一种小区车位管理装置

1.一种小区车位管理装置，包括车位上的多个车位锁以及门禁系统，其特征在于，还包括与控制器相连接的射频接收机、上位机、zigbee中心节点；所述的车位锁内设有zigbee射频模块，通过射频接收机中的IC卡门禁感应区读取车主刷入的门禁系统的门禁卡信息，并传输到控制器中，由控制器连接的上位机进行识别和显示；若门禁卡片信息与车位锁匹配，控制器则发出信号传入至zigbee中心节点，该zigbee中心节点发射信号至与该门禁卡相对应的车位锁内的zigbee射频模块，从而控制车位锁的起降。
2.如权利要求1所述的小区车位管理装置，其特征在于，所述的zigbee射频模块采用MF RC531芯片。
3.如权利要求1所述的小区车位管理装置，其特征在于，所述的车位锁由底板与外罩壳配合形成的一个封闭箱体，底版上安装有电源、Zigbee模块、控制电路模块、直流电机，以及蜗轮、蜗杆、联轴器和圆锥齿轮，并安装限位开关对车位锁正、反转进行限位控制。
4.如权利要求3所述的小区车位管理装置，其特征在于，所述的封闭箱体最大高度为
12cm，低于各类小汽车底盘高度。
5.如权利要求1所述的小区车位管理装置，其特征在于，所述的控制器选用宏晶科技的STC89C54芯片。
6.如权利要求1所述的小区车位管理装置，其特征在于，所述的zigbee中心节点结合CC2430与CC2591的基础上进行匹配。

一种小区车位管理装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型属于计算机综合系统管理应用领域的辅助装置，具体涉及一种小区车位管理装置。\n背景技术\n[0002] 伴随着国民经济和城市化进程的持续增长，我国城市居民的购买力也在逐渐增强。对于小区或办公场所内私家车的数量不断增长这一现象，如何在有限的停车区域内管理汽车的车位就显得尤为重要。\n[0003] 小区的停车场往往由小区门口的道闸进行进出管理，管理的方式是利用射频技术对进出车辆进行卡片识别从而放行。但以此种形式管理，在小区内部易出现业主自己购买的车位被他人私家车所占的情况，很大程度上侵害了车位购买者的权利，基于此现象车位锁应运而生。但现有车位存在需要车主自行控制，不便于小区统一管理的问题。\n[0004] 目前小区的门禁系统的主要功能还是单纯的出入管理，但是在数字技术、网络技术飞速发展的今天，门禁技术得到了迅猛的发展。门禁系统早已超越了单纯的门道及钥匙管理，已经逐渐发展成为一套完整的出入管理系统。于此同时，对应于车位管理的车位锁也还没有实现与车位管理系统的链接，而最多只是实现车主的遥控开闭。因此，设计一种能够识别车辆并自动开启对应车位锁的车位管理系统就显得更加必要。\n发明内容\n[0005] 针对现有技术存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种小区车位管理装置，该装置安装于每个小区停车场内，通过车主在小区门口进行卡片识别，可自动控制车主对应车位的车位锁起、降。\n[0006] 为了实现上述任务，本实用新型采取如下的技术解决方案：\n[0007] 一种小区车位管理装置，包括车位上的多个车位锁以及门禁系统，其特征在于，还包括与控制器相连接的射频接收机、上位机、zigbee中心节点；所述的车位锁内设有zigbee射频模块，通过射频接收机中的IC卡门禁感应区读取车主刷入的门禁系统的门禁卡信息，并传输到控制器中，由控制器连接的上位机进行识别和显示；若门禁卡片信息与车位锁匹配，控制器则发出信号传入至zigbee中心节点，该zigbee中心节点发射信号至与该门禁卡相对应的车位锁内的zigbee射频模块，从而控制车位锁的起降。\n[0008] 本实用新型的其它特点是：\n[0009] 所述的zigbee射频模块采用MF RC531芯片。\n[0010] 所述的车位锁由底板与外罩壳配合形成的一个封闭箱体，底版上安装有电源、Zigbee模块、控制电路模块、直流电机，以及蜗轮、蜗杆、联轴器和圆锥齿轮，并安装限位开关对车位锁正、反转进行限位控制。