专利名称：一种嵌入式停车场管理系统的制作方法
一种嵌入式停车场管理系统本发明涉及一种停车场管理系统，尤其涉及一种嵌入式停车场管理系统。 [背景技术]随着社会的发展，城市中的汽车越来越多。车辆集中存放管理的场所被人类提出车辆进出的秩序、车辆存放的安全性、车辆存放管理的有偿性等要求。于是，停车场管理系统应运而生，在现代停车场管理中发挥着越来越重要的作用。通常，停车场管理系统的设计沿用了群组的概念，包括多个出入口和一个管理中心，各个出入口是系统的工作群，用以保存本地的工作记录、计算和处理本地的进出数据、控制本地的设备(比如道闸板、显示屏、 语言模块、吐卡机、读头等)；管理中心是系统里的管理群，用以收集所有出入口的工作记录、远程遥控出入口的工作状态和系统的维护工作等等；停车场管理系统中群的数量由预先设计的系统容量来决定，在实际应用中可能只有两个或者三个工作群，也可能没有管理中心而通过软件设置用其中的一个出入口来做管理中心。如
图1所示的停车场管理系统，该系统中包括了一个管理中心和出入口 1-6，管理中心包括一个管理板，每个出入口包括一个管理板、多个入口控制板以及多个与入口控制板分别对应的出口控制板。其中，管理板的功能为查询控制板的工作状态，向控制板收发数据和指令；存储群内的所有工作数据；负责群内通讯的管理；负责群内和外部的数据共享，更新；操作界面显示，鼠标和键盘控制；作为管理中心的管理板，负责协调整个远距离传输的工作；卡片管理和用户管理、操作员管理等；入口 /出口控制板的功能为负责控制该出入口的所有设备，包括闸机、显示屏、 地感、灯光；进行图像采集和处理；和本群的管理板进行通讯等。在具体实现时，停车场管理系统的管理板基本上都是采用电脑来实现，由于停车场管理系统是M小时连续工作的，而且电脑的功耗比较高，因而该实现方式会耗费大量的电力资源，不够环保；另外，由于电脑操作系统存在不稳定性和兼容性的问题，且通常容易受到各种病毒的侵扰，因而，该实现方式下的停车场系统的可靠性比较低。鉴于此缺陷，有必要研究出一种功耗低且可靠的停车场管理系统。本发明的目的在于提供一种嵌入式停车场管理系统，在降低功耗的同时提高系统的可靠性。本发明的技术方案是一种嵌入式停车场管理系统，包括多个用以保存本地工作记录、计算和处理本地的进出数据、控制本地设备的出入口，及用以收集所有出入口的工作记录、远程遥控出入口的工作状态、进行系统维护工作的管理中心；所述出入口和管理中心均包括管理板，所述出入口还包括至少一对入口控制板和出口控制板，所述管理板包括用以负责控制群内控制板的工作状态、群内通讯管理、数据处理存储、图像采集和处理和/或协调远距离传输工作的FPGA芯片；用以供电的电源模块，与所述FPGA芯片相连。其中，所述FPGA芯片包括51内核以及分别与51内核连接的各功能接口，所述功能接口包括远距离RS485通讯接口、近距离RS485通讯接口、IC/ID卡 RS485通讯接口、图像采集端口、SDRAM芯片接口、SD卡接口、数字视频输入/输出接口、键盘接口、鼠标接口。其中，所述功能接口还包括系统加密芯片接口、客户端加密芯片接口、在线编程接口、时钟电路接口、设备序号设置端口及其他I/O接口。其中，所述FPGA芯片的主频速度为108MHZ。其中，所述系统还包括键盘、鼠标和显示器，分别通过相应的接口与FPGA芯片连接。其中，所述管理板还包括SDRAM芯片、系统加密芯片、客户端加密芯片、蜂鸣器、实时时钟电路通过相应的接口与FPGA芯片连接。本发明实施例与现有技术相比，有益效果在于FPGA作为世界上最先进的通用芯片之一，是一颗万能的芯片，本发明实施例即通过对FPGA进行硬件编程，以在芯片的内部制作一个51内核并在外围的引脚进行功能的定义，从而使其成为一个专用的用于停车场管理系统的主控芯片。与采用电脑相比，本发明实施例采用专用的FPGA芯片作为管理板的主控器具有以下优点一方面，专用的系统可以避免电脑操作系统存在的不稳定性和兼容性的问题，还可以避免受到病毒的干扰，具有较强的可靠性；一方面，FPGA芯片的功耗很低，具有较强的实用性；另一方面，具有良好的性能和较大的内存容量，且成本低。图1是停车场管理系统的结构示意图。图2是本发明实施例提供的管理板的结构示意图。为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明的核心思想为通过对FPGA芯片进行硬件编程，在FPGA芯片的内部制作一个内核和一些外围的逻辑电路使其从而成为一个专用于停车场管理系统的主控芯片。请参阅图2所示，本实施例中停车场管理系统中的管理板包括专用的FPGA芯片，用于查询控制板的工作状态，向控制板收发数据和指令；存储群内的所有工作数据；负责群内通讯的管理；负责群内和外部的数据共享及更新；对操作界面显示、鼠标和键盘进行控制；卡片管理和用户管理、操作员管理等；在应用于作为管理中心的管理板中时，还用于负责协调整个远距离传输的工作；
