【正文】 是有車調(diào)用通訊程序返回圖41 程序流程圖 設(shè)計要點1. 振蕩電路是由電感和電容組成的，在每次檢測完畢后，由于振蕩頻率的變化，在電容上可能有多余的電荷存在，經(jīng)過若干次檢測后，積累的電荷將擊穿電容，使設(shè)備不能正常工作。 信號輸入電路的設(shè)計本系統(tǒng)的信號輸入電流時產(chǎn)生正弦波的振蕩器電流，容三式振蕩器是因為電容的三個端子和器件的三個電極相連接而得名。這個平均值電壓Ud朝著減少VC0輸出頻率和輸入頻率之差的方向變化，直至VC0輸出平和輸入信號頻率獲得一致。豐富的片內(nèi)結(jié)構(gòu)，可以同時滿足車輛檢測和數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?，保證了系統(tǒng)的可靠性，其總體結(jié)構(gòu)圖如圖32所示[16]：單片機AT89C51計數(shù)電路復(fù)位電路信號整形電路晶振電路耦合振蕩電路地感線圈輸出顯示器圖32 車輛檢測系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖 鎖相環(huán)路工作原理鎖相環(huán)主要由相位比較器、壓控振蕩器、低通濾波器3部分組成，它的基本構(gòu)成如下圖33所示：壓控振蕩器相位比較器低通濾波器輸入信號Ui 誤差電壓Uo 控制電壓Ud 輸出信號Uof1 f3 比較信號 f2圖33 鎖相環(huán)原理圖當輸入信號與壓控振蕩器的輸入信號頻率不同時，相位比較器比較著兩個信號的振蕩相位，輸出它們的相位差，經(jīng)低通濾波器加到壓控振蕩器上，使壓控振蕩器的頻率跟著變化，其輸入信號的頻率接近，最后等于輸入信號的頻標值，當兩者的輸出便不再變化。利用SPCE061A的語音壓縮算法庫和內(nèi)置的DAC等，即可實現(xiàn)清晰的語音播報功能，無需外加語音芯片。與上位機的通信利用SPCE061A的通用異步串行通信模塊(UART)，它提供了一個全雙工標準接口，借助于IOB口的特殊功能和UARTIRQ中斷實現(xiàn)與上位機配置的RS232串行通信接口COM鏈接，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的及時傳輸。 其他控制部分控制閘桿機的起落即是控制閘桿機的直流電機的正反轉(zhuǎn)，通過單片機控制口輸出高低電平配合繼電器工作，直流電機電機兩端加正反電壓可以實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。傳感器可通過內(nèi)置LED 來顯示停車位占用、空閑狀態(tài)。在測量過程中， 如果脈沖返回時間短于作為校準基礎(chǔ)的地面返回時間， 傳感器將判定車輛在場。這時，對車輛是否到來的檢測轉(zhuǎn)化為對電平高低的檢測，通過觸發(fā)單片機的外部中斷即可感知車輛的到來，而無需通過復(fù)雜的程序來區(qū)分此時的頻率變化是否由車輛的到來所引起，大大降低了編程的難度。通常在無車情況下，耦合電路的振蕩頻率會在一定的范圍內(nèi)保持不變，當車經(jīng)過地感線圈時，使得耦合電路震蕩頻率發(fā)生變化，并且，隨著車型的不同以及車本身的鐵質(zhì)不均勻，使這個頻率的變化也在一定的范圍內(nèi)浮動。音頻譯碼器LM567工作時，若輸入的信號頻率落在給定的通頻帶時，鎖相環(huán)即將這個信號鎖定，同時LM567的內(nèi)部晶體管受控導(dǎo)通，8腳輸出低電平，否則輸出高電平。LM567的第5和6腳外接的電阻、電容決定了IC內(nèi)部壓控振蕩器的中心頻率，fo=1/。在本設(shè)計中，需要檢測兩個地感線圈的頻率變化，如果利用單片機同時對兩路信號頻率的變化量進行測量，則系統(tǒng)相對較大，程序比較復(fù)雜，使得單片機負擔較重。當有車輛通過時，將會使線圈中單位電流產(chǎn)生的磁通量增加，從而導(dǎo)致線圈電感值發(fā)生微小變化，進而改變LC諧振的頻率，這個頻率的變化就作為有汽車經(jīng)過地感線圈的輸入信號。