CN104859598B - 一种自动洗车系统的智能控制器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动洗车系统的智能控制器及其控制方法，包括中心控制模块，及与其连接的车辆检测模块、继电器模块、显示指示模块和报警模块，所述车辆检测模块包括主动红外检测模块、被动红外检测模块和压力检测模块；与现有技术相比，本发明提供的自动洗车系统的智能控制器可以很好地辅助现有的自动洗车系统，准确判断车辆进入情况，使现有的自动洗车系统更加自动化、智能化；利用该智能控制器，车主可以自行操作，还可以根据时间安排自助选择快洗或者慢洗，减少了雇佣人工成本，降低了综合洗车的成本。

Description

一种自动洗车系统的智能控制器及其控制方法

技术领域

本发明涉及的是一种智能控制装置，尤其涉及的是一种自动洗车系统的智能控制器及其控制方法。

背景技术

随着国民经济的持续快速发展，城市化的加快，人民的生活水平不断的提高。据统计，目前我国车辆的拥有已超过4000万辆，而且每年以20﹪～30﹪的速度增加，使得现有的车辆美容相关营销市场快速增长。现在大街上已有的车辆美容连锁经营机构也越来越多，集洗车，美容，维修一体的店铺也越来越多，但是随着车辆惊人的增长速度，洗车已经是困扰广大车主的一个麻烦问题，特别是雨后或者节假日，同样洗车店里的人手也是供不应求，于是自动洗车系统应运而生，很多店铺都引进该系统。可是问题是，现有的自动洗车系统虽然解决的人工洗车的繁重劳动力，可是还是离不开人操作，依靠性很大，大大降低了设备的先进性，亦然没有达到完全自动化的地步。

另外，现有的少数控制器大多是PLC控制的系统，系统需要变频器及其他相关比较昂贵的器件，系统成本较高，技术较难，可移植性差，安装起来要求高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种自动洗车系统的智能控制器及其控制方法，以解决现有自动洗车的自动化程度低，系统成本高，可移植性差，技术要求高的技术问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种自动洗车系统的智能控制器，包括中心控制模块，及与其连接的车辆检测模块、继电器模块、显示指示模块和报警模块，所述车辆检测模块包括主动红外检测模块、被动红外检测模块和压力检测模块，所述主动红外检测模块包括红外发射电路、红外接收电路和第一信号调理电路，所述红外发射电路发出红外信号，被红外接收电路接收，通过第一信号调理电路放大后连接至中心控制模块；所述被动红外检测模块包括被动红外传感器和第二信号调理电路，所述被动红外传感器通过第二信号调理电路放大后连接至中心控制模块；所述压力检测模块包括压力传感器和第三信号调理电路，所述压力传感器通过第三信号调理电路放大后连接至中心控制模块；

其中，所述智能控制器具备如下特征：

(1)初始化中心控制模块和显示指示模块，所述显示指示模块归零，车辆检测模块开始检测是否有车辆进入自动洗车系统；

(2)车辆检测模块检测是否有车辆进入自动洗车系统的步骤包括：

步骤一：被动红外检测模块检测到信号后，给中心控制模块输出低电平，并进行下一步骤；否则，保持初始化状态；

步骤二：主动红外检测模块检测到信号后，给中心控制模块输出低电平，并进行下一步骤；否则，保持初始化状态；

步骤三：压力检测模块检测到符合车辆重量的信号变化后，给中心控制模块输出低电平，代表有车辆进入自动洗车系统中，并进行步骤(3)；否则，保持初始化状态；

(3)当步骤(2)的主动红外检测模块、被动红外检测模块和压力检测模块同时满足低电平时，启动报警模块发出提示声，提醒车主车辆已进入自动洗车系统中并可以开始启动洗车程序；报警模块启动时间超过一定阈值时自动关闭；

(4)车主自行选择自动洗车系统的快洗或慢洗模式，并将信号输送给中心控制模块，中心控制模块将信号输送给显示指示模块，并驱动继电器吸合，同时显示指示模块开始进行倒计时，自动洗车系统开启；

(5)洗车过程中，主动红外检测模块、被动红外检测模块和压力检测模块持续检测，若该三个检测模块不同时满足低电平，判定车辆突然离开，则中心控制模块驱动显示指示模块暂停倒计时，并断开继电器，开启报警模块，直至该三个检测模块再次同时满足低电平后，中心控制模块驱动显示指示模块倒计时继续，并驱动继电器闭合，报警模块关闭；或者，若超过时间阈值仍未同时满足低电平，则中心控制模块驱动显示指示模块归零，报警模块关闭，系统恢复初始化状态；

