智能车位锁的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及车位锁，具体是一种智能车位锁。
【背景技术】
[0002]现有车位锁主要分为两种:手动车位锁和遥控车位锁。
[0003]手动车位锁分为O型、K型、T型、A型，当车辆将要到达车位时，由车主使用钥匙打开车位锁，使车位锁下降到最低位，车辆便可驶入。当车辆驶出车位时，由车主使用钥匙关闭车位锁，让车位锁上升到最高位，防止其它车辆占用车位。手动车位锁在开锁、关锁时都需车主下车，极为麻烦。
[0004]遥控车位锁在手动车位锁的基础上有所改良，主要分为O型、X型、U型三种，车主使用遥控器对车位锁进行控制，使其自动升降，实现车主不下车泊车，为车主提供方便。遥控车位锁虽然不需要车主上下车，但需要对蓄电池及时充电，否则车位锁将不能正常工作。而且一旦车主忘记携带遥控器将不能开启或关闭车位锁。
【发明内容】
[0005]针对上述技术问题，本发明提供一种安全可行并且实用简单的智能车位锁。其以太阳能与蓄电池作为能量来源，利用RFID射频技术对车辆自动识别，控制电动推杆升降实现车位锁的开关功能，全程自动，无需车主任何操作就能将车驶入、驶离车位。
[0006]本发明解决其技术问题采用的技术方案是:
一种智能车位锁，包括车位锁本体、RFID系统、电源系统、红外保护系统和系统控制板，所述的车位锁本体、RFID系统、电源系统、红外保护系统分别与系统控制板连接。
[0007 ]所述的车位锁本体包括地埋式电动推杆，地埋式电动推杆由直流电机带动蜗轮蜗杆机构，通过电机正反转切换实现蜗杆升起与下降；
所述的RFID系统包括车载端ETC设备与车位端RFID读卡器，ETC设备中的射频识别卡发送车辆标识信息，车位端RFID读卡器获取信息后通过系统控制板向车位锁本体发出指令，车辆要进入车位时，蜗杆下降，车辆离开车位时，蜗杆上升，通过蜗杆升降动作实现车位管理；
所述的电源系统包括太阳能充电控制器、太阳能发电板和铅酸蓄电池，太阳能充电控制器通过光线传感器感受阳光强度，当阳光强度达到阀值时向系统控制板发送信息，系统控制板开启或关闭太阳能发电板向铅酸蓄电池的充电动作；
所述的红外保护系统包括红外传感器，车辆停止在车位时红外传感器向系统控制板发送信息，系统控制板闭锁车位锁本体的蜗杆上升动作，避免车位锁蜗杆上升损害车辆，车辆离开车位时红外传感器向系统控制板发送信息，系统控制板控制车位锁本体的蜗杆上升。
[0008]智能车位锁工作流程是:当车辆要驶入车位时，智能车位锁通过无线射频信号自动检测车辆，如果对码成功，车位锁本体电动推杆下降，车辆驶入车位;车辆驶出车位时，红外传感器检测到车辆驶出，电动推杆上升，防止其他车辆占用车位。
[0009]与现有技术相比，本发明提供的智能车位锁，应用RFID射频技术，实现车位锁自动识别车辆，车来锁开、车走锁闭功能;应用太阳能技术，为车位锁提供能源，节能环保，并可为蓄电池充电，太阳能、蓄电池协同供电，满足恶劣天气下，车位锁也能正常工作;应用电动推杆升降机构，实现车位锁开启与关闭，结构紧凑、外型美观。
【附图说明】
[0010]图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是实施例的单片机管脚图；
图3是实施例的电机驱动电路拓扑图；
图4是实施例的单片机驱动继电器原理图。
【具体实施方式】
[0011]以下结合实施例对本发明作进一步阐述，但本实施例不对本发明构成任何限制。
[0012]如图1所示，智能车位锁，包括车位锁本体4、RFID系统1、电源系统2、红外保护系统3和系统控制板5，所述的车位锁本体4、RFID系统1、电源系统2、红外保护系统3分别与系统控制板5连接。
[0013]所述的车位锁本体4包括地埋式电动推杆，地埋式电动推杆由直流电机带动蜗轮蜗杆机构，通过电机正反转切换实现蜗杆升起与下降；
所述的RFID系统I包括车载端ETC设备与车位端RFID读卡器，ETC设备中的射频识别卡发送车辆标识信息，车位端RFID读卡器获取信息后通过系统控制板5向车位锁本体4发出指令，车辆要进入车位时，蜗杆下降，车辆离开车位时，蜗杆上升，通过蜗杆升降动作实现车位管理；
所述的电源系统2包括太阳能充电控制器、太阳能发电板和铅酸蓄电池，太阳能充电控制器通过光线传感器感受阳光强度，当阳光强度达到阀值时向系统控制板5发送信息，系统控制板5开启或关闭太阳能发电板向铅酸蓄电池的充电动作；
所述的红外保护系统3包括红外传感器，车辆停止在车位时红外传感器向系统控制板5发送信息，系统控制板5闭锁车位锁本体4的蜗杆上升动作，避免车位锁蜗杆上升损害车辆，车辆离开车位时红外传感器向系统控制板5发送信息，系统控制板5控制车位锁本体4的蜗杆上升。
[0014]本实施例中，RFID系统I采用有源RFID产品。应用车载ETC设备与车位端RFID读卡器实现在5.8GHZ工作频率的通信。
