本实用新型涉及一种汽车停车位的车位锁，尤其涉及一种便于停车位共享使用的低功耗物联车位锁控制电路。
背景技术：
随着人们生活水平的提高，汽车越来越普及，公共车位资源比较有限，停车难的问题越来越突显。而一些固定车位，由于是用户付费买断的，用户往往为了便于自己的汽车开到就能停进去，对车位加装了车位锁，因此当用户的汽车不在此地时，车位就是空着的，这一定程度上造成了车位资源的浪费。因此共享车位系统应运而生，通过在车位上加装可远程管理控制的物联车位锁，实现车位的合理共享使用。但现有的物联车位锁一般采用GPRS通讯方式实现对车位锁的开启和关闭，功耗大，设备能连接的节点数少，与日常手机通话通讯网络互用，容易掉线，通讯稳定性、可靠性较差。
技术实现要素：
本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种低功耗物联车位锁控制电路，其采用NB-IOT通讯技术，功耗低，通讯稳定性、可靠性高，有利于共享车位系统的推广和普及，实现车位的合理共享使用，有效解决停车难的问题。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括单片机单元、按键单元、电机驱动单元、车位锁状态检测单元、报警单元、蓝牙通讯单元和NB-IOT通讯单元及为整个控制电路提供工作电压的电源单元，按键单元、电机驱动单元、车位锁状态检测单元、报警单元、蓝牙通讯单元及NB-IOT通讯单元分别和单片机单元相连，电机驱动单元和控制车位锁档杆升降的直流电机相连。车位锁状态检测单元安装在车位锁档杆的升降位置处，检测车位锁是上锁状态还是开锁状态。蓝牙通讯单元可以和手机等智能移动设备无线通讯，便于车位主人在手机上操作就能打开或关上车位锁，也能读取车位锁的状态，还可以与外部的蓝牙车位卡配对使用，实现车位锁状态读取、控制车位锁的开闭。NB-IOT通讯单元和汽车停车位共享管理端无线相连，在手机上安装了汽车停车位共享系统的用户，在手机上进行操作，申请使用哪个车位，把申请信息发给汽车停车位共享管理端，汽车停车位共享管理端对该车位的状态进行核实并作出处理，如符合开锁条件，则下发开锁信号给NB-IOT通讯单元，再由NB-IOT通讯单元输送给单片机单元，经单片机单元处理，通过电机驱动单元控制直流电机工作，再由直流电机控制车位锁档杆的下降，同时报警单元发出开锁提示音，从而实现车位锁的开启，申请人就可以将汽车开到这个停车位上了。汽车开离时，用户也通过手机操作结束租车位过程，汽车停车位共享管理端远程控制车位锁档杆上升，使车位锁上锁，同时报警单元发出上锁提示音，用户在手机上完成车位的租用付费。本技术方案采用NB-IOT通讯技术，功耗低，通讯稳定性、可靠性高，有利于共享车位系统的推广和普及，实现车位的合理共享使用，有效解决停车难的问题。
作为优选，所述的低功耗物联车位锁控制电路包括电量检测单元，所述的电源单元由充电电池供电，电量检测单元的输入端和充电电池的电压输出端相连，电量检测单元的输出端和所述的单片机单元相连。由电池供电，车位锁安装更方便。电量检测单元检测电池的输出电压，当低于设定值时，由单片机单元启动报警单元，发出需更换电池信号。也可通过远程通讯将电池电量低的信号发送给车位主人，使用更加方便。
作为优选，所述的单片机单元包括单片机U2，单片机U2采用STM8L052R8单片机；所述的NB-IOT通讯单元包括NB-IOT通讯芯片U3A、ESIM芯片卡U5和通讯指示灯LED1，NB-IOT通讯芯片U3A采用BC28通讯芯片；单片机U2的2脚既经电阻R6接电压VCC又经电容C5接地，单片机U2的60脚、61脚分别经电容C6、电容C7接地，单片机U2的60脚和61脚之间连接有晶振XT1，晶振XT1的还有一只脚接地，单片机U2的11脚、12脚、13脚、55脚及29脚均接电压VDD，并且单片机U2的13脚、29脚分别经电容C9、电容C10接地，单片机U2的9脚、10脚、30脚及56脚均接地，单片机U2的18脚经电容C8接地，单片机U2的53脚经电阻R11和和NB-IOT通讯芯片U3A的20脚相连，单片机U2的54脚经电阻R12和三极管Q1的基极相连，三极管Q1的基极经电阻R13接地，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极和NB-IOT通讯芯片U3A的15脚相连，单片机