一种基于ZigBee的车库门禁与灯光控制联动装置的制作方法

文档序号:15079406发布日期:2018-08-03 12:01阅读:516来源:国知局

本发明属于智能联动控制技术领域,具体涉及一种基于ZigBee的车库门禁与灯光控制联动装置。



背景技术:

随着私家车数量的不断增多,车库管理难度越来越大,车库管理投入的人力物力成倍增长;车库门禁控制系统落后,蓝牙门禁和视频识别门禁出入车库需要等待,甚至对车辆姿势有限制,给车主带来不便;车库照明管理控制落后,耗能浪费严重,地下车库管理智能化程度有待提高;现有车库管理系统不能动态监测车库内部车辆及车位状态,且没有针对车位闲置状态监测。

车库内部灯光不能局部动态控制,关掉部分灯具局部照度不够,存在安全隐患,且无法实现对车辆的实时跟踪。此为现有技术的不足之处。

因此,针对现有技术中的上述缺陷,提供设计一种基于ZigBee的车库门禁与灯光控制联动装置;以解决现有技术中的上述缺陷,是非常有必要的。



技术实现要素:

本发明的目的在于,针对上述现有技术存在的缺陷,提供设计一种基于ZigBee的车库门禁与灯光控制联动装置,以解决上述技术问题。

为实现上述目的,本发明给出以下技术方案:

一种基于ZigBee的车库门禁与灯光控制联动装置,其特征在于,它包括车载通信单元、门禁通信单元以及检测单元;

所述的车载通信单元包括车载MCU,所述的车载MCU连接有车载电源以及车载ZigBee收发模块;

所述的门禁通信单元包括门禁ZigBee收发模块,所述的门禁ZigBee收发模块连接有门禁MCU,所述的门禁MCU连接有门禁主机,所述的门禁主机连接有门禁服务器;所述的门禁主机连接有控制电机;

门禁通信单元的门禁ZigBee收发模块与车载通信单元的车载ZigBee收发模块之间通过ZigBee无线网络通信;

所述的检测单元包括检测MCU,所述的检测MCU连接有电源转换电路、激光距离探测器、检测ZigBee收发模块以及灯光控制电路,所述的电源转换电路连接到交流市电;

检测单元的检测ZigBee收发模块与车载通信单元的车载ZigBee收发模块之间通过ZigBee无线网络通信;检测单元的检测ZigBee收发模块还与门禁通信单元的门禁ZigBee收发模块之间通过ZigBee无线网络通信。

作为优选,所述的电源转换电路包括可调电阻VAR,可调电阻VAR的第一端连接到火线L,可调电阻VAR的第二端连接到零线N,可调电阻VAR的第一端通过熔断器F1连接到电阻R1的第一端,电阻R1的第二端连接到整流电路;

所述的整流电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3以及二极管D4,二极管的D1的阴极连接二极管D2的阴极,二极管D2的阳极连接二极管D4的阴极,二极管D4的阳极连接二极管D3的阳极,二极管D3的阴极连接二极管D1的阳极;

电阻R1的第二端连接到整流电路中二极管D1的阳极和二极管D3的阴极,整流电路中二极管D2的阳极和二极管D4的阴极连接到零线N;整流电路中二极管D3的阳极和二极管D4的阳极接地;

整流电路中二极管D1的阴极和二极管D2的阴极连接电阻R2的第一端、电感L1的第一端以及极性电容C1的正极端,极性电容C1的负极端接地,电阻R2的第二端连接到电感L1的第二端,电感L1的第二端还连接极性电容C2的正极端,极性电容C2的负极端接地;

电阻R2的第二端还连接到电阻R3的第一端和非极性电容C3的第一端,电阻R3的第二端和非极性电容C3的第二端连接,并且电阻R3的第二端还连接到电阻R4的第一端,电阻R4的第二端连接到二极管D5的阴极;

非极性电容C3的第一端连接到变压器T1一次侧的第一端,二极管D5的阳极连接到变压器T1一次侧的第二端,变压器T1二次侧的第一端连接到二极管D6的阳极,变压器T1二次侧的第二端接地,变压器T1一次侧的第二端与二次侧的第一端为同名端,二极管D6的阴极连接电感L2的第一端和极性电容C4的正极端,极性电容C4的负极端接地;电感L2的第二端连接到极性电容C5的正极端、电阻R5的第一端以及电阻R6的第一端,极性电容C5的负极端、电阻R5的第二端以及电阻R6的第二端接地;电感L2的第二端还连接到稳压器LD的IN端,稳压器LD的OUT端为输出端,稳压器LD的GND端接地;

二极管D5的阴极连接到TNY254P芯片的D引脚,TNY254P芯片的S引脚均接地,TNY254P芯片的BP引脚通过非极性电容C6接地;

