一种智能自动停车器控制系统的制作方法

本实用新型主要涉及自动控制领域，更具体地说，涉及一种智能自动停车器控制系统。

背景技术：

当车辆在行驶的过程中，常常因为司机的注意力不集中出现违反交通规则的现象，如闯红灯、追尾等现象。为了避免司机由于注意力不集中出现交通事故，设计一款智能停车器，通过传感器检测到的信号，控制停车器带动刹车系统进行制动，普通的小车通过检测距离及信号灯可以控制停车器工作，但是一些公交等大型车辆，还会出现司机离开座椅，但是车仍然会行驶的情况，智能自动停车器通过检测座椅上的压力解决了这一问题。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种智能自动停车器控制系统，通过接收到的磁场信号、检测车辆距离前方的距离、车辆座椅受到的压力信号，控制停车器工作进行制动，自动切换按键控制停车器的工作模式。

为解决上述技术问题，本实用新型一种智能自动停车器控制系统包括位置触发器、位置接收器、车速传感器、红外测距模块、压力传感器、电源模块、单片机、驱动模块、凸轮、制动电机、声光提醒模块、显示模块、自动切换按键，通过接收到的磁场信号、检测车辆距离前方的距离、车辆座椅受到的压力信号，控制停车器工作进行制动，自动切换按键控制停车器的工作模式。

其中，所述位置触发器的输出端连接着位置接收器的输入端；所述位置接收器的输出端连接着单片机的输入端；所述车速传感器的输出端连接着单片机的输入端；所述红外测距模块的输出端连接着单片机的输入端；所述压力传感器的输出端连接着单片机的输入端；所述电源模块的输出端连接着单片机的输入端；所述单片机的输出端连接着驱动模块的输入端；所述驱动模块的输出端连接着凸轮的输入端；所述驱动模块的输出端连接着制动电机的输入端；所述单片机的输出端连接着显示模块的输入端；所述自动切换按键的输出端连接着单片机的输入端；所述单片机的输出端连接着声光报警模块的输入端。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种智能自动停车器控制系统所述单片机采用P89C51RA2BA/01单片机。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种智能自动停车器控制系统所述位置接收器采用干簧管。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种智能自动停车器控制系统所述驱动模块采用L298N芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种智能自动停车器控制系统所述压力传感器BP800压力传感器芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种智能自动停车器控制系统所述红外测距模块包括GP2D12模块和ADC0809模数转换芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种智能自动停车器控制系统所述显示模块采用LCD1602液晶显示屏。

控制效果：本实用新型一种智能自动停车器控制系统，通过接收到的磁场信号、检测车辆距离前方的距离、车辆座椅受到的压力信号，控制停车器工作进行制动，自动切换按键控制停车器的工作模式。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型一种智能自动停车器控制系统的硬件结构图。

图2为本实用新型一种智能自动停车器控制系统的单片机的电路图。

图3为本实用新型一种智能自动停车器控制系统的位置接收器的电路图。

图4为本实用新型一种智能自动停车器控制系统的车速传感器的电路图。

图5为本实用新型一种智能自动停车器控制系统的压力传感器的电路图。

图6为本实用新型一种智能自动停车器控制系统的电源模块的电路图。

图7为本实用新型一种智能自动停车器控制系统的红外测距模块的电路图。

图8为本实用新型一种智能自动停车器控制系统的驱动模块、凸轮、控制电机的电路图。

图9为本实用新型一种智能自动停车器控制系统的显示模块的电路图。

图10为本实用新型一种智能自动停车器控制系统的位置触发器的电路图。

图11为本实用新型一种智能自动停车器控制系统的声光报警模块的电路图。

图12为本实用新型一种智能自动停车器控制系统的自动切换按键的电路图。

具体实施方式

具体实施方式一：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12说明本实施方式，本实施方式所述一种智能自动停车器控制系统包括位置触发器、位置接收器、车速传感器、红外测距模块、压力传感器、电源模块、单片机、驱动模块、凸轮、制动电机、声光提醒模块、显示模块、自动切换按键，通过接收到的磁场信号、检测车辆距离前方的距离、车辆座椅受到的压力信号，控制停车器工作进行制动，自动切换按键控制停车器的工作模式。

其中，所述位置触发器的输出端连接着位置接收器的输入端，位置触发器采用MQ58电磁铁，位置触发器与交通信号灯的控制信号相连接，当信号灯变为红灯时控制电磁铁的线圈通电，产生磁场，当信号灯为红灯或是黄灯时，控制信号为低电平时，由两个三极管组成的放大电路导通大功率MOS管，电磁铁得点动作；当信号灯为绿灯时，控制信号为高电平时，驱动电路关断大功率MOS管，电磁铁失电，在恢复弹簧作用下，回到初始位置。根据电磁铁通断电，发出磁力信号，信号灯的DD1引脚与交通信号灯的控制信号端相连接。