U2的57脚经电阻R10和NB-IOT通讯芯片U3A的18脚相连，单片机U2的58脚经电阻R9和NB-IOT通讯芯片U3A的17脚相连，NB-IOT通讯芯片U3A的16脚经电阻R18和三极管Q2的基极相连，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极经电阻R16和发光二极管LED1的负极相连，发光二极管LED1的正极接电压VDD，NB-IOT通讯芯片U3A的1脚、27脚、34脚、36脚、37脚、40脚和41脚均接地，NB-IOT通讯芯片U3A的42脚及43脚接电压VDD，NB-IOT通讯芯片U3A的35脚经电阻R8和天线E2相连，电阻R8的两端分别经电容C16、电容C17接地，NB-IOT通讯芯片U3A的14脚和ESIM芯片卡U5的1脚相连，NB-IOT通讯芯片U3A的12脚经电阻R14和ESIM芯片卡U5的2脚相连，NB-IOT通讯芯片U3A的13脚经电阻R15和ESIM芯片卡U5的3脚相连，NB-IOT通讯芯片U3A的10脚和ESIM芯片卡U5的4脚相连，ESIM芯片卡U5的1脚和4脚间连接有电容C19，NB-IOT通讯芯片U3A的11脚经电阻R17和ESIM芯片卡U5的6脚相连，ESIM芯片卡U5的2脚、3脚、6脚分别经电容C20、电容C22、电容C21接地，ESIM芯片卡U5的1脚、2脚、3脚、6脚又分别和稳压芯片T1的4脚、5脚、1脚、3脚相连，稳压芯片T1的2脚接地。采用低功耗的STM8L052R8单片机，进一步减小车位锁的功耗，延长电池的使用寿命。采用NB-IOT通讯技术，功耗低，通讯稳定性、可靠性高。采用ESIM芯片卡，可以直接贴在电路板上而不是通过卡座插卡的方式，避免卡座接触老化导致的通讯不良。
作为优选，所述的按键单元包括按键K1，所述的报警单元包括三极管Q9和蜂鸣器；单片机U2的8脚和按键K1的一端相连，按键K1的另一端接地，按键K1上并联有电容C23，单片机U2的8脚经电阻R19接电压VDD；单片机U2的25脚经电阻R28和三极管Q9的基极相连，三极管Q9的发射极接地，三极管Q9的集电极和插座P7的2脚相连，插座P7的1脚接电压VCC，插座P7通过连接导线和所述的蜂鸣器相连。报警单元采用带有腔体的蜂鸣器，用于提示车位锁的状态。采用带有腔体的蜂鸣器，相比喇叭有更低的功耗，且在同样电流下可以产生更高的分贝，报警声更明显，提高可靠性。
作为优选，所述的电机驱动单元包括三极管Q3～三极管Q8，三极管Q3、三极管Q4、三极管Q7及三极管Q8的发射极和集电极之间分别连接有二极管D3、二极管D2、二极管D4及二极管D5，三极管Q3的发射极和三极管Q4的发射极相连并且接电压VCC，三极管Q7的发射极和三极管Q8的发射极相连并且经电阻R29接地，三极管Q3的集电极和三极管Q4的集电极相连并且和所述的直流电机的正极相连，三极管Q7的集电极和三极管Q8的集电极相连并且和所述的直流电机的负极相连，三极管Q3、三极管Q4、三极管Q7及三极管Q8的发射极和基极之间分别连接有电阻R21、电阻R20、电阻R26及电阻R27，三极管Q3的基极经电阻R22和三极管Q6的集电极相连，三极管Q7的基极和三极管Q6的发射极相连，三极管Q4的基极经电阻R23和三极管Q5的集电极相连，三极管Q8的基极和三极管Q5的发射极相连，三极管Q5的基极、三极管Q6的基极分别和电阻R24、电阻R25的一端相连，电阻R24、电阻R25的另一端及三极管Q7的发射极分别和所述的单片机单元相连。采用H桥驱动电路结构，实现对直流电机的控制，从而实现车位锁档杆的升起或降落，控制更可靠。
作为优选，所述的车位锁状态检测单元包括由红外发射管和红外接收管构成的两组红外对管；红外发射管D22、红外发射管D33的负极均接地，红外发射管D22、红外发射管D33的正极均和插座P1的1脚相连，插座P1的2脚接地，插座P1的3脚、4脚分别和红外接收管D11、红外接收管D44的K脚相连，红外接收管D11、红外接收管D44的A脚均接地，插座P1和插座P8的管脚对应相连，插座P8的1脚和电阻R32的一端相连，电阻R32的另一端、插座P8的3脚及4脚分别和所述的单片机单元相连，插座P8的3脚、4脚分别经电阻R31、电阻R30接电压VDD，插座P8的2脚接地。两组红外对管分别安装在车位锁档杆的升降位置处，即开锁位置和上锁位置，一组红外对管有信号时，表明开锁；另一组红外对管有信号时，表明上锁。检测可靠性高。
