CN104932500B - 一种基于射频识别技术的智能泊车引导系统 - Google Patents
一种基于射频识别技术的智能泊车引导系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明的一种基于射频识别技术的智能泊车引导系统,属于无线通信技术领域。结构有入口监测模块(1)、车位检测模块(2)和控制中心模块(3);入口监测模块(1)的结构为,第一CAN控制器(12)、按键输入模块(13)、液晶显示模块(14)、第一RFID读写模块(15)均与第一单片机(11)相连;车位检测模块(2)的结构为,第二CAN控制器(22)、第二RFID读写模块(23)均与第二单片机(21)相连;控制中心模块(3)的结构为,第三CAN控制器(32)和第一RS232转换模块(33)均与第三单片机(31)相连。本发明能够有效减少停车场中不必要的停车巡游,同时提高城市停车场的利用率。
Description
技术领域
本发明属于无线通信技术领域,具体涉及一种基于射频识别(RFID)技术的智能泊车引导系统。
背景技术
停车难已经成为我国大中型城市日益严重的社会问题,停车场泊车引导系统通过提高停车场车位供应和泊车者车位需求之间的信息对称度,可以有效缓解大中城市停车难的问题。目前停车场引导系统研究主要集中在停车场外部的被动式引导上,而缺少停车场内部的车位主动引导。同时,停车场内的车位引导技术研究主要是基于道路及车位的静态属性展开,而忽略了停车场内道路路况等动态影响因素。目前国内外的停车场引导系统应用主要集中在停车场外部的被动式引导上,而缺少停车场内部的引导服务。即仅仅为泊车者提示各停车场的剩余有效空车位数目,泊车者根据信息自行确定停车场,其研究方向集中在车位信息的采集、数据统计、信息组合与发布上,通过增强动态信息指示牌信息传达力以提升系统的引导效果,引导效用发生在驾车者产生泊车意愿到停车场这一过程,当车辆进入停车场内时引导服务就结束了。但是车辆在进入停车场,特别是车位数大于3000的大型停车场,进行寻找空车位过程中,也将产生低效的巡游操作,因此,以减少车辆在停车场内的巡游时间而快速完成泊车操作为目的的停车场车位引导具有十分重要的应用价值。
发明内容
本发明要解决的问题是:提供一种停车场智能引导系统,以实现对停车场剩余车位检测,以及对车主泊车和驶离路径的引导、计时收费、到时提醒等功能。
上述的技术问题通过以下的技术方案实现:
一种基于射频识别技术的智能泊车引导系统,其特征在于,结构有入口监测模块1、车位检测模块2和控制中心模块3;入口监测模块1的结构为,第一CAN控制器12、按键输入模块13、液晶显示模块14、第一RFID读写模块15均与第一单片机11相连;车位检测模块2的结构为,第二CAN控制器22、第二RFID读写模块23均与第二单片机21相连;控制中心模块3的结构为,第三CAN控制器32和第一RS232转换模块33均与第三单片机31相连,第一RS232转换模块33通过9针串口线与计算机36的串口相连,无线通信模块35与第一RS232转换模块34相连,第一RS232转换模块34通过一条串口-USB转接线与计算机36的一个USB口相连;第一CAN控制器12、第二CAN控制器22和第三CAN控制器32均连接到CAN总线上;
所述的第一单片机11和第一CAN控制器12的结构及连接关系为:第一单片机11的9管脚同时接电阻R9的一端、电阻R10的一端和电容C10的一端,电阻R9的另一端与复位开关K1的一端相连,复位开关K1的另一端与电源VCC相连,电容C10的另一端与电源VCC相连,电阻R10的另一端接地;第一单片机11的12管脚与芯片SJA1000的16管脚相连;第一单片机11的18、19管脚之间接晶振X2,并分别通过电容C12、C11接地;第一单片机11的20管脚直接接地,21管脚与芯片SJA1000的4管脚相连,28管脚与芯片SJA1000