电源模块，包括串联的电源适配器和电源转换电路，通过电源转换电路与FPGA芯片，用以对其进行供电。其中，上述专用的FPGA芯片由超级的51内核和各种功能接口组成，功能接口包括远距离RS485通讯接口、近距离RS485通讯接口、图像采集端口、IC/ID卡RS485通讯接口、数字视频输入/输出接口、鼠标接口、键盘接口、设备序号设置端口、系统加密芯片接口、客户端加密芯片接口、在线编程接口、时钟电路接口、SDRAM芯片接口、SD卡接口及其他
I/O 接口。另外，FPGA芯片可通过远距离RS485通讯接口实现群间的通讯、通过近距离RS485 通讯接口实现群内的通讯、通过IC/ID卡RS485通讯接口与IC/ID卡连接以实现IC卡和ID 卡的兼容、通过数字视频输入/输出接口与显示屏连接以实现视频信号的传输、通过多个 SDRAM芯片接口与SDRAM芯片连接以实现信息存储等等。在进行群内近距离RS485通讯时， 采用57600bps ；在进行群间远距离RS485通讯时，采用19200bps ；图像采集端口采用RS232 通讯方式，速度为57600bps。由于FPGA的接口多，应用灵活，用FPGA做的芯片不是一般通用控制芯片(如51 系列单片机或者ARM芯片)可以比拟的。停车场管理系统用51单片机是不能实现的，而用 ARM单片机在端口和视频处理上也存在一些局限性，因而本发明采用FPGA来实现，不仅易于实现、功能完善，而且具有较强的稳定性和兼容性(可以兼容IC卡和ID卡)，且不易受到病毒的侵扰，功耗低，经济又环保。在应用FPGA芯片作为主控芯片时，通过使用通用的C语言就可以实现软件的编程。在软件实现过程中，可使用C语言制作一个GUI界面，实现图形化的操作界面，操作直观。一般其他的系统实现图形化的界面时都会需要使用一些通用的操作系统，比如WINCE、 LINUX等，使用这些操作系统对主控芯片的性能和内存容量的要求更高，当然系统的造价就更高。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种嵌入式停车场管理系统，包括多个用以保存本地工作记录、计算和处理本地的进出数据、控制本地设备的出入口，及用以收集所有出入口的工作记录、远程遥控出入口的工作状态、进行系统维护工作的管理中心；所述出入口和管理中心均包括管理板，所述出入口还包括至少一对入口控制板和出口控制板，其特征在于，所述管理板包括用以负责控制群内控制板的工作状态、群内通讯管理、数据处理存储、图像采集和处理和/或协调远距离传输工作的FPGA芯片；用以供电的电源模块，与所述FPGA芯片相连。
2.如权利要求1所述的嵌入式停车场管理系统，其特征在于，所述FPGA芯片包括51内核以及分别与51内核连接的各功能接口 ；所述功能接口包括远距离RS485通讯接口、近距离RS485通讯接口、IC/ID卡RS485通讯接口、图像采集端口、SDRAM芯片接口、SD卡接口、数字视频输入/输出接口、键盘接口、鼠标接口。
3.如权利要求2所述的嵌入式停车场管理系统，其特征在于，所述功能接口还包括系统加密芯片接口、客户端加密芯片接口、在线编程接口、时钟电路接口、设备序号设置端口及其他I/O接口。
4.如权利要求2或3所述的嵌入式停车场管理系统，其特征在于，所述FPGA芯片的主频速度为108MHZ。
5.如权利要求2所述的嵌入式停车场管理系统，其特征在于，该系统还包括键盘、鼠标和显示器，分别通过相应的接口与FPGA芯片连接。
6.如权利要求3所述的嵌入式停车场管理系统，其特征在于，所述管理板还包括SDRAM 芯片、系统加密芯片、客户端加密芯片、蜂鸣器、实时时钟电路通过相应的接口与FPGA芯片连接。
全文摘要
本发明公开了一种嵌入式停车场管理系统，包括多个用以保存本地工作记录、计算和处理本地的进出数据、控制本地设备的出入口，及用以收集所有出入口的工作记录、远程遥控出入口的工作状态、进行系统维护工作的管理中心；出入口和管理中心均包括管理板，出入口还包括至少一对入口控制板和出口控制板，管理板包括用以负责控制群内控制板的工作状态、群内通讯管理、数据处理存储、图像采集和处理和/或协调远距离传输工作的FPGA芯片；用以供电的电源模块，与所述FPGA芯片相连。本发明采用专用的FPGA芯片具有较强的稳定性、兼容性和可靠性；功耗很低，具有较强的实用性；具有良好的性能和较大的内存容量，且成本低。
文档编号G07C9/00GK102324119SQ20101055522
公开日2012年1月18日 申请日期2010年11月23日 优先权日2010年11月23日
发明者张万勤 申请人:深圳万侨鸿科技有限公司