一种嵌入式停车场区域控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种嵌入式停车场区域控制器，包括嵌入式微处理器以及分别与嵌入式微处理器连通的电源管理模块、CAN总线收发器、RS485总线收发器、EEPROM存储器和LCD液晶显示模块，所述的电源管理模块同时与CAN总线收发器、RS485总线收发器、EEPROM存储器和LCD液晶显示模块连通，且CAN总线收发器通过CAN总线与服务器终端连通，RS485总线收发器通过RS485总线与区域内的停车场设备连通。本实用新型具有全功能、低成本、高稳定性、易扩展等功能，符合地下停车场的智能化管理需求，扩展了停车场管理系统的功能，提高了系统的可靠性。
【专利说明】一种嵌入式停车场区域控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种地下停车场管理系统，尤其是涉及一种嵌入式停车场区域控制器，属于控制系统和通信【技术领域】。
【背景技术】
[0002]传统的地下停车场管理系统仅包含出入口控制模块，提供道闸控制、车辆识别、计时收费等功能。但随着地下停车场规模的不断扩大及地下停车场智能化管理需求的不断提升，单纯的出入口控制形式的地下停车场管理系统逐渐被淘汰，取而代之的是具有停车诱导、反向寻车、信息采集等多种人性化智能化服务的大型地下停车场管理系统。
[0003]由于目前停车场使用的各类检测及控制设备以RS485接口的居多，其总线挂载设备的数量有限，当地下停车场规模较大时，对车位检测的设备及控制设备的数量也相应提高，易超出RS485总线允许挂载节点的个数限制，需采用中继手段提高总线设备容量，否则易导致系统通信不稳定甚至瘫痪；同时为了适应地下停车场人性化及智能化服务需求，需要在场内布设诸多检测设备及显示设备，这些设备的数据采集以及控制任务全部由地下停车场管理系统的服务器终端处理，不仅增加了服务器终端的任务负荷及处理时延，同时需布设更多通信线缆，这将影响数据传输的可靠性。
【发明内容】
[0004]为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种结合了区域化管理和CAN总线通信优势的嵌入式停车场区域控制器。
[0005]为达到上述目的，本实用新型是通过以下的技术方案来实现的:
[0006]嵌入式停车场区域控制器，其特征在于，包括嵌入式微处理器以及分别与所述的嵌入式微处理器连通的电源管理模块、CAN总线收发器、RS485总线收发器、EEPROM存储器和LCD液晶显示模块，所述的电源管理模块同时与CAN总线收发器、RS485总线收发器、EEPROM存储器和IXD液晶显示模块连通，且所述的CAN总线收发器通过CAN总线与服务器终端连通，而所述的RS485总线收发器则通过RS485总线与区域内的停车场设备连通。
[0007]进一步，所述的嵌入式微处理器为设置有ARM Cortex-M3内核的STM32F107处理器芯片，所述的嵌入式微处理器设置有USART模块、CAN模块、IIC通信模块、A/D转换模块、GPIO模块、定时计数模块和系统时钟。
[0008]所述的嵌入式停车场区域控制器还包括温湿度传感器，所述的温湿度传感器的通信管脚与所述的嵌入式微处理器的GPIO模块连通，且所述的温湿度传感器为数字量输出的DHTll型温湿度传感器。
[0009]以及，所述的嵌入式停车场区域控制器还包括二氧化碳检测模块，所述的二氧化碳检测模块与所述的嵌入式微处理器的A/D转换模块连通，所述的二氧化碳检测模块为模拟量输出的化学传感器。
[0010]而所述的CAN总线收发器为CAN收发芯片SN65HVD230，其与所述的嵌入式微处理器的CAN模块连通。
[0011]所述的RS485总线收发器为RS485收发芯片MAX485，其与所述的嵌入式微处理器的USART模块连通。
[0012]所述的EEPROM存储器为IIC接口的64Kbit容量存储芯片AT24C64，其与嵌入式微处理器的IIC通信模块连通。
[0013]所述的IXD液晶显示模块为IXD1602液晶显示屏，其与嵌入式微处理器的GPIO模块连通。