的17管脚相连,30管脚与芯片SJA1000的3管脚相连,31管脚和40管脚均接电源VCC;第一单片机11的32~39共8个管脚依次分别与芯片SJA1000的2~1、28~23共8个管脚相连;芯片SJA1000的8管脚、15管脚和21管脚直接接地,9、10管脚分别接晶振X3的两端,并分别通过电容C13和C14接地;芯片SJA1000的11、12管脚和18、22管脚接电源VCC;芯片SJA1000的13管脚和芯片PCA82C250的1管脚相连;芯片SJA1000的19管脚与芯片PCA82C250的4管脚相连;芯片PCA82C250的2管脚直接接地,并通过电阻RS与芯片PCA82C250的8管脚相连;芯片PCA82C250的3管脚接电源VCC;芯片PCA82C250的5管脚和7管脚分别接电阻R11的两端,并分别接CAN总线的CANL和CANH;
所述的第二单片机21和第二CAN控制器22,以及第三单片机31和第三CAN控制器32的结构与连接关系均和第一单片机11和第一CAN控制器12的结构与连接关系相同;
所述的按键输入模块13是一个4行×4列的矩阵键盘,它是用4条I/O线作为行线,4条I/O线作为列线组成,在行线和列线的每一个交叉点上,有一个按键,4条行线分别接每一单片机11的1~4管脚;4条列线分别接第一单片机11的5~8管脚;
所述的液晶显示模块14的结构为:12864液晶显示屏的1管脚、20管脚直接接地;12864液晶显示屏的2管脚与电源VCC相连,且与滑动变阻器VR的一端相连;12864液晶显示屏的18管脚与滑动变阻器VR的另一端相连,12864液晶显示屏的3管脚与滑动变阻器VR的滑线端相连,12864液晶显示屏的4~6共3个管脚依次与第一单片机11的21~23共3个管脚相连;12864液晶显示屏的7~14共8个管脚依次与第一单片机11的39~32共8个管脚相连;12864液晶显示屏的15~17共3个管脚依次与第一单片机11的24~26共3个管脚相连;12864液晶显示屏的19管脚接跳线JPBG;
所述的第一RFID读写模块15的结构及其与第一单片机11的连接关系为:射频读写芯片nRF24l01的1~6共6个管脚依次与第一单片机11的34~39共6个管脚相连,并分别通过电阻R3~R8与电源VDD相连;射频读写芯片nRF24l01的7,15,18管脚与电源VDD相连;射频读写芯片nRF24l01的8,14,17,20管脚均接地,9、10管脚之间接相互并联的晶振X1和电阻R1,同时9、10管脚分别通过电容C1、C2接地;射频读写芯片nRF24l01的11、12管脚之间接电感L2,11管脚还通过相互并联的电容C3、C4接地;射频读写芯片nRF24l01的12、13管脚之间接电感L1,13管脚还和电感L3的一端相连,电感L3的另一端与电容C5的一端相连,电容C5的另一端和电容C6的一端相连,同时接天线,电容C6的另一端接地;射频读写芯片nRF24l01的16管脚通过电阻R2接地,19管脚通过电容C7接地;
所述的第二RFID读写模块23的结构及其与第二单片机21的连接关系,和第一RFID读写模块15及其与第一单片机11的连接关系相同;
所述的第一RS232转换模块33和第二RS232转换模块34的结构相同,均为:芯片MAX232的1管脚通过电容C16与3管脚相连;芯片MAX232的2管脚通过电容C17与电源VCC相连,16管脚直接与电源VCC相连,15管脚直接接地;芯片MAX232的4管脚通过电容C15和5管脚相连;芯片MAX232的6管脚通过电容C18接地;芯片MAX232的11、12管脚分别作为RS232转换模块的mTXD和mRXD端口;芯片MAX232的13、14管脚分别和9针串口COM的2、3管脚相连;9针串口COM的5管脚直接接地;
所述的第一RS232转换模块33的mTXD、mRXD端口分别与第三单片机31的11管脚、10管脚相连,第一RS232转换模块33的9针串口COM通过串口连接线连接到计算机36的串口上;