TNY254P芯片的EN引脚连接到光电耦合器OC,光电耦合器OC包括发光二极管D7和光敏三极管D8,光敏三极管D8的集电极连接到TNY254P芯片的EN引脚,光敏三极管D8的发射极接地,

发光二极管D7的阳极通过电阻R7连接到+5V电压,发光二极管D7的阴极通过电阻R8连接到+5V电压,发光二极管D7的阴极连接到稳压二极管D80的阴极、场效应管Q1的S极以及电阻R9的第一端,稳压二极管D80的阳极接地,场效应管Q1的D极接地,场效应管Q1的S极与D极之间设置有稳压二极管D9,稳压二极管D9的阳极连接到场效应管Q1的S极,稳压二极管D9的阴极连接到场效应管Q1的D极,电阻R9的第二端连接到非极性电容C7的第一端,非极性电容C7的第二端通过电阻R10接地;

场效应管Q1的G极通过电阻R11连接+5V电压,电阻R11两端并联有电阻R12。

作为优选,ZigBee收发模块包括F8913D芯片,F8913D芯片的SW1引脚通过电阻R13连接到+3.3V电压,F8913D芯片的SW1引脚还通过非极性电容C8接地,F8913D芯片的SW1引脚还连接到TEST按键的第一端,TEST按键的第二端接地;

F8913D芯片的GND引脚接地,F8913D芯片的V3.3引脚接+3.3V电压,F8913D芯片的P1.2引脚通过电阻R14连接到+3.3V电压,F8913D芯片的P1.2引脚还通过非极性电容C9接地,F8913D芯片的P1.2引脚还连接到SRT信号线,F8913D芯片的TX引脚连接到RXD引线,F8913D芯片的RX引脚连接到TXD引线。

作为优选,灯光控制电路包括光耦芯片MOC3401,光耦芯片MOC3401的ANODE引脚通过电阻R15连接到+5V电压,光耦芯片MOC3401的CATHODE引脚连接到三极管Q2的集电极,三极管Q2的发射极接地,三极管Q2的基极通过电阻R16接地,三极管Q2的基极还通过电阻R17连接到场效应管Q3的S极,场效应管Q3的D极连接到+5V电压,场效应管Q3的G极连接到RELY_CON信号线;场效应管Q3的D极与S极之间还设置有二极管D10,二极管D10的阳极连接场效应管Q3的S极,二极管D10的阴极连接场效应管Q3的D极;

光耦芯片MOC3401的MT2引脚连接电阻R18的第一端,电阻R18的第二端连接到火线L,电阻R18的第二端还通过电阻R20连接到非极性电容C10的第一端,非极性电容C10的第二端连接到照明灯的火线端,照明灯DS的零线端连接到零线N;电阻R18的第二端还连接到双向二极管D11的第二端,双向二极管D11的第一端连接非极性电容C10的第二端,双向二极管D11的第三端连接光耦芯片MOC3401的MT1引脚,光耦芯片MOC3401的MT1引脚还连接电阻R19的第一端,电阻R19的第二端连接到双向二极管D11的第一端。

作为优选,所述的车载MCU、门禁MCU以及检测MCU均连接有MCU状态监控电路,所述的MCU状态监控电路包括IMP706SESA监控芯片,IMP706SESA监控芯片的VCC引脚连接到+3.3V电压,IMP706SESA监控芯片的MR引脚与WDO引脚连接,并且连接到RET按键的第一端,RET按键的第二端接地,IMP706SESA监控芯片的RESET引脚连接到电阻R20的第一端,电阻R20的第二端连接到非极性电容C11的第一端和电阻R21的第一端,电阻R21的第二端接+3.3V电压,非极性电容C11的第二端接地;电阻R20的第二端还连接到RST信号线;IMP706SESA监控芯片的WDI引脚连接到车载MCU或门禁MCU或检测MCU的引脚,IMP706SESA监控芯片的PFI引脚和GND引脚均接地。

作为优选,所述稳压器采用LD1117型号稳压器。

本发明的有益效果在于,车辆靠近门禁时,通过车载通信单元与门禁通信单元之间的ZigBee问答方式,得到车载通信单元的ZigBee唯一地址;门禁主机根据ZigBee地址查询数据库标定车辆信息,并控制电机是否提闸,若是有权限车辆则的根据车辆信息分配车位。由于ZigBee的通信距离要远远大于蓝牙通信,车辆可实现无需等待进入车库;且无需图像识别设备,更无需调整车身,方便快捷。