(6)当显示指示模块倒计时至零时，中心控制模块驱动报警模块开启，报警模块发出提示声，同时断开继电器，完成洗车；

(7)当车辆检测模块的三个检测模块不同时满足低电平时，报警模块关闭，系统恢复初始化状态；或者，当报警模块启动时间超过一定阈值时自动关闭，系统恢复初始化状态；

所述中心控制模块为STC12C5201AD型单片机芯片及其外围振荡电路组成；所述显示指示模块为由LCD1602芯片及其外围电路组成；所述报警模块为由蜂鸣报警器及其外围电路组成。

一种上述自动洗车系统的智能控制器的控制方法，适用于安装有所述智能控制器的自动洗车系统，包括以下步骤：

(1)初始化中心控制模块和显示指示模块，所述显示指示模块归零，车辆检测模块开始检测是否有车辆进入自动洗车系统；

(2)车辆检测模块检测是否有车辆进入自动洗车系统的步骤包括：

步骤一：被动红外检测模块检测到信号后，给中心控制模块输出低电平，并进行下一步骤；否则，保持初始化状态；

步骤二：主动红外检测模块检测到信号后，给中心控制模块输出低电平，并进行下一步骤；否则，保持初始化状态；

步骤三：压力检测模块检测到符合车辆重量的信号变化后，给中心控制模块输出低电平，代表有车辆进入自动洗车系统中，并进行步骤(3)；否则，保持初始化状态；

(3)当步骤(2)的主动红外检测模块、被动红外检测模块和压力检测模块同时满足低电平时，启动报警模块发出提示声，提醒车主车辆已进入自动洗车系统中并可以开始启动洗车程序；报警模块启动时间超过一定阈值时自动关闭；

(4)车主自行选择自动洗车系统的快洗或慢洗模式，并将信号输送给中心控制模块，中心控制模块将信号输送给显示指示模块，并驱动继电器吸合，同时显示指示模块开始进行倒计时，自动洗车系统开启；

(5)洗车过程中，主动红外检测模块、被动红外检测模块和压力检测模块持续检测，若该三个检测模块不同时满足低电平，判定车辆突然离开，则中心控制模块驱动显示指示模块暂停倒计时，并断开继电器，开启报警模块，直至该三个检测模块再次同时满足低电平后，中心控制模块驱动显示指示模块倒计时继续，并驱动继电器闭合，报警模块关闭；或者，若超过时间阈值仍未同时满足低电平，则中心控制模块驱动显示指示模块归零，报警模块关闭，系统恢复初始化状态；

(6)当显示指示模块倒计时至零时，中心控制模块驱动报警模块开启，报警模块发出提示声，同时断开继电器，完成洗车；

(7)当车辆检测模块的三个检测模块不同时满足低电平时，报警模块关闭，系统恢复初始化状态；或者，当报警模块启动时间超过一定阈值时自动关闭，系统恢复初始化状态。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明提供了一种自动洗车系统的智能控制器及其控制方法，该智能控制器可以很好地辅助现有的自动洗车系统，准确判断车辆进入情况，使现有的自动洗车系统更加自动化、智能化，利用该智能控制器，车主可以自行操作，还可以根据时间安排自助选择快洗或者慢洗，减少了雇佣人工成本，降低了综合洗车的成本；本发明以单片机为核心控制单元，物美价廉、结构简单、成本较低，与现有的PLC控制系统实现的功能完全一样，且控制维修相比于PLC控制系统更加便捷；本发明为自动洗车系统开辟了另一条出路，使得自动洗车系统不仅仅能安装在车辆美容店铺里，而且在各个住宅小区或停车场也可以引进该自动洗车系统，实现自助洗车，大大提高了自动洗车系统的普遍性和可移植性，有效缓解了车主到车辆美容店排队的现象。

