一种基于超声测距的栅栏道闸自动控制系统装置的制造方法
【专利摘要】一种基于超声测距的栅栏道闸自动控制系统装置，它包括控制芯片，与控制芯片输出口连接的栅栏道闸开关模块，与控制芯片的输入口连接的超声测距传感器模块、车牌识别系统以及无线通信模块，其中，无线通信模块包括ZigBee无线发射模块和ZigBee无线接收模块，ZigBee无线接收模块与控制芯片连接；栅栏道闸开关模块通过驱动模块与控制芯片连接。本实用新型能解决车辆在经过电子栅栏道闸时，需要停车经过保安人员验证后才能通过，浪费人力、物力的问题。
【专利说明】
一种基于超声测距的栅栏道闸自动控制系统装置
技术领域
[0001]本实用新型属于电子系统领域，尤其涉及一种基于超声测距的栅栏道闸自动控制系统装置。
【背景技术】
[0002]随着生活水平的提高，人们对生活要求也越来越高。进入21世纪以来，智能化技术取得了迅猛的发展并且日益渗透到各个领域。随着网络向普通家庭生活的不断发展，消费电子、计算机、通讯一体化趋势日趋明显，智能化产品已经开始步入社会家庭。
[0003]汽车给人们带来交通的便捷性，在如今讲究效率和时间就是金钱的时代，交通的便捷给人类带来的益处是巨大的，减少了不必要的赶路时间；带来了出现的舒适性，不怕风吹雨打，以往的自行车、电动车、摩托车在天气恶劣的环境下，就不怎么好用，汽车的到来无疑解决了这些问题。在汽车给人们带来便利的同时，它也给人们带来了一些不便利。现如今，对一些上班族来说，下班之后最好的选择大多数都是希望能第一时间回到家，舒舒服服的卸去一天的工作疲劳，但是现实情况大多数不是这样的，上班族开着车来到自己的小区，在一些小区进门口，都有那种电子栅栏道闸，每次进出小区都需要停车验证才能进出，特别是下班时候，车流量多，而且有的时候要是面对一些不是很负责的保安，在上班时间做与工作无关的事情，或是有人需要进出的时候却找不到人，车主就需要等待，很浪费时间。而且，每次进出，保安还得检查车主的身份，这让本来就耽误进门的时间变得越来越长，这样就显得很被动，大多数车主就感觉在进出小区的时候有一种厌烦感。因为大家都觉得找个保安的目的是能让大家在这个小区里面愉快的生活，但是现实情况却是相反。如果能设计一种栅栏道闸自动控制系统，车主回家时，栅栏道闸由自己控制开闭，既可以节约很多时间，又可以省去付给保安的费用，这对整个小区的车主来说无疑是一种喜讯。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供的一种基于超声测距的栅栏道闸自动控制系统装置，它能解决车辆在经过电子栅栏道闸时，需要停车经过保安人员验证后才能通过，浪费人力、物力的问题。
[0005]实用新型的目的是这样实现的:
[0006]—种基于超声测距的栅栏道闸自动控制系统装置，它包括控制芯片，与控制芯片输出口连接的栅栏道闸开关模块，与控制芯片的输入口连接的超声测距传感器模块、车牌识别系统以及无线通信模块，其中，无线通信模块包括包括ZigBee无线发射模块和ZigBee无线接收模块，ZigBee无线接收模块与控制芯片连接;栅栏道闸开关模块通过驱动模块与控制芯片连接。
[0007]所述控制芯片为单片机系统或嵌入式系统或DSP系统。
[0008]所述单片机的型号为CC2530。
[0009]所述车牌识别系统包括处理芯片，处理芯片包括车牌定位模块、与车牌定位模块连接的滤波去噪模块、与滤波去噪模块连接的字符分割模块以及与字符分割模块连接的字符识别t吴块。
[0010]所述超声测距传感器模块包括型号为SN8P2501B的芯片、与SN8P2501B的芯片连接的MAX232芯片、以及与MAX232芯片连接的超声波换能器。
[0011 ]本实用新型能带来以下技术效果:
[0012]1、本装置结构简单，通用性好，利用超声测距传感器模块和车牌识别系统同时进行，既可以防止车辆无序进出，又可以防止因开门太早造成外来车拥挤进入小区，同时最主要的是能够让小区内的车主节约时间，给人们生活带来了极大的方便；
[0013]2、本装置通过ZigBee无线通信模块解决了传统有线老化、易破坏的问题，并实现了终端的远程控制。
【附图说明】
[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0015]图1为本实用新型的结构框图；
[0016]图2为本实用新型中控制芯片及其外围电路图；
[0017]图3为本实用新型中超声波测距发射模块电路；
[0018]图4为本实用新型中超声波测距接收模块电路；
[0019]图5为本实用新型中继电器驱动电路图；
[0020]图6为本实用新型中电器开关电路图；
[0021 ]图7为本实用新型中模数转换电路图。
【具体实施方式】
[0022]如图1所示，一种基于超声测距的栅栏道闸自动控制系统装置，它包括控制芯片I，与控制芯片I输出口连接的栅栏道闸开关模块2，与控制芯片I的输入口连接的超声测距传感器模块3、车牌识别系统4以及无线通信模块，其中，无线通信模块包括包括ZigBee无线发射模块5和ZigBee无线接收模块6，ZigBee无线接收模块与控制芯片I连接;栅栏道闸开关模块2通过驱动模块7与控制芯片I连接。
[0023]所述控制芯片I为单片机系统或嵌入式系统或DSP系统。
[0024]所述单片机的型号为CC2530。