\n[0011] 所述的封闭箱体最大高度为12cm，低于各类小汽车底盘高度。\n[0012] 所述的控制器选用宏晶科技的STC89C54芯片。\n[0013] 所述的zigbee中心节点结合CC2430与CC2591的基础上进行匹配。\n[0014] 本实用新型的小区车位管理装置，利用已有的射频识别技术，基于zigbee无线传输，可移动、可扩展。该装置通过车主在小区门口进行卡片识别，可自动控制道闸车位锁起、降。系统成本低廉，稳定性高，易于集中管理。用户只需在小区门口进行卡片识别就可控制相应车位锁的开关，可替代遥控或手动车位锁。装置结构简单、成本低，可应用于智能小区或办公场所中的停车场，具有一定的市场推广价值。\n[0015] 本实用新型的小区车位管理装置带来的技术效果有如下三个方面：\n[0016] 1、可以方便、快捷的管理小区车位，通过门禁系统自动识别车辆并开启相应车位锁，车主可以直接停驻在相应车位，不必自己操作。\n[0017] 2、从控制角度出发，由于该装置设置有人机界面部分并连接报警和控制电路，使得通过该装置便可实现车辆的相应信息以及车位状态，避免车辆的误停、误入。\n[0018] 3、安装和更换较为简单，成本低廉。并且稳定性高，人性化易于管理。\n附图说明\n[0019] 图1是本实用新型的装置组成框图；\n[0020] 图2是本实用新型的控制流程图；\n[0021] 图3是本实用新型的射频模块组成图；\n[0022] 图4是本实用新型所用的Zigbee模块CC2430结构图；\n[0023] 图5是射频芯片MF RC531电路图；\n[0024] 图6是车位锁结构图；\n[0025] 图7是车位锁控制电路图；\n[0026] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步地说明。\n具体实施方案\n[0027] 本实用新型的小区车位管理装置，将射频识别技术与zigbee无线传输技术应用在了车位管理中，提出一种以MCU为控制核心、车位锁为终端设备的车位管理装置，并且设计了必要的硬件电路与机械部分。\n[0028] 参见图1，该小区车位管理装置采用混合型拓扑结构进行设计，由五部分组成：射频接收机、控制器、上位机、zigbee中心节点和车位锁。其中，车位锁中包含zigbee射频模块、电源以及机械部分等，zigbee中心节点与车位锁通过zigbee网络进行通信，并统一使用TI生产的CC2430/2431与CC2591作为片上系统。\n[0029] 本实用新型小区车位管理装置的控制流程图如图2所示，装置通过射频机中的IC卡门禁感应区读取车主的门禁卡信息并传输到控制器和上位机进行识别和显示。若门禁卡信息匹配，控制核心则发出信号传入至zigbee中心节点，该zigbee中心节点发射信号至与该门禁卡相对应的车位锁内从而控制车位锁的起降。\n[0030] 图3为本实用新型射频模块的组成图。射频机的主要功能是完成汽车入场时的IC卡门禁检测，当有磁卡进入感应区时，读取该磁卡信息，并通过控制核心中的单片机传送给上位机，上位机显示当前磁卡对应的停车位，并产生解锁信号返回单片机，通过Zigbee中心节点传送至相对应的车位锁；如果卡片信息不匹配，则产生报警信号，并显示错误信息。\nZigbee模块CC2430结构图见图4。\n[0031] 本实用所采用的Zigbee模块在结合CC2430与CC2591的基础上进行匹配的，硬件设计原理图如图4所示，R1，R2是偏置电阻，R1为32MHz晶振设置精确的偏置电流，R2为用于RF部分的电流参考发生器。\n[0032] CC2430芯片的主时钟由外部晶振XTAL1和两个负载电容提供。此时钟还提供给\n8051所有的外设。时钟通过SFR寄存器CLKCON进行控制。XTAL2和电容C1、C2用来产生\n32.768kHz的时钟，分别为CC2430与CC2591在休眠时提供时序。\n[0033] CC2591的HGM、PA_EN、EN引脚均连接到CC2430闲置的I/O口，由单片机进行控制。