所述位置接收器的输出端连接着单片机的输入端，当信号接收器(车辆)经过位置触发器下方时，将受到电磁力的作用。在电磁力的作用下，干簧管A、B间吸合导通，电路构成通路，发光二极管中有电流流过并发光，由发光二极管发出的光照射光电三极管，于是光电三极管饱和导通，并输出低电平，即输出一负脉冲，这样就完成一个触发信号的传输，位置接收器的OUT1端口输出信号到单片机的P4.0引脚。

所述车速传感器的输出端连接着单片机的输入端，车速传感器为磁电式传感器，通过齿轮转动和传感器的极端轴相对位置的不断变化，传感器感应线圈周围的磁场随之产生强弱交替变化，在感应线圈中会感应出交变电动势，感应电动势的频率与齿圈的齿数和转速成正比，从而计算出车速，将车速通过AD0、AD1传送到单片机的P0.6、P0.7引脚。

所述红外测距模块的输出端连接着单片机的输入端，红外测距模块采用GP2D12模块和ADC0809模数转换芯片，GP2D12模块由一个红外发射管和一个PSD及外围电路组成，红外发射管(安装在车辆前方)发射的光束，遇到障碍物(前一个车辆或是障碍物)反射回来，落在PSD上，构成一个等腰三角形，借助于PSD可以测得三角形的底，而两个底角是固定的，由发射管确定，此时便可通过底边推算出高，得出的距离模拟信号通过VO引脚传送到ADC0809模数转换芯片的IN0引脚，ADC0809模数转换芯片将接收到的距离模拟信号转换成数字信号，将数字信号传送到单片机，单片机对数字信号进行处理，模数转换芯片将模拟距离长度信号转换成二进制的数字信号，通过8个数据输出端D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7按位传输信号到单片机中，START为转换启动信号。当START上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，START应保持低电平。EOC为转换结束信号，当EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE＝1，输出转换得到的数据；OE＝0，输出数据线呈高阻状态。CLK为时钟输入信号线。模数转换芯片的数据线D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7分别与单片机的P1.7、P1.6、P1.5、P1.4、P1.3、P1.2、P1.1、P1.0引脚相连接，EOC、OE、START、CLK、ALE为模数转换芯片的控制引脚，分别与单片机的P3.3、P3.4、P3.5、P3.6、P3.7引脚相连接。

所述压力传感器的输出端连接着单片机的输入端，压力传感器采用BP800压力传感器芯片，压力传感器设置于车辆座椅下，用于检测座椅上受到的压力信号，当座椅上有人坐下时，压力传感器检测到压力信号，将检测到的压力信号传送到单片机进行处理，当人离开座椅时，压力传感器检测不到压力信号，压力传感器将检测到的压力信号通过Y1端输出到单片机的P4.2引脚。

所述电源模块的输出端连接着单片机的输入端，电源模块通过将220V电压转换为5V电压为控制器供电，家庭普遍采用220V电压作为标准电源，但是由于控制器的工作电压为5V，通过电源模块将220V电压进行降压、滤波、稳压等转换成5V电压从VCC引脚输入到控制器。

所述单片机的输出端连接着驱动模块的输入端，驱动模块采用L298N芯片，由于凸轮或制动电机运转需要大电压进行供电，单片机直接输出的小电压无法直接给电机供电，单片机输出的信号通过驱动模块将输出的小电压信号转换为大电压信号给凸轮和制动电机进行供电，单片机通过P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5引脚与驱动模块的IN1、IN2、IN3、IN4、ENA、EN B口相连接。

所述驱动模块的输出端连接着凸轮的输入端，凸轮采用AEV250凸轮电机，驱动模块输出信号驱动凸轮进行运转，由于凸轮是不等心圆，在凸轮旋转的过程中，不能平稳运转，达到振动的效果。

所述驱动模块的输出端连接着制动电机的输入端，制动电机采用H3SH12减速电动机，制动电机运转时带动刹车线运动，刹车线被拉紧，控制汽车车轮实现制动。

所述单片机的输出端连接着显示模块的输入端，显示模块可以显示出检测到的车速、压力信号，显示模块采用LCD1602液晶显示屏，显示模块的DB0、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7端与单片机的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7引脚相连接，用来显示数据；显示模块的RS端与单片机的P3.0引脚相连接，用来控制数据命令；显示模块的R/W端与单片机的P3.1引脚相连接，用来控制读写操作；显示模块的使能端E与单片机的P3.2引脚相连接；单片机的P3.0、P3.1、P3.2引脚用于控制液晶显示模块中的数码管的选通状态。

所述自动切换按键的输出端连接着单片机的输入端，自动切换按键采用独立按键，用于切换手动控制模式或自动控制模式，当车辆在行驶过程中按下按键，进入自动控制模式，当位置接收器接收到磁场信号、红外距离信号小于安全距离、压力传感器检测不到压力信号，单片机控制声光提醒模块进行报警提醒，并控制电机带动刹车线运动，实现制动，自动切换按键的SW1端与单片机的P4.1引脚相连接。

所述单片机的输出端连接着声光报警模块的输入端，声光报警模块采用扬声器和LED，当位置接收器接收到磁场信号、红外测距模块测量的距离小于安全距离、压力传感器检测不到压力信号时，DS1点亮，扬声器响起，达到声光报警功能。单片机P4.7脚输出高电平到声光报警模块的DATA2端口时，DS1点亮，并且三极管导通，扬声器也发出声响。