地感線圈構(gòu)成的耦合電路如圖321所示T為隔離變壓器，匝數(shù)比為1:1，三極管Ul和U2組成共射極振蕩器，電阻R3是兩只三極管的公共射極電阻，并構(gòu)成正反饋。地感線圈車輛檢測器是一種基于電磁感應(yīng)原理的車輛檢測器。DS1302時鐘電路為系統(tǒng)提供精確的時間信息，通過驅(qū)動LED顯示牌實時顯示車位及時間信息，系統(tǒng)具備與上位機的串行通信通信接口[13]。根據(jù)設(shè)計原理智能停車場管理系統(tǒng)可分為三大部分，信息的采集與傳輸、信息的處理與人機交互、信息的存儲與查詢。本系統(tǒng)是集射頻識別、車輛檢測、超聲波車位檢測、顯示技術(shù)、智能計時收費管理技術(shù)以及車牌識別技術(shù)等現(xiàn)代智能化管理技術(shù)的統(tǒng)一綜合。而車輛的圖像信息、IC卡數(shù)據(jù)信息的處理都將由值班室的上位機完成。第3章 車位誘導(dǎo)車輛檢測系統(tǒng)硬件設(shè)計 停車場系統(tǒng)整個停車管理系統(tǒng)示意圖如圖31所示，信息顯示牌為LED顯示屏，顯示當前時間及車位信息。當車輛駛?cè)? 出停車場天線通信區(qū)時,天線以微波通訊的方式與車載射頻卡進行雙向數(shù)據(jù)交換, 從射頻卡上讀取車輛的相關(guān)信息, 自動識別射頻卡并判斷車卡是否有效和合法性,車道控制電腦顯示與該射頻卡一一對應(yīng)的車牌號碼及駕駛員等資料信息。 進出口識別系統(tǒng)概述入出口固定用戶車輛檢測到有車來允許讀卡讀卡機讀卡自動取卡數(shù)據(jù)庫備份是否合法控制器記錄信息卡操作、授權(quán)登記防砸檢測車輛通過，關(guān)道閘開啟道閘車輛進場圖27 車輛入場流程圖停車場管理系統(tǒng)運行過程是以顧客停車取車的過程為基礎(chǔ)的,停車場的工作流程也始終以用戶車輛進出停車場的流程為中心。無需任何人、也無需駕駛者的任何工具全自動的計費系統(tǒng)。學(xué)習(xí)參考車輛占用車位檢測結(jié)構(gòu)計費系統(tǒng) 否小區(qū)停車計費系統(tǒng)車輛信息核對 是計費開始 否檢測離開 是計費結(jié)束 時間 圖26 計費流程計費系統(tǒng)能夠提供有效地信息給小區(qū)停車計費系統(tǒng)，更新車位數(shù)據(jù)庫。無需任何人、也無需駕駛者的任何工具全自動的計費系統(tǒng)。計費系統(tǒng)車輛信息檢測結(jié)構(gòu)時間長短車輛位置到底是否計費策略圖25 計費策略如圖25 所示，檢測結(jié)構(gòu)包含了自動記錄時間功能，在車輛離開車位后，自動的把起始時間和離開時間發(fā)給計費系統(tǒng)。計費策略是計費系統(tǒng)中心部件，沒有計費策略就無法有效地計算出停車消費的費用。如果該車位未被申請，檢測結(jié)構(gòu)提示駕駛者是否申請該車位，駕駛者申請了該車位則開始計費，駕駛者沒有申請該車位，則視違規(guī)停車。所停的車輛是申請該車位的車輛，則計費開始。 計費系統(tǒng)的工作原理及特點計費系統(tǒng)是小區(qū)停車計費系統(tǒng)一個重要的環(huán)節(jié)，沒有車輛在停車位上，計費系統(tǒng)處于待機狀況?？梢赃_到規(guī)范小區(qū)停車狀況，改善小區(qū)安全交通。本系統(tǒng)由車位探測器、車位指示燈、數(shù)據(jù)采集器等組成，利用超聲波反射回波檢測反射物距檢測器的距離，從而判斷車位上是否有車輛停放，本系統(tǒng)具有車位探測、車位指示、車位預(yù)置等功能[10]。車位探測系統(tǒng)實時探測車位上是否有車輛停放，通過數(shù)據(jù)采集器和節(jié)點控制器將數(shù)據(jù)實時發(fā)送到主控器和管理電腦，由主控器及時更新各個交叉路口引導(dǎo)屏的空車位數(shù)，指引客戶停車。