[0014]更进一步，所述的电源管理模块包括将AC 220V转换为DC 5V的电源转换模块，以及将DC 5V直流电压稳压至3.3V直流电压的ASM1117-3.3芯片，所述的将AC 220V转换为DC 5V的电源转换模块与嵌入式微处理器连通，而所述的将DC 5V直流电压稳压至3.3V直流电压的ASMl 117-3.3芯片则分别与CAN总线收发器、RS485总线收发器、EEPROM存储器和IXD液晶显示模块连通。
[0015]本实用新型的有益效果是:本实用新型基于ARM Cotex_M3内核系列微处理器作为地下停车场区域控制器的主控芯片，扩展相应的外设，实现地下停车场的区域化管理功能，其具有以下特点:
[0016](I)本实用新型基于高性能的嵌入式微处理器，具有丰富的外设模块及高速数据处理能力，可降低控制器的成本并提高本实用新型所述的控制器的性能；
[0017](2)区域化车位信息采集和管理，该控制器可将本区域管辖范围内的车位信息统一进行采集和处理，减小地下停车场管理系统终端的任务处理负荷及设备控制时延；
[0018](3)具有停车诱导功能，通过与停车场管理系统终端的服务器终端通信获取车辆诱导信息及策略，并利用与区域控制器所连接的停车诱导信息(各区域车位信息)发布板对车辆停车进行诱导；
[0019](4)利用区域控制器的RS485通信接口与区域内各岔路口的出入口的车辆RFID读卡器通信实现车辆识别功能，通过数据上传辅助停车场管理系统实现反向寻车功能；
[0020](5)各区域控制器与停车场管理系统终端采用CAN总线连接，利用CAN总线的仲裁机制，可有效提高数据传输的可靠性，避免数据冲突或某个区域控制器损坏引起整个通信系统瘫痪；
[0021](6)具有地下停车场环境监测功能，辅助停车场管理系统改善地下停车场环境。
[0022]总之，本实用新型具有全功能、低成本、高稳定性、易扩展等功能，符合地下停车场的智能化管理需求，扩展了停车场管理系统的功能，提高了系统的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型一实施例的结构示意图；
[0024]图2为本实用新型所述的嵌入式微处理器的核心部分原理图；
[0025]图3为本实用新型所述的温湿度传感器的接口原理图；
[0026]图4为本实用新型所述的二氧化碳检测模块的原理图；
[0027]图5为本实用新型所述的CAN总线收发器原理图；
[0028]图6为本实用新型所述的RS485总线收发器的原理图；
[0029]图7为本实用新型所述的EEPROM存储器的接口原理图；[0030]图8为本实用新型所述的IXD液晶显示模块的接口原理图；
[0031]图9为本实用新型所述的电源管理模块的原理图；
[0032]图10为本实用新型一实施例的工作流程图；
[0033]图11为本实用新型的应用示意图。
[0034]图中主要附图标记含义为:
[0035]1、嵌入式停车场区域控制器2、嵌入式微处理器
[0036]3、电源管理模块 4、CAN总线收发器 5、RS485总线收发器
[0037]6、温湿度传感器 7、二氧化碳检测模块8、EEPROM存储器
[0038]9、LCD液晶显示模块10、CAN总线11、RS485总线。
【具体实施方式】
[0039]以下结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行具体的介绍。
[0040]图1为本实用新型一实施例的结构示意图。
[0041]如图1所示:嵌入式停车场区域控制器1，包括嵌入式微处理器2以及分别与所述的嵌入式微处理器2连通的电源管理模块3、CAN总线收发器4、RS485总线收发器5、温湿度传感器6、二氧化碳检测模 块7、EEPR0M存储器8和IXD液晶显示模块9，所述的电源管理模块3同时与CAN总线收发器4、RS485总线收发器5、温湿度传感器6、二氧化碳检测模块
7、EEPROM存储器8和IXD液晶显示模块9连通，且所述的CAN总线收发器4通过CAN总线10与服务器终端连通，而所述的RS485总线收发器5则通过RS485总线11与区域内的停车场设备连通。