附图说明

图1为本发明自动洗车系统的智能控制器的电路结构框图；

图2为红外发射电路的原理图；

图3为红外接收电路的原理图；

图4为第一信号调理电路的原理图；

图5为被动红外检测模块的电路原理图；

图6为压力检测模块的电路原理图；

图7为中心控制模块和显示指示模块的电路原理图；

图8为继电器模块的电路原理图；

图9为报警模块的电路原理图；

图10为智能控制器控制方法的流程图；

图11为车辆检测模块的时序图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

本实施例提供的一种自动洗车系统的智能控制器，具有如图1～8示的结构，包括中心控制模块，及与其连接的车辆检测模块、继电器模块、显示指示模块和报警模块。

其中，所述的中心控制模块为单片机最小系统，主要由深圳宏晶科技生产的型号为STC12C5201AD的单片机芯片及其外围振荡电路组成。

所述的显示指示模块由深圳晶华显示器材有限公司生产的LCD1602液晶显示模块及其外围电路组成，其数据总线接口连接至单片机芯片的P1.0～P1.7脚，其控制接口连接至单片机芯片的P2.0脚和P2.1脚。

所述的车辆检测模块包括主动红外检测模块、被动红外检测模块和压力检测模块，

主动红外检测模块包括红外发射电路、红外接收电路和第一信号调理电路，其中，所述红外发射电路主要由美国德州仪器公司生产的型号为LM567音频译码芯片，驱动放大电路、红外发射二极管依次连接组成。所述红外接收电路主要由红外接收二极管和运放U1及其外围电路组成的带通滤波器依次连接组成。第一信号调理电路主要由运放U2及其外围电路组成的电压跟随滤波电路、运放U3及外围可调电路组成的比例放大滤波电路、运放U4及其外围电路组成的限幅放大器、美国德州仪器公司生产的型号为LM567音频译码芯片组成的对码电路依次连接组成，所述对码电路的输出端连接至单片机芯片的P3.2脚。

被动红外检测模块为一热释电红外检测电路，由热释电红外传感器和第二信号调理电路依次连接组成，其中，第二信号调理电路由上海京西电子信息系统有限公司生产的型号为BISS0001红外传感信号处理芯片及外围电路组成,红外传感信号处理芯片的输出端连接至单片机芯片的P2.7脚。

压力检测模块由电阻应变式压力传感器和第三信号调理电路依次连接组成，所述第三信号调理电路为一比例放大电路，其输出端连接至单片机芯片的具有A/D转换功能的P2.6脚。

所述继电器模块为一继电器开关电路，由三极管放大电路及继电器RL1连接组成，其驱动输入端连接至单片机芯片的P3.4脚。

所述报警模块为一蜂鸣器驱动电路，由三极管放大电路及蜂鸣器BUZ连接组成，其驱动输入端连接至单片机芯片的P3.5脚。

将所述智能控制器直接安装在现有的自动洗车系统中，其控制方法的流程图如图10所示，包括以下步骤：

(1)初始化STC12C5201AD型单片机和LCD1602，所述LCD1602显示00，车辆检测模块开始检测是否有车辆进入自动洗车系统；

(2)车辆检测模块检测是否有车辆进入自动洗车系统的步骤包括：

步骤一：被动红外检测模块检测到信号后，给STC12C5201AD型单片机输出低电平，并进行下一步骤；否则，保持初始化状态；

步骤二：主动红外检测模块检测到信号后，给STC12C5201AD型单片机输出低电平，红外发射二极管V1发光，并进行下一步骤，否则，保持初始化状态；

步骤三：压力检测模块检测到符合车辆重量的信号变化后，给STC12C5201AD型单片机输出低电平，代表有车辆进入自动洗车系统中，并进行步骤(3)；否则，保持初始化状态。

所述主动红外检测模块、被动红外检测模块和压力检测模块的时序图如图11所示；

(3)当步骤(2)的主动红外检测模块、被动红外检测模块和压力检测模块同时满足低电平时，启动蜂鸣报警器发出提示声，提醒车主车辆已进入自动洗车系统中并可以开始启动洗车程序；蜂鸣报警器启动时间超过一定阈值时自动关闭；

(4)车主自行选择自动洗车系统的快洗或慢洗模式，并将信号输送给STC12C5201AD型单片机，STC12C5201AD型单片机将信号输送给LCD1602，并驱动继电器吸合，同时进行倒计时，自动洗车系统开启；

(5)洗车过程中，主动红外检测模块、被动红外检测模块和压力检测模块持续检测，若该三个检测模块不同时满足低电平，判定车辆突然离开，则STC12C5201AD型单片机驱动LCD1602暂停倒计时，并断开继电器，开启蜂鸣报警器，直至该三个检测模块再次同时输出低电平后，STC12C5201AD型单片机驱动LCD1602倒计时继续，并驱动继电器闭合，蜂鸣报警器关闭；或者，若超过时间阈值仍未同时满足低电平，则STC12C5201AD型单片机驱动LCD1602归零，蜂鸣报警器关闭，系统恢复初始化状态；