[0015]电源系统2选用的光伏发电板的最大功率:105w;工作电流5.41A;工作电压:
18.5V;系统电压:50V。蓄电池选用阀控式密封铅酸蓄电池，具体选型:GHGN-Jl2V24AH额定容量:24AH;额定电压:12V
系统控制板5包括电源管理、单片机、继电器驱动、晶体管驱动等元器件，控制核心是单片机，型号为STC12C5A，STC12C5A系列单片机是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换(250K/S)。该单片机的管脚图如图2所示，其性能指标如下:
工作电压5.5V-3.3V(5V单片机)； 工作频率范围:0 - 35MHz，相当于普通8051的O?420MHz;
用户应用程序空间8K-62K字节;片上集成1280字节RAM;
通用I/O 口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不要超过55Ma;
ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程)，无需专用编程器，无需专用仿真器可通过串口(P3.0/P3.1)直接下载用户程序，数秒即可完成一片；
有EEPROM功能及看门狗；
内部集成MAX810专用复位电路(外部晶体12M以下时，复位脚可直接IK电阻到地)；
共4个16位定时器两个与传统8051兼容的定时器/计数器，16位定时器TO和Tl，没有定时器2，但有独立波特率发生器做串行通讯的波特率发生器再加上2路PCA模块可再实现2个16位定时器；
PWM(2路)/PCA(可编程计数器阵列，2路)；
A/D转换，10位精度ADC，共8路，转换速度可达250K/S(每秒钟25万次)；
车位锁本体4的地埋式电动推杆，需要系统控制板5对其进行升降控制。电动推杆的内部动力来源是一个直流电机，根据直流电机的特点，将电机的两个驱动线上的电源极性调换即可实现电机旋转方向的互换，从而实现推杆的上升和下降。
[0016]电机驱动电路拓扑图如图3所示。图3中a是电机驱动电路的拓补图。该电路为H桥驱动电路。其中，继电器Kl，K3为一桥臂，K2，K4组成了另一桥臂。图3中b是电动推杆抬升时的工作状态，当Kl、K3导通而K2、K4断开时，流经电机的电流方向是是从左到右，电机正转；图3中c是电动推杆下降时的工作状态，当Kl、Κ3断开而Κ2、Κ4导通时，流经电机的电流方向是从右到左，电机反转。
[0017]由于单片机的I/O口驱动能力有限，因此采用了三极管隔离驱动的方式驱动继电器线圈，该驱动电路的原理如图4所示。
【主权项】
1.一种智能车位锁，包括车位锁本体，其特征在于，还包括RFID系统、电源系统、红外保护系统和系统控制板，所述的车位锁本体、RFID系统、电源系统、红外保护系统分别与系统控制板连接。2.根据权利要求1所述的智能车位锁，其特征在于，所述的车位锁本体包括地埋式电动推杆，地埋式电动推杆由直流电机带动蜗轮蜗杆机构，通过电机正反转切换实现蜗杆升起与下降。3.根据权利要求2所述的智能车位锁，其特征在于，所述的RFID系统包括车载端ETC设备与车位端RFID读卡器，ETC设备中的射频识别卡发送车辆标识信息，车位端RFID读卡器获取信息后通过系统控制板向车位锁本体发出指令，车辆要进入车位时，蜗杆下降，车辆离开车位时，蜗杆上升，通过蜗杆升降动作实现车位管理。4.根据权利要求1到3任一项所述的智能车位锁，其特征在于，所述的电源系统包括太阳能充电控制器、太阳能发电板和铅酸蓄电池，太阳能充电控制器通过光线传感器感受阳光强度，当阳光强度达到阀值时向系统控制板发送信息，系统控制板开启或关闭太阳能发电板向铅酸蓄电池的充电动作。5.根据权利要求2所述的智能车位锁，其特征在于，所述的红外保护系统包括红外传感器，车辆停止在车位时红外传感器向系统控制板发送信息，系统控制板闭锁车位锁本体的蜗杆上升动作，避免车位锁蜗杆上升损害车辆，车辆离开车位时红外传感器向系统控制板发送信息，系统控制板控制车位锁本体的蜗杆上升。
【专利摘要】本发明涉及车位锁，具体是一种智能车位锁。包括车位锁本体、RFID系统、电源系统、红外保护系统和系统控制板，所述的车位锁本体、RFID系统、电源系统、红外保护系统分别与系统控制板连接。本发明提供的智能车位锁，应用RFID射频技术，实现车位锁自动识别车辆，车来锁开、车走锁闭功能；应用太阳能技术，为车位锁提供能源，节能环保。
【IPC分类】E01F13/04
【公开号】CN105603913
【申请号】CN201610122907
【发明人】刘伟民, 郑爱云, 朱印平, 刘振东
【申请人】华北理工大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年3月4日