本实用新型的有益效果是：采用NB-IOT通讯技术，功耗低，通讯稳定性、可靠性高；采用ESIM芯片卡，可以直接贴在电路板上而不是通过卡座插卡的方式，避免卡座接触老化导致的通讯不良；采用电池供电，使车位锁安装更加方便，较低的功耗，延长电池的使用时间。本实用新型有利于共享车位系统的推广和普及，实现车位的合理共享使用，有效解决停车难的问题。
附图说明
图1是本实用新型的一种电路原理连接结构框图。
图2是本实用新型中单片机单元、按键单元、报警单元及电量检测单元的一种电路原理图。
图3是本实用新型中NB-IOT通讯单元和蓝牙通讯单元的一种电路原理图。
图4是本实用新型中电机驱动单元的一种电路原理图。
图5是本实用新型中车位锁状态检测单元的一种电路原理图。
图中1.单片机单元，2.按键单元，3.电机驱动单元，4.车位锁状态检测单元，5.报警单元，6.蓝牙通讯单元，7.NB-IOT通讯单元，8.电量检测单元，9.电源单元。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种低功耗物联车位锁控制电路，如图1所示，包括单片机单元1、按键单元2、电机驱动单元3、车位锁状态检测单元4、报警单元5、蓝牙通讯单元6、NB-IOT通讯单元7和电量检测单元8及为整个控制电路提供工作电压的电源单元9，电源单元由充电电池供电，电量检测单元的输入端和充电电池的电压输出端相连，电量检测单元的输出端和单片机单元的输入端相连，按键单元、电机驱动单元、车位锁状态检测单元、报警单元、蓝牙通讯单元及NB-IOT通讯单元分别和单片机单元相连，电机驱动单元和控制车位锁档杆升降的直流电机相连，车位锁状态检测单元安装在车位锁档杆的升降位置处。蓝牙通讯单元可以和手机等智能移动设备无线通讯，NB-IOT通讯单元和汽车停车位共享管理端无线相连。
如图2和图3所示，单片机单元1包括单片机U2，单片机U2采用STM8L052R8单片机；NB-IOT通讯单元7包括NB-IOT通讯芯片U3A、ESIM芯片卡U5和通讯指示灯LED1，NB-IOT通讯芯片U3A采用BC28通讯芯片；蓝牙通讯单元6包括蓝牙芯片U4，蓝牙芯片U4采用OE-B01蓝牙芯片；按键单元2包括按键K1，报警单元5包括三极管Q9和蜂鸣器，蜂鸣器采用带有腔体的蜂鸣器。单片机U2的2脚既经电阻R6接电压VCC又经电容C5接地，单片机U2的60脚、61脚分别经电容C6、电容C7接地，单片机U2的60脚和61脚之间连接有晶振XT1，晶振XT1的还有一只脚接地，单片机U2的11脚、12脚、13脚、55脚及29脚均接电压VDD，并且单片机U2的13脚、29脚分别经电容C9、电容C10接地，单片机U2的9脚、10脚、30脚及56脚均接地，单片机U2的18脚经电容C8接地，单片机U2的53脚经电阻R11和和NB-IOT通讯芯片U3A的20脚相连，单片机U2的54脚经电阻R12和三极管Q1的基极相连，三极管Q1的基极经电阻R13接地，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极和NB-IOT通讯芯片U3A的15脚相连，单片机U2的57脚经电阻R10和NB-IOT通讯芯片U3A的18脚相连，单片机U2的58脚经电阻R9和NB-IOT通讯芯片U3A的17脚相连，NB-IOT通讯芯片U3A的16脚经电阻R18和三极管Q2的基极相连，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极经电阻R16和发光二极管LED1的负极相连，发光二极管LED1的正极接电压VDD，NB-IOT通讯芯片U3A的1脚、27脚、34脚、36脚、37脚、40脚和41脚均接地，NB-IOT通讯芯片U3A的42脚及43脚接电压VDD，NB-IOT通讯芯片U3A的35脚经电阻R8和天线E2相连，电阻R8的两端分别经电容C16、电容C17接地，NB-IOT通讯芯片U3A的14脚和ESIM芯片卡U5的1脚相连，NB-IOT通讯芯片U3A的12脚经电阻R14和ESIM芯片卡U5的2脚相连，NB-IOT通讯芯片U3A的13脚经电阻R15和ESIM芯片卡U5的3脚相连，NB-IOT通讯芯片U3A的10脚和ESIM芯片卡U5的4脚相连，ESIM芯片卡U5的1脚和4脚间连接有电容C19，NB-IOT通讯芯片U3A的11脚经电阻R17和ESIM芯片卡U5的6脚相连，ESIM芯片卡U5的2脚、3脚、6脚分别经电容C20、电容C22、电容C21接地，ESIM芯片卡U5的1脚、2脚、3脚、6脚又分别和稳压芯片T1的4脚、5脚、1脚、3脚相连，稳压芯片T1的2脚接地。