[0025]所述车牌识别系统4包括处理芯片，处理芯片包括车牌定位模块、与车牌定位模块连接的滤波去噪模块、与滤波去噪模块连接的字符分割模块以及与字符分割模块连接的字符识别t吴块。
[0026]所述超声测距传感器模块3包括型号为SN8P2501B的芯片、与SN8P2501B的芯片连接的MAX232芯片、以及与MAX232芯片连接的超声波换能器。
[0027]如图2所示，超声测距传感器模块和车牌识别系统的输出经过放大调理得到的数字信号SOUT与CC2530的端口 P0.6以及P0.7相连，端口 Pl_l和P1_0分别连接LED指示灯Dl、D2，用于指示系统的工作状态。CC2530的下载调试接口由四线构成，包括DD、DC、RESET_r^PGND信号，分别与芯片的端口P2_2、P2_1、RESET_N和GND相连。P1为天线接口，连接鞭状天线。CC2530的端口 RF_r#PRF_P提供差分的射频信号，在该信号输送到天线之前，需要在天线和芯片间增加一个用来实现平衡信号到非平衡信号的转换变换网络(平衡一非平衡变压器)，该网络把无线电RF的差分信号的阻抗转换为单端50欧姆。
[0028]如图3所示，由单片机CC2530发送1us的高电平至SN8P2501B的P2.2，从P2.3输出低电平，三极管Ql饱和导通，MAX3232接通电源，SN8P2501B内部的定时器产生8个40KHz的脉冲信号，由P2.4和P2.5推免输出，经MAX3232升压后对东超声波换能器发送超声波信号。然后P2.3输出高电平，三极管Ql截止，关断MAX3232的电源，停止发射超声波信号。
[0029]如图4所示，从超声波发射探头发出的超声波信号遇到障碍物后返回，被接收探头接收并转换成微弱的电信号，经集成运算放大器TL074放大、滤波、比较后，产生下降沿，触发SN8P2501B的P2.2引脚产生中断，在中断程序中将P2.1置高电平。高电平持续的时间即为超声波从发射探头发射遇到障碍物后返回，并被接收探头所经过的时间。
[0030]如图5所示，电路由继电器驱动器ULN2803组成，ULN2803是八路NPN达林顿连接晶体管阵，适用于低逻辑点平数字电路和较高的电流、电压要求之间的接口。这里用其驱动5V继电器，ULN2803输出端直接接继电器线圈一端，继电器线圈的另一端接+5V电源，ULN2803的输入端直接和无线控制I/O 口相连，无线控制口输出高电平就驱动继电器动作。
[0031]如图6所示，电路由继电器组成。继电器的I端为衔接外接功能按钮的输入端，2、3端为继电器两触头，3端与电源输入连接，4、5端为电磁线圈，线圈4端接+5V电源，5端接继电器驱动器。当5端输入高电平，线圈中无电流流通，则1、2闭合，所以继电器关闭；当5端输入低电平，线圈中有电流流通，由于电磁感应，将使1、3闭合，继电器开通。
[0032]如图7所示，ADC0808是一种较为常用的8路模拟量输入，8位数字量输出的逐次比较式ADC芯片。该电路主要功能是读取超声测距传感器接收电路的值。当超声测距传感器检测到高于系统中设置的离栅栏道闸距离参数阈值时，就会及时采集数据并通过ADC0808N将传感器采集并发出的模拟信号转换成8位的数字信号。然后将数字信号传输给ZigBee无线模块，通过ZigBee模块最终传给控制芯片单片机。
[0033]采用上述结构，使用时，当车辆的车头驶入通道的入口线的时候，超声测距传感器模块自动检测此时离栅栏道闸的距离；同时，由车牌自动识别系统识别车辆车牌，只有当车辆离栅栏道闸的距离达到系统预先设定的距离范围以及车牌识别成功两者同时满足条件的情况下，系统才会自动触发道闸开关，打开栅栏道闸，允许车辆进入小区；当车辆驶入之后，栅栏道闸自动关闭，对下一辆车辆就行智能检测识别。
【主权项】
1.一种基于超声测距的栅栏道闸自动控制系统装置，其特征在于:它包括控制芯片(I)，与控制芯片(I)输出口连接的栅栏道闸开关模块(2)，与控制芯片(I)的输入口连接的超声测距传感器模块(3)、车牌识别系统(4)以及无线通信模块，其中，无线通信模块包括包括ZigBee无线发射模块(5)和ZigBee无线接收模块(6) ,ZigBee无线接收模块与控制芯片(I)连接;栅栏道闸开关模块(2)通过驱动模块(7)与控制芯片(I)连接。2.根据权利要求1所述的一种基于超声测距的栅栏道闸自动控制系统装置，其特征在于:所述控制芯片(I)为单片机系统或嵌入式系统或DSP系统。3.根据权利要求2所述的一种基于超声测距的栅栏道闸自动控制系统装置，其特征在于:所述单片机的型号为CC2530。4.根据权利要求1所述的一种基于超声测距的栅栏道闸自动控制系统装置，其特征在于:所述车牌识别系统(4)包括处理芯片，处理芯片包括车牌定位模块、与车牌定位模块连接的滤波去噪模块、与滤波去噪模块连接的字符分割模块以及与字符分割模块连接的字符识别t吴块。5.根据权利要求1所述的一种基于超声测距的栅栏道闸自动控制系统装置，其特征在于:所述超声测距传感器模块(3)包括型号为SN8P2501B的芯片、与SN8P2501B的芯片连接的MAX232芯片、以及与MAX232芯片连接的超声波换能器。
【文档编号】G05B19/042GK205485432SQ201620004291
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月1日
【发明人】袁晓峰, 席青
【申请人】三峡大学