[0042]图2为本实用新型所述的嵌入式微处理器的核心部分原理图。
[0043]如图2所示:在本实施例中，所述的嵌入式微处理器2为设置有ARM Cortex_M3内核的STM32F107处理器芯片，用于驱动外设，信息集成处理，且所述的嵌入式微处理器2上设置有USART模块、CAN模块、IIC通信模块、A/D转换模块、GPIO模块、定时计数模块和系统时钟。
[0044]图3为本实用新型所述的温湿度传感器的接口原理图。
[0045]如图3所示:所述的温湿度传感器6为数字量输出的DHTll型温湿度传感器，用于感知地下停车场的温湿度，其所述的温湿度传感器6的通信管脚与所述的嵌入式微处理器2的GPIO模块连通，
[0046]图4为本实用新型所述的二氧化碳检测模块的原理图。
[0047]如图4所示:所述的二氧化碳检测模块7为模拟量输出的化学传感器，用于监测地下停车场的二氧化碳浓度，其与所述的嵌入式微处理器2的A/D转换模块连通。
[0048]图5为本实用新型所述的CAN总线收发器原理图。
[0049]如图5所示:所述的CAN总线收发器4为CAN收发芯片SN65HVD230，用于各区域控制器及服务器终端间进行通信，其与所述的嵌入式微处理器2的CAN模块连通。
[0050]图6为本实用新型所述的RS485总线收发器的原理图。
[0051]如图6所示:所述的RS485总线收发器5为RS485收发芯片MAX485，其与所述的嵌入式微处理器2的USART模块连通。
[0052]图7为本实用新型所述的EEPROM存储器的接口原理图。[0053]如图7所示:所述的EEPROM存储器8为IIC接口的64Kbit容量存储芯片AT24C64，用于区域控制器的重要工作参数存储及数据备份，其与嵌入式微处理器2的IIC通信模块连通。
[0054]图8为本实用新型所述的IXD液晶显示模块的接口原理图。
[0055]如图8所示:所述的IXD液晶显示模块9为IXD1602液晶显示屏，用于区域控制器的调试及工作参数显示，其与嵌入式微处理器2的GPIO模块连通。
[0056]图9为本实用新型所述的电源管理模块的原理图。
[0057]如图9所示:在本实施方式中，所述的电源管理模块3为各模块单元供电，其包括将AC 220V转换为DC 5V的电源转换模块，以及将DC 5V直流电压稳压至3.3V直流电压的ASMl117-3.3芯片，所述的将AC 220V转换为DC 5V的电源转换模块与嵌入式微处理器2连通，而所述的将DC 5V直流电压稳压至3.3V直流电压的ASM1117-3.3芯片则分别与CAN总线收发器4、RS485总线收发器5、温湿度传感器6、二氧化碳检测模块7、EEPR0M存储器8和IXD液晶显示模块9连通。
[0058]图10为本实用新型一实施例的工作流程图；图11为本实用新型的应用示意图。
[0059]如图10和图11所示:嵌入式停车场区域控制器I的控制方法，包括以下步骤:
[0060](I)将电源管理模块3与电源(220V交流电源)连通，整个系统启动，嵌入式微处理器2执行初始化，配置嵌入式微处理器2需使用到的各模块，包括USART模块、CAN模块、IIC通信模块、A/D转换模块、GPIO模块、定时计数模块和系统时钟；
[0061](2) RS485总线收发器5通过RS485总线11与停车场设备通信，并读取该区域管辖范围内的车位信息，并进行统计处理，；
[0062](3)RS485总线收发器5通过RS485总线11与出入口 RFID读卡器设备通信，获取地下停车场各岔路口通行车辆的ID信息，为停车场管理系统的反向寻车功能提供支持；
[0063](4)嵌入式微处理器2的GPIO模块与温湿度传感器6的通信管脚通信，读取地下停车场的温湿度值，为改善地下停车场温湿度环境提供依据，同时嵌入式微处理器2的A/D转换模块采集二氧化碳检测模块7的模拟信号输出量，通过数据处理，测算地下停车场二氧化碳浓度值，为地下停车场的通风换气提供数据；
[0064](5) CAN总线收发器4通过CAN总线10与服务器终端通信，将采集和处理后的的数据信息上传至服务器终端，为地下停车场管理系统的管理和服务功能提供数据支撑；