蓝牙芯片U4的1脚、3脚、19脚、20脚及22脚均接地，蓝牙芯片U4的2脚接天线E1，蓝牙芯片U4的7脚、8脚、15脚、16脚及17脚分别和单片机U2的22脚、23脚、19脚、20脚及21脚相连，蓝牙芯片U4的18脚经电阻R7接电压VDD，蓝牙芯片U4的21脚接电压VDD。单片机U2的8脚和按键K1的一端相连，按键K1的另一端接地，按键K1上并联有电容C23，单片机U2的8脚经电阻R19接电压VDD；单片机U2的25脚经电阻R28和三极管Q9的基极相连，三极管Q9的发射极接地，三极管Q9的集电极和插座P7的2脚相连，插座P7的1脚接电压VCC，插座P7通过连接导线和蜂鸣器相连。电量检测单元8包括电阻R1和电阻R4，电阻R1的一端和充电电池的电压输出端VCC相连，电阻R1的另一端既和稳压管D1的负极相连又和电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端及稳压管D1的正极接地，电阻R1与电阻R4的连接点和单片机U2的7脚相连。
如图4所示，电机驱动单元3包括三极管Q3～三极管Q8；三极管Q3、三极管Q4、三极管Q7及三极管Q8的发射极和集电极之间分别连接有二极管D3、二极管D2、二极管D4及二极管D5，三极管Q3的发射极和三极管Q4的发射极相连并且接电压VCC，三极管Q7的发射极和三极管Q8的发射极相连并且经电阻R29接地，三极管Q3的集电极和三极管Q4的集电极相连并且和直流电机的正极M+相连，三极管Q7的集电极和三极管Q8的集电极相连并且和直流电机的负极M-相连，三极管Q3、三极管Q4、三极管Q7及三极管Q8的发射极和基极之间分别连接有电阻R21、电阻R20、电阻R26及电阻R27，三极管Q3的基极经电阻R22和三极管Q6的集电极相连，三极管Q7的基极和三极管Q6的发射极相连，三极管Q4的基极经电阻R23和三极管Q5的集电极相连，三极管Q8的基极和三极管Q5的发射极相连，三极管Q5的基极、三极管Q6的基极分别和电阻R24、电阻R25的一端相连，电阻R24、电阻R25的另一端分别和单片机U2的4脚、3脚相连，三极管Q7的发射极和单片机U2的5脚相连。
如图5所示，车位锁状态检测单元4包括由红外发射管和红外接收管构成的两组红外对管。红外发射管D22、红外发射管D33的负极均接地，红外发射管D22、红外发射管D33的正极均和插座P1的1脚相连，插座P1的2脚接地，插座P1的3脚、4脚分别和红外接收管D11、红外接收管D44的K脚相连，红外接收管D11、红外接收管D44的A脚均接地，插座P1和插座P8的管脚对应相连，插座P8的1脚和电阻R32的一端相连，电阻R32的另一端和单片机U2的26脚相连，插座P8的3脚及4脚分别和单片机U2的27脚、28脚单元相连，插座P8的3脚、4脚分别经电阻R31、电阻R30接电压VDD，插座P8的2脚接地。
工作过程：NB-IOT通讯单元和汽车停车位共享管理端无线相连，在手机上安装了汽车停车位共享系统的用户，在手机上进行操作，申请使用哪个车位，把申请信息发给汽车停车位共享管理端，汽车停车位共享管理端对该车位的状态进行核实并作出处理，如符合开锁条件，则下发开锁信号给NB-IOT通讯单元，再由NB-IOT通讯单元输送给单片机单元，经单片机单元处理，通过电机驱动单元控制直流电机工作，再由直流电机控制车位锁档杆的下降，同时报警单元发出开锁提示音，从而实现车位锁的开启，申请人就可以将汽车开到这个停车位上了。汽车开离时，用户也通过手机操作结束租车位过程，汽车停车位共享管理端远程控制车位锁档杆上升，使车位锁上锁，同时报警单元发出上锁提示音，用户在手机上完成车位的租用付费。当车位被非法占用时，即在管理端或车位主人没发允许开锁信号的情况，检测到车位锁处于打开状态，则单片机单元会发出报警信号给车位主人及共享管理端，便于相关人员及时作出相应处理。本技术方案采用NB-IOT通讯技术，功耗低，通讯稳定性、可靠性高，有利于共享车位系统的推广和普及，实现车位的合理共享使用，有效利用车位资源，解决停车难问题。