基于PSoC的車位鎖管理系統(tǒng)設(shè)計

　　包演生 姚維 章瑋 魏偉 浙江大學電氣工程學院 (浙江杭州 310027)

　　摘要：本文介紹一種基于PSoC和無線USB的車位鎖管理系統(tǒng)，方便對居住區(qū)和停車場的停車位進行統(tǒng)一管理，實現(xiàn)車位鎖的無線遙控，并將車位信息上傳至上位機對車位狀態(tài)進行監(jiān)控管理。

　　關(guān)鍵詞：車位鎖;PSoC;無線USB

　　引言

　　專用車位，對無序停車進行控制?，F(xiàn)有的車位鎖仍存在諸多不足：首先，現(xiàn)有車位鎖功能簡單，僅能簡單實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)臂的控制性抬起或下降，無法實現(xiàn)集中化的物業(yè)控制管理，對車位鎖是否啟用無法進行統(tǒng)一管理;其次，現(xiàn)有車位鎖均通過自帶的電源供電，容易產(chǎn)生因充電不及時電源欠壓而導致無法正常使用，管理方無法統(tǒng)一檢測;另外，現(xiàn)有車位鎖翻轉(zhuǎn)臂的機械傳動復雜可靠性差，無法有效保證翻轉(zhuǎn)臂遇阻自鎖功能。

　　無線通信由于其便利性、擴展方便、適用性強等特點，得到了巨大的發(fā)展。目前，主流的短距離的無線通信網(wǎng)絡(luò)有Bluetooth、Zigbee和WirelessUSB。WirelessUSB是一種低延遲、干擾免疫、低成本和低功耗的短距離無線網(wǎng)絡(luò)，面向的是簡單的點對點和多點對點應(yīng)用(如鼠標、鍵盤等)，適合無線電腦外設(shè)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。WirelessUSB的協(xié)議是輕量級的，可以在只帶256字節(jié)RAM和8k字節(jié)ROM的8位微控制器中實現(xiàn)。

　　本文介紹的車位鎖管理系統(tǒng)，采用無線遙控的人性化設(shè)計方式進行車位鎖的升起和降落，改變了傳統(tǒng)的手動模式，讓駕駛員在汽車里按動手中的遙控器就能方便地操作車位鎖的開與關(guān)，不必下車親手開關(guān)車位鎖，同時可將車位鎖的工作信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缴衔粰C管理系統(tǒng)，便于統(tǒng)一管理。同時實時監(jiān)測車位鎖電池的電量，當電量不足以維持正常工作時報警，提醒管理人員及時更換電池。

　　系統(tǒng)硬件設(shè)計

　　整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，由一個主機橋接器和多個智能車位鎖節(jié)點組成，采用單主多從的分離式結(jié)構(gòu)，通過增加或減少車位鎖終端的數(shù)量來決定網(wǎng)絡(luò)拓撲，具有很大的可擴展性和伸縮性。

　　智能車位鎖節(jié)點

　　智能車位鎖節(jié)點采用MCU+RF的構(gòu)架，包括PSoC控制器、通信模塊、電機控制模塊、無線收發(fā)模塊和電源管理模塊。

　　PSoC控制器

　　PSoC是美國Cypress公司推出的 8 位可配置的嵌入式單片機，提供了快速的嵌入式混合信號解決方案。PSoC 的最大的特點是在單一芯片上，集成了數(shù)量不等的模擬資源和數(shù)字資源以及一些附加的實用系統(tǒng)資源，這些資源具有可重配置性和動態(tài)重構(gòu)性，可以自由組合，它們的參數(shù)可選擇或設(shè)定，足以替代幾乎所有的常用外圍器件。本系統(tǒng)采用了應(yīng)用比較廣泛且功能強大的CY8C29466，集成了性能為4MIPS的8位M8C處理器、32k字節(jié)的Flash、2k的SRAM，集成了24/48MHz晶振、32kHz晶振，還集成了16個可編程的功能強大的數(shù)字用戶模塊、12個模擬用戶模塊和可編程的內(nèi)部互聯(lián)，可非常方便地選用多達100種的外設(shè)和設(shè)置連接方式，將PCB(印制電路板)上大部分的元件和走線移到芯片內(nèi)部，而且可動態(tài)重配置，開發(fā)非常靈活。