[0065](6)嵌入式微处理器2的IIC通信模块与EEPROM存储器8通信，实现数据备份；
[0066](7) IXD液晶显示模块9显示整个嵌入式停车场区域控制器I的工作状态及重要参数；
[0067](8)RS485总线收发器5向区域内的各区空车位信息发布板发送停车诱导信息，实现停车诱导功能；
[0068](9)循环 2-8 步。
[0069]本实用新型利用嵌入式系统构建地下停车场区域控制器，选用资源丰富、性能优良的嵌入式微处理器，配以相应的嵌入式软件系统，为地下停车场管理系统提供了有力支持，利用该区域控制器可扩大地下停车场管理系统规模，提高地下停车场的智能化管理水平，且结构简单，灵活可靠。
[0070]本实用新型按照上述实施例进行了说明，应当理解，上述实施例不以任何形式限定本实用新型，凡采用等同替换或等效变换方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种嵌入式停车场区域控制器，其特征在于，包括嵌入式微处理器以及分别与所述的嵌入式微处理器连通的电源管理模块、CAN总线收发器、RS485总线收发器、EEPROM存储器和LCD液晶显示模块，所述的电源管理模块同时与CAN总线收发器、RS485总线收发器、EEPROM存储器和IXD液晶显示模块连通，且所述的CAN总线收发器通过CAN总线与服务器终端连通，而所述的RS485总线收发器则通过RS485总线与区域内的停车场设备连通。
2.根据权利要求1所述的一种嵌入式停车场区域控制器，其特征在于，所述的嵌入式微处理器为设置有ARM Cortex-M3内核的STM32F107处理器芯片，所述的嵌入式微处理器设置有USART模块、CAN模块、IIC通信模块、A/D转换模块、GPIO模块、定时计数模块和系统时钟。
3.根据权利要求2所述的一种嵌入式停车场区域控制器，其特征在于，还包括温湿度传感器，所述的温湿度传感器的通信管脚与所述的嵌入式微处理器的GPIO模块连通，且所述的温湿度传感器为数字量输出的DHTll型温湿度传感器。
4.根据权利要求2所述的一种嵌入式停车场区域控制器，其特征在于，还包括二氧化碳检测模块，所述的二氧化碳检测模块与所述的嵌入式微处理器的A/D转换模块连通，所述的二氧化碳检测模块为模拟量输出的化学传感器。
5.根据权利要求2所述的一种嵌入式停车场区域控制器，其特征在于，所述的CAN总线收发器为CAN收发芯片SN65HVD230，其与所述的嵌入式微处理器的CAN模块连通。
6.根据权利要求2所述的一种嵌入式停车场区域控制器，其特征在于，所述的RS485总线收发器为RS485收发芯片MAX485，其与所述的嵌入式微处理器的USART模块连通。
7.根据权利要求2所述的一种嵌入式停车场区域控制器，其特征在于，所述的EEPROM存储器为Iic接口的64Kbit容量存储芯片AT24C64，其与嵌入式微处理器的IIC通信模块连通。
8.根据权利要求2所述的一种嵌入式停车场区域控制器，其特征在于，所述的LCD液晶显示模块为IXD1602液晶显示屏，其与嵌入式微处理器的GPIO模块连通。
9.根据权利要求1或2所述的一种嵌入式停车场区域控制器，其特征在于，所述的电源管理模块包括将AC 220V转换为DC 5V的电源转换模块，以及将DC 5V直流电压稳压至.3.3V直流电压的ASM1117-3.3芯片，所述的将AC 220V转换为DC 5V的电源转换模块与嵌入式微处理器连通，而所述的将DC 5V直流电压稳压至3.3V直流电压的ASM1117-3.3芯片则分别与CAN总线收发器、RS485总线收发器、EEPROM存储器和IXD液晶显示模块连通。
【文档编号】G05B19/418GK203490525SQ201320583507
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2013年9月22日
【发明者】周云城, 季锦章, 王维锋, 万剑 申请人:江苏省交通规划设计院股份有限公司, 上海世博发展（集团）有限公司