(6)当LCD1602倒计时至00时，STC12C5201AD型单片机驱动蜂鸣报警器开启，蜂鸣报警器发出提示声，同时断开继电器，完成洗车；

(7)当车辆检测模块的三个检测模块不同时满足低电平时，蜂鸣报警器关闭，系统恢复初始化状态；或者，当蜂鸣报警器启动时间超过一定阈值时自动关闭，系统恢复初始化状态。

该控制方法中，假如有人或者发热的可活动的物体进去洗车区，主动红外检测模块和被动红外检测模块均能检测到信号，但是到压力检测模块时就满足不了条件，汽车的质量远远比人体大的多，所以压力检测模块检测到的电信号(电压值)由接入的可变电阻器进行调节，必须要大于某个临界值，而这个临界值要比人重量大的多，单片机才能处理信号输出低电平满足条件，有效避免了人或其它发热的可活动的物体进入自动洗车系统中发生误判。

Claims (1)

1.一种自动洗车系统的智能控制器，其特征在于，包括中心控制模块，及与其连接的车辆检测模块、继电器模块、显示指示模块和报警模块，所述车辆检测模块包括主动红外检测模块、被动红外检测模块和压力检测模块，所述主动红外检测模块包括红外发射电路、红外接收电路和第一信号调理电路，所述红外发射电路发出红外信号，被红外接收电路接收，通过第一信号调理电路放大后连接至中心控制模块；所述被动红外检测模块包括被动红外传感器和第二信号调理电路，所述被动红外传感器通过第二信号调理电路放大后连接至中心控制模块；所述压力检测模块包括压力传感器和第三信号调理电路，所述压力传感器通过第三信号调理电路放大后连接至中心控制模块；

其中，所述智能控制器具备如下特征：

(1)初始化中心控制模块和显示指示模块，所述显示指示模块归零，车辆检测模块开始检测是否有车辆进入自动洗车系统；

(2)车辆检测模块检测是否有车辆进入自动洗车系统的步骤包括：

步骤一：被动红外检测模块检测到信号后，给中心控制模块输出低电平，并进行下一步骤；否则，保持初始化状态；

步骤二：主动红外检测模块检测到信号后，给中心控制模块输出低电平，并进行下一步骤；否则，保持初始化状态；

步骤三：压力检测模块检测到符合车辆重量的信号变化后，给中心控制模块输出低电平，代表有车辆进入自动洗车系统中，并进行步骤(3)；否则，保持初始化状态；

(3)当步骤(2)的主动红外检测模块、被动红外检测模块和压力检测模块同时满足低电平时，启动报警模块发出提示声，提醒车主车辆已进入自动洗车系统中并可以开始启动洗车程序；报警模块启动时间超过一定阈值时自动关闭；

(4)车主自行选择自动洗车系统的快洗或慢洗模式，并将信号输送给中心控制模块，中心控制模块将信号输送给显示指示模块，并驱动继电器吸合，同时显示指示模块开始进行倒计时，自动洗车系统开启；

(5)洗车过程中，主动红外检测模块、被动红外检测模块和压力检测模块持续检测，若主动红外检测模块、被动红外检测模块和压力检测模块这三个检测模块不同时满足低电平，判定车辆突然离开，则中心控制模块驱动显示指示模块暂停倒计时，并断开继电器，开启报警模块，直至主动红外检测模块、被动红外检测模块和压力检测模块这三个检测模块再次同时满足低电平后，中心控制模块驱动显示指示模块倒计时继续，并驱动继电器闭合，报警模块关闭；或者，若超过时间阈值仍未同时满足低电平，则中心控制模块驱动显示指示模块归零，报警模块关闭，系统恢复初始化状态；

(6)当显示指示模块倒计时至零时，中心控制模块驱动报警模块开启，报警模块发出提示声，同时断开继电器，完成洗车；

(7)当车辆检测模块的主动红外检测模块、被动红外检测模块和压力检测模块这三个检测模块不同时满足低电平时，报警模块关闭，系统恢复初始化状态；或者，当报警模块启动时间超过一定阈值时自动关闭，系统恢复初始化状态；

其中，所述中心控制模块为STC12C5201AD型单片机芯片及其外围振荡电路组成；所述显示指示模块为由LCD1602芯片及其外围电路组成；所述报警模块为由蜂鸣报警器及其外围电路组成。