而地上的平面車位，露天環(huán)境由于風雨影響不能用超聲波探頭，所以要用我們的最新產(chǎn)品地磁車位探測器，它埋在車位下，檢測大地磁場變化，通過比較來判斷車位上的有車無車狀況。對于普通平面車位，使用超聲波探頭是成熟可靠的技術(shù)。綜合以上分析，本設(shè)計將采用渡越時間法[9]。超聲波測距方法主要有三種：相位檢測法：精度高，但檢測范圍有限；聲波幅值檢測法：易受反射波的影響；渡越時間法：工作方式簡單，直觀，在硬件控制和軟件設(shè)計上都容易實現(xiàn)，其原理為：檢測從發(fā)射傳感器發(fā)射的超聲波經(jīng)氣體介質(zhì)傳播到接收傳感器的時間t，這個時間就是渡越時間，然后求出距離l。為了測量各種狀態(tài)下的物理量多采用縱波形式的超聲波。超聲波在介質(zhì)中可以產(chǎn)生三種形式的振蕩波：橫波，質(zhì)點震動方向垂直于傳播方向的波；縱波，質(zhì)點振動方向與傳播方向一致的波；表面波，質(zhì)點振動介于縱波和橫波之間，沿表面?zhèn)鞑サ牟?。有效地停車用戶停車時的效率[8]，如圖24所示：圖24 智能停車場誘導(dǎo)方案圖 超聲波測距原理超聲波技術(shù)是一門以物理、電子、機械、機械、以及材料科學(xué)為基礎(chǔ)的、各行各業(yè)都可使用的通用技術(shù)之一。系統(tǒng)同時將數(shù)據(jù)傳送給計算機，由計算機將數(shù)據(jù)存放到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，用戶可通過計算機終端查詢停車場的實時車位信息及車場的年、月、日統(tǒng)計數(shù)據(jù)。工作原理：通過安裝在每個車位上方的超聲波車位探測器，實時采集停車場的各個車位的車輛信息。但車外誘導(dǎo)系統(tǒng)可以有效地輔助單個車輛。這種系統(tǒng)價格相對比較便宜。目前發(fā)達國家采用的是這種系統(tǒng)，但是這種系統(tǒng)對車內(nèi)設(shè)施和信息傳輸技術(shù)要求比較高，造價相對昂貴。 在車內(nèi)誘導(dǎo)系統(tǒng)中，實時交通信息在車輛和信息中心之間傳輸。誘導(dǎo)系統(tǒng)通過車輛自帶的GPS導(dǎo)航提示駕駛路線，到達申請的車位。車道控制電腦自動將通過時間、車輛和駕駛員的有關(guān)信息存入數(shù)據(jù)庫中,車道控制電腦根據(jù)獨到的數(shù)據(jù)進行判斷來做出放行或禁止的決策[7]。停車場用戶一般分為臨時用戶和固定（小區(qū)內(nèi)）用戶兩大類。在多數(shù)情況下， 通過停車場車道安置的附屬的LED指示燈能夠方便地看到現(xiàn)場狀態(tài)。多個傳感器可以通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)出的校準命令同步進行校準。超聲波傳感器車輛檢測，在一定的時間間隔內(nèi)， 傳感器發(fā)射超聲波脈沖并測量脈沖返回的時間。它受車位超聲波探測器控制， 當一組車位停滿時，它接收到控制器發(fā)出的信號，便熄滅“有車位” 指示燈。LED顯示屏安裝在地下各層的停車人口處金屬模擬圖板的上方， 語音提示和中文滾動顯示時間、停車方式及注意事項?，F(xiàn)場總線系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)組成，每個子系統(tǒng)可以為125個傳感器提供電源，可以配置多個方向指示器。～， 可根據(jù)實際需求進行單個或調(diào)整。探測器通過信號線、電源線聯(lián)結(jié)至控制器。車輛及車位信息采集、顯示此環(huán)節(jié)采用動態(tài)模擬技術(shù)， 由車位超聲波探測器、供電器、控制器、智能方向指示器、金屬模擬圖板等組成。為了提高識別率，除了不斷地完善識別算法還應(yīng)該想辦法克服各種光照條件，使采集到的圖像最利于識別[5]。