根据车位所在位置,门禁主机计算出一条入口通往目的车位的路径,根据路径选择其包含的所有ZigBee地址,并发送带有上述地址的灯光点亮命令到ZigBee网络中,所有车位、车道检测单元都会收到上述命令,目标ZigBee得到命令后点亮其控制的灯具,并设定延时。

车位、车道检测单元检测出车位信息,并通过ZigBee网络上传到门禁主机,门禁主机将车位信息更新到数据库中;另一方面车位、车道检测单元可以根据测距的变化判断车辆前进方向,并上传门禁主机,后者提前点亮路径上的灯光。此外,本发明设计原理可靠,结构简单,具有非常广泛的应用前景。

由此可见,本发明与现有技术相比,具有突出的实质性特点和显著地进步,其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1是本发明提供的一种基于ZigBee的车库门禁与灯光控制联动装置的控制原理图。

图2是图1中电源转换电路的电路图。

图3是图1中ZigBee收发模块的电路图。

图4是图1中灯光控制电路的电路图。

图5是图1中MCU状态监控电路的电路图。

其中,1-车载通信单元,2-门禁通信单元,3-检测单元,1.1-车载MCU,1.2-车载电源,1.3-车载ZigBee收发模块,2.1-门禁ZigBee收发模块,2.2-门禁MCU,2.3-门禁主机,2.4-门禁服务器,2.5-控制电机,3.1-检测MCU,3.2-电源转换电路,3.3-激光距离探测器,3.4-检测ZigBee收发模块,3.5-灯光控制电路,3.6-交流市电,4-MCU监控电路。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述,以下实施例是对本发明的解释,而本发明并不局限于以下实施方式。

如图1至5所示,本发明提供的一种基于ZigBee的车库门禁与灯光控制联动装置,其特征在于,它包括车载通信单元1、门禁通信单元2以及检测单元3;

所述的车载通信单元1包括车载MCU1.1,所述的车载MCU1.1连接有车载电源1.2以及车载ZigBee收发模块1.3;

所述的门禁通信单元2包括门禁ZigBee收发模块2.1,所述的门禁ZigBee收发模块2.1连接有门禁MCU2.2,所述的门禁MCU2.2连接有门禁主机2.3,所述的门禁主机2.3连接有门禁服务器2.4;所述的门禁主机2.3连接有控制电机2.5;

门禁通信单元2的门禁ZigBee收发模块2.1与车载通信单元1的车载ZigBee收发模块1.3之间通过ZigBee无线网络通信;

所述的检测单元3包括检测MCU3.1,所述的检测MCU3.1连接有电源转换电路3.2、激光距离探测器3.3、检测ZigBee收发模块3.4以及灯光控制电路3.5,所述的电源转换电路3.2连接到交流市电3.6;

检测单元3的检测ZigBee收发模块3.4与车载通信单元1的车载ZigBee收发模块1.3之间通过ZigBee无线网络通信;检测单元3的检测ZigBee收发模块3.4还与门禁通信单元2的门禁ZigBee收发模块2.1之间通过ZigBee无线网络通信。

本实施例中,所述的电源转换电路3.2包括可调电阻VAR,可调电阻VAR的第一端连接到火线L,可调电阻VAR的第二端连接到零线N,可调电阻VAR的第一端通过熔断器F1连接到电阻R1的第一端,电阻R1的第二端连接到整流电路;

所述的整流电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3以及二极管D4,二极管的D1的阴极连接二极管D2的阴极,二极管D2的阳极连接二极管D4的阴极,二极管D4的阳极连接二极管D3的阳极,二极管D3的阴极连接二极管D1的阳极;

电阻R1的第二端连接到整流电路中二极管D1的阳极和二极管D3的阴极,整流电路中二极管D2的阳极和二极管D4的阴极连接到零线N;整流电路中二极管D3的阳极和二极管D4的阳极接地;

整流电路中二极管D1的阴极和二极管D2的阴极连接电阻R2的第一端、电感L1的第一端以及极性电容C1的正极端,极性电容C1的负极端接地,电阻R2的第二端连接到电感L1的第二端,电感L1的第二端还连接极性电容C2的正极端,极性电容C2的负极端接地;

电阻R2的第二端还连接到电阻R3的第一端和非极性电容C3的第一端,电阻R3的第二端和非极性电容C3的第二端连接,并且电阻R3的第二端还连接到电阻R4的第一端,电阻R4的第二端连接到二极管D5的阴极;