具体实施方式二：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12说明本实施方式，所述单片机采用P89C51RA2BA/01单片机。所述P89C51RA2BA/01系列单片机内存具有系统编程者(ISP)和在应用中编程(IAP)的能力；可以编程，由终端用户应用(IAP)；并行可编程具有87C51兼容硬件接口到程序员；外设(PCA，定时器，UART)，可使用6个时钟或12个时钟模式，而CPU是6个时钟模式；速度高达20MHz具有每个机器周期6个时钟周期；高达33MHz具有每个机器周期12个时钟；全静态操作；RAM可扩充外部至64KB；4个中断优先级别；7个中断源；4个8位I/O端口；全双工增强UART；帧错误检验；自动地址识别；电源控制模式：时钟可以停止和恢复；闲置模式；掉电模式；第2个DPTR寄存器；异步端口复位；低EMI；可编程计数器阵列：PWM；比较和捕获；电压范围：4.5～5.5V；温度范围和封装：0～+7n℃，PLCC；内存：闪存8KB；RAM：512B。

具体实施方式三：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12说明本实施方式，所述位置接收器采用干簧管。干簧管也称舌簧管或磁簧开关，是一种磁敏的特殊开关，是干簧继电器和接近开关的主要部件。干簧管通常有两个软磁性材料做成的、无磁时断开的金属簧片触点，有的还有第三个作为常闭触点的簧片。这些簧片触点被封装在充有惰性气体(如氮、氦等)或真空的玻璃管里，玻璃管内平行封装的簧片端部重叠，并留有一定间隙或相互接触以构成开关的常开或常闭触点。干簧管比一般机械开关结构简单、体积小、速度高、工作寿命长；而与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强等特点，工作可靠性很高。干簧管的一个重要参数就是灵敏度，灵敏度决定需要多大的磁场可以驱动工作。灵敏度是用AT值来衡量的。AT值是线圈的匝数和线圈电流的乘积。商业级干簧管的典型的吸合值范围是10到60AT值越小，干簧管的灵敏度越好。同理，拥有越小的干簧管，对磁场越灵敏。

具体实施方式四：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12说明本实施方式，所述驱动模块采用L298N芯片。L298N是SGS公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电动机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电动机。L298可驱动2个电动机，OUTl、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接2个电动机。IN1、IN2、IN3、IN4脚接输入控制电平，控制电动机的正反转，ENA、ENB接控制使能端，控制电动机的停转。

具体实施方式五：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12说明本实施方式，所述压力传感器BP800压力传感器芯片。BP800压力传感器利用单晶硅的压阻效应，以单晶硅为基础，按特定品向，用先进的微机械加工技术形成弹性元件，在其适当位置用集成电路工艺形成四个等值应变电阻，组成惠斯登电桥，对电桥施加一恒定电压(流)，当有压力(压差)作用到弹性元件时，使输出与对应于所加压力成比例的电压信号，经电子线路把电压信号放大转换成二进制的4mA～20mADC输出。

具体实施方式六：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12说明本实施方式，所述红外测距模块包括GP2D12模块和ADC0809模数转换芯片。GP2D12模块是由一个红外发射管和一个PSD以及相应的计算电路构成，Sharp公司的PSD很有特色，它可以检测到光点落在它上面的微小位移，分辨率达微米，GP2D12正是利用这个特性实现了几何方式测距。ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成。

具体实施方式七：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12说明本实施方式，所述显示模块采用LCD1602液晶显示屏。LCD1602液晶显示屏也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5×7或者5×11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形(用自定义CGRAM，显示效果也不好)。LCD1602液晶显示屏是指显示的内容为16×2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块(显示字符和数字)。

本实用新型一种智能自动停车器控制系统的工作原理为：本实用新型一种智能自动停车器控制系统，当信号灯为红灯时，控制位置触发器中的继电器通电，电磁铁动作，发出磁场；当车辆经过位置触发器时，车辆上的位置接收器中的干簧管在磁场的作用下导通，将信号传送到单片机中；红外测距模块的发射端发射出红外信号，前面的车辆或是障碍物将红外信号发射回来传送到单片机中，单片机将检测到的距离信号与安全距离进行比较；压力传感器检测车辆座椅上的压力信号，将压力信号传送到单片机；单片机根据接收到的信号，控制车辆实现制动和报警提醒。当位置接收器感受到信号磁场信号、红外测距模块检测到的距离小于安全距离、压力传感器检测不到压力信号，单片机输出信号控制凸轮运转，进行振动提醒；控制制动电机带动刹车线，实现车辆制动；并控制声光提醒模块发出声音及灯光进行提醒，车速传感器实时检测车辆运转的速度，检测到的车速信号、距离信号在显示模块上显示出来。智能自动停车器具有两种工作模式，一种为手动工作模式，一种为自动工作模式，按下按键，停车器处于自动工作模式，根据检测到的信号控制车辆实现制动。

虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。