牌照質(zhì)量會受到各種因素的影響，如生銹、污損、油漆剝落、字體褪色、牌照被遮擋、牌照傾斜、高亮反光、多牌照、假牌照等等；實際拍攝過程也會受到環(huán)境亮度、拍攝方式、車輛速度等等因素的影響?；谌斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法有兩種：一種是先對字符進行特征提取，然后用所獲得特征來訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分配器；另一種方法是直接把圖像輸入網(wǎng)絡(luò)，由網(wǎng)絡(luò)自動實現(xiàn)特征提取直至識別出結(jié)果。3. 牌照字符識別字符識別方法目前主要有基于模板匹配算法和基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。由于字符在垂直方向上的投影必然在字符間或字符內(nèi)的間隙處取得局部最小值的附近，并且這個位置應(yīng)滿足牌照的字符書寫格式、字符、尺寸限制和一些其他條件。2. 牌照字符分割完成牌照區(qū)域的定位后，再將牌照區(qū)域分割成單個字符，然后進行識別。其流程圖如圖23：圖像采集視頻車輛檢測視頻信號 數(shù)字圖像流車牌定位字符分割字符識別圖片壓縮信息包 結(jié)果輸出 圖23 車牌識別流程示意圖 牌照號碼、顏色識別1. 牌照定位自然環(huán)境下，汽車圖像背景復(fù)雜、光照不均勻，如何在自然背景中準確地確定牌照區(qū)域是整個識別過程的關(guān)鍵。當車輛檢測部分檢測到車輛到達時觸發(fā)圖像采集單元，采集當前的視頻圖像。某些車牌識別系統(tǒng)還具有通過視頻圖像判斷是否有車的功能稱之為視頻車輛檢測。 車牌自動識別系統(tǒng)原理牌照自動識別是一項利用車輛的動態(tài)視頻或靜態(tài)圖像進行牌照號碼、牌照顏色自動識別的模式識別技術(shù)。通過一些后續(xù)處理手段可以實現(xiàn)停車場收費管理，交通流量控制指標測量，車輛定位，汽車防盜，高速公路超速自動化監(jiān)管、闖紅燈電子警察、公路收費站等等功能。車牌識別技術(shù)是指能夠檢測到受監(jiān)控路面的車輛并自動提取車輛牌照信息（含漢字字符、英文字母、阿拉伯數(shù)字及號牌顏色）進行處理的技術(shù)。它是一個以特定目標為對象的專用計算機視覺系統(tǒng)，能從一幅圖像中自動提取車牌圖像，自動分割字符，進而對字符進行識別，它運用先進的圖像處理、模式識別和人工智能技術(shù)，對采集到的圖像信息進行處理，能夠?qū)崟r準確地自動識別出車牌的數(shù)字、字母及漢字字符，并直接給出識別結(jié)果，使得車輛的電腦化監(jiān)控和管理成為現(xiàn)實。讀寫器對接收到的信號進行解調(diào)解碼，送往后臺的電腦控制器；4. 電腦控制器根據(jù)邏輯運算判斷標簽的合法性，針對不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號控制執(zhí)行機構(gòu)的動作；5. 執(zhí)行機構(gòu)按照電腦的指令動作；6. 通過計算機通信網(wǎng)絡(luò)將各個監(jiān)控點連接起來，構(gòu)成總控信息平臺，可以根據(jù)不同的軟件來完成要實現(xiàn)的功能[3]。 射頻識別系統(tǒng)的構(gòu)成RFID的基本組成部分：1. 標簽（Tag）：由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象2. 閱讀器（Reader）：讀取（有時還可以寫入）標簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為手持式或固定式；3. 天線（Antenna）：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。針對這種情況，本系統(tǒng)設(shè)計基于射頻識別技術(shù)