当HGM为高电平，表示CC2591接收数据时，LNA是高增益模式；当HGM为低电平，表示CC2591接收数据时，LNA为低增益模式。EN引脚和PA_EN引脚在正常工作时置为高电平。\n当其值为低电平时变进入了低功耗模式，可有效降低功耗。\n[0034] 车位管理系统的运行环境较为平和，射频信号受噪声和强信号干扰的作用不大，所以在设计电路模块时按照电路的原则进行即可。\n[0035] 对于电源供电而言，CC2430内置电源管理模块，因此Zigbee射频模块的电源设计相对简单。该模块需要3.3V电源供电。对Zigbee中心节点供电可利用控制器电路进行供电，而在车位锁内部设置的Zigbee射频模块则采用干电池供电即可。\n[0036] 其中CC2591是一款低成本前端设备，它具有功率放大器以及低噪声放大器，可显著增加无限系统的覆盖范围，适用于车位管理系统。对于每个车位锁而言，内部都将安装一块CC2430模块用以接受信息。Zigbee模块CC2430模块机构图如图4所示。\n[0037] 本实用所采用的车位锁的主体结构式是由底板与外罩壳配合形成的一个封闭箱体，在交接处底版略为凹陷并做防水处理。\n[0038] 底版上安装有ZIGBEE模块，以及固定螺钉1，直流电源3、主轴座2、控制电路10、直流电机9，蜗轮连接传动装置7、主轴5、蜗杆轴6、联轴器8和主轴座2、联轴器8等电器元件和机械零件，并安装限位开关4对车位锁正、反转进行限位控制。\n[0039] 此设计利用直流电机正、反转带动蜗杆、蜗轮以及圆锥齿轮转动从而实现主轴正、反转这一目的，具体结构图见图6。电机正、反转控制电路如图7所示。电源采用24V直流电源。电机采用24V、22W、1200RPM直流电机，转矩1.8Nm，可以满足车位锁主轴的正、反转。\n在实际运行中，起、降车位锁需控制电机的正、反转，而直流电机的转向取决于改变电动机励磁绕组电压的极性。图中，正、反转启动开关KMZ1与KMZ2，通过CC2430中所含51单片机所接继电器进行开闭控制。KR1与KR2是车位锁中的限位开关。电阻R和二极管VD构成吸收回路。\n[0040] 下面给出本实施例的小区车位管理装置的器件选型：\n[0041] 1、控制器\n[0042] 本实施例的控制器选用宏晶科技的STC89C54芯片，它具有良好的温度特性、稳定性和性价比。内置15K的Flash存储器和512字节RAM.具有3个16位计数器和一个标准的串行通信121，并具有P4121.支持ISP程序下载。\n[0043] 2、zigbee射频芯片\n[0044] zigbee射频芯片采用MF RC531芯片实现读写功能，MFRC530芯片是射频卡实现无线通信的核心模块。它根据寄存器的设定对发送缓冲区中的数据进行调制得到发送的信号，通过由TXI。TX2脚驱动的天线以电磁波的形式发出去.非接触式IC卡采用RF场的负载调制进行响应。天线拾取非接触式Ic卡的响应信号经过天线匹配电路送到RX脚.MFRC530内部接收缓冲器对信号进行检测和解调并根据寄存器的设定进行处理。处理后的数据发送到数据总线上等待MCU读取。MCU与MFRC530采用SPI总线方式进行通讯，可实现与非接触式IC卡数据的无线传输。\n[0045] 3、Zigbee中心节点\n[0046] 所采用的Zigbee中心节点是结合CC2430与CC2591的基础上进行匹配，TI Chipcon公司生产的CC2430是一种结合了高性能的2.4GHz DSSS射频收发器核心和一个\n8051单片机的常用Zigbee模块；CC2591是一款低成本前端设备，它具有功率放大器以及低噪声放大器，可显著增加无限系统的覆盖范围，适用于车位管理系统。\n[0047] 4、上位机\n[0048] 上位机还可以实现界面显示以及控制功能，可以显示当前车位以及详细信息，产生控制信号，控制车位锁的开闭情况。上位机的界面由VB6.0编写。上位机由LCD显示模块来显示时间、系统状态以及错误信息，本实施例的LCD显示模块采用1620芯片。