非极性电容C3的第一端连接到变压器T1一次侧的第一端,二极管D5的阳极连接到变压器T1一次侧的第二端,变压器T1二次侧的第一端连接到二极管D6的阳极,变压器T1二次侧的第二端接地,变压器T1一次侧的第二端与二次侧的第一端为同名端,二极管D6的阴极连接电感L2的第一端和极性电容C4的正极端,极性电容C4的负极端接地;电感L2的第二端连接到极性电容C5的正极端、电阻R5的第一端以及电阻R6的第一端,极性电容C5的负极端、电阻R5的第二端以及电阻R6的第二端接地;电感L2的第二端还连接到稳压器LD的IN端,稳压器LD的OUT端为输出端,稳压器LD的GND端接地;

二极管D5的阴极连接到TNY254P芯片的D引脚,TNY254P芯片的S引脚均接地,TNY254P芯片的BP引脚通过非极性电容C6接地;

TNY254P芯片的EN引脚连接到光电耦合器OC,光电耦合器OC包括发光二极管D7和光敏三极管D8,光敏三极管D8的集电极连接到TNY254P芯片的EN引脚,光敏三极管D8的发射极接地,

发光二极管D7的阳极通过电阻R7连接到+5V电压,发光二极管D7的阴极通过电阻R8连接到+5V电压,发光二极管D7的阴极连接到稳压二极管D80的阴极、场效应管Q1的S极以及电阻R9的第一端,稳压二极管D80的阳极接地,场效应管Q1的D极接地,场效应管Q1的S极与D极之间设置有稳压二极管D9,稳压二极管D9的阳极连接到场效应管Q1的S极,稳压二极管D9的阴极连接到场效应管Q1的D极,电阻R9的第二端连接到非极性电容C7的第一端,非极性电容C7的第二端通过电阻R10接地;

场效应管Q1的G极通过电阻R11连接+5V电压,电阻R11两端并联有电阻R12。

本实施例中,ZigBee收发模块包括F8913D芯片,F8913D芯片的SW1引脚通过电阻R13连接到+3.3V电压,F8913D芯片的SW1引脚还通过非极性电容C8接地,F8913D芯片的SW1引脚还连接到TEST按键的第一端,TEST按键的第二端接地;

F8913D芯片的GND引脚接地,F8913D芯片的V3.3引脚接+3.3V电压,F8913D芯片的P1.2引脚通过电阻R14连接到+3.3V电压,F8913D芯片的P1.2引脚还通过非极性电容C9接地,F8913D芯片的P1.2引脚还连接到SRT信号线,F8913D芯片的TX引脚连接到RXD引线,F8913D芯片的RX引脚连接到TXD引线。

本实施例中,灯光控制电路3.5包括光耦芯片MOC3401,光耦芯片MOC3401的ANODE引脚通过电阻R15连接到+5V电压,光耦芯片MOC3401的CATHODE引脚连接到三极管Q2的集电极,三极管Q2的发射极接地,三极管Q2的基极通过电阻R16接地,三极管Q2的基极还通过电阻R17连接到场效应管Q3的S极,场效应管Q3的D极连接到+5V电压,场效应管Q3的G极连接到RELY_CON信号线;场效应管Q3的D极与S极之间还设置有二极管D10,二极管D10的阳极连接场效应管Q3的S极,二极管D10的阴极连接场效应管Q3的D极;

光耦芯片MOC3401的MT2引脚连接电阻R18的第一端,电阻R18的第二端连接到火线L,电阻R18的第二端还通过电阻R20连接到非极性电容C10的第一端,非极性电容C10的第二端连接到照明灯的火线端,照明灯的零线端连接到零线N;电阻R18的第二端还连接到双向二极管D11的第二端,双向二极管D11的第一端连接非极性电容C10的第二端,双向二极管D11的第三端连接光耦芯片MOC3401的MT1引脚,光耦芯片MOC3401的MT1引脚还连接电阻R19的第一端,电阻R19的第二端连接到双向二极管D11的第一端。

本实施例中,所述的车载MCU、门禁MCU以及检测MCU均连接有MCU状态监控电路4,所述的MCU状态监控电路4包括IMP706SESA监控芯片,IMP706SESA监控芯片的VCC引脚连接到+3.3V电压,IMP706SESA监控芯片的MR引脚与WDO引脚连接,并且连接到RET按键的第一端,RET按键的第二端接地,IMP706SESA监控芯片的RESET引脚连接到电阻R20的第一端,电阻R20的第二端连接到非极性电容C11的第一端和电阻R21的第一端,电阻R21的第二端接+3.3V电压,非极性电容C11的第二端接地;电阻R20的第二端还连接到RST信号线;IMP706SESA监控芯片的WDI引脚连接到车载MCU或门禁MCU或检测MCU的引脚,IMP706SESA监控芯片的PFI引脚和GND引脚均接地。

本实施例中,所述稳压器采用LD1117型号稳压器。

以上公开的仅为本发明的优选实施方式,但本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化,以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰,都应落在本发明的保护范围内。

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