所述的第二RS232转换模块34的的mTXD、mRXD端口分别与无线通信模块35的TXD、RXD端口相连,第二RS232转换模块34的9针串口COM通过一条RS232转USB串口线连接到计算机36的一个USB接口上;
所述的无线通信模块35的结构为:芯片TC35i的1~5脚接电源VCC,同时还通过电容C19接地,6~10脚接地,同时接三极管T1的发射极,15脚接三极管T1的集电极,三极管T1的基极接电阻R13的一端,电阻R13的另一端同时接电阻R12和电阻R14的一端以及电容C20的一端,电容C20的另一端接电源VCC,电阻R14的另一端接地,电阻R12的另一端通过开关K2接电源VCC,芯片TC35i的18脚和19脚作为无线通信模块35的RXD和TXD端口分别与第二RS232转换模块34的mRXD端口和mTXD端口相连,芯片TC35i的22脚通过电阻R15接地,33脚和34脚之间接扬声器,32脚通过电阻R17接三极管T2的基极,三极管T2的集电极通过电阻R18接发光二极管D1的阴极,发光二极管D1的阳极接电源VCC,三极管T2的发射极接地,芯片TC35i的30脚接电阻R16的一端,电阻R16的另一端通过电容C21接地,芯片TC35i的24脚和28脚同时与SIM卡的3脚相连,25脚与SIM卡的2脚相连,26脚与SIM卡的6脚相连,27脚与SIM卡的1脚相连,29脚与SIM卡的4脚相连。
各模块中所用的元件参数优选为,电阻依次为R1:1MΩ,R2:22KΩ,R3:1KΩ,R4:1KΩ,R5:1KΩ,R6:1KΩ,R7:1KΩ,R8:1KΩ,R9:100Ω,R10:100Ω,R11:120Ω,R12:10kΩ,R13:10kΩ;R14:10kΩ,R15:2kΩ,R16:10kΩ,R17:1.5kΩ,R18:1kΩ,RS:47KΩ;滑动变阻器VR:10K;电容依次为,C1:22pF,C2:22pF,C3:22nF,C4:4.7pF,C5:1.5pF,C6:1.0pF,C7:33nF,C8:1nF,C9:10nF,C10:100Pf,C11:30pF,C12:30pF,C13:22pF,C14:22pF,C15:1uF,C16:1uF,C17:1uF,C18:1uF,C19:0.1uF,C20:100pF,C21:10uF;电感:L1:8.2nH,L2:2.7nH,L3:3.9nH;晶振X1:16MHz,X2:11.0592MHz,X3:16MHz;三极管T1、T2的型号均为2N3904;电源VCC均为+5V,VDD均为+3.3V。
本发明以无线通信理论为基础,利用RFID技术对停车场的空闲车位进行检测,然后通过控制中心将空闲车位信息进行存储,当有车主进入停车时,车主通过输入自己的手机号码,控制中心利用最佳路径选择算法,为车主选择最优的泊车车位,然后给车主一张射频标签卡,这张卡的信息包含车主进入该停车场的时间,以便计费,同时利用无线通信模块给车主发送一条短信,短信内容包含停车位以及一个关于最优停车路径的地图的网页链接,车主可以自己选择是通过停车场内的指引牌找到控制中心分配给自己的泊车位,也可以通过控制中心发来的最优路径导航找到自己的泊车位;车主进场时根据自己的实际情况输入一个预计停车时间,入口监测模块会将数据传送至控制中心模块,控制中心会依据用户输入的停车时长,在停车时间结束前半小时会通过无线通信模块发送一条短信提示,告知车主还有半小时,以实现一种人性化服务,同时给该车主再次发送一条短信息提示车主自己的车的位置和离开该停车场的最优路径,以便帮助车主快速找到自己的车辆,并快速有效的离开停车场。
本发明的技术方案有以下有益效果:
1、本发明具有智能泊车引导功能,通过最短路径优化算法,可以为车主提供最优泊车路径,有效减少车主寻找空车位的时间,降低在提车过程中的巡游时间,有效提高城市停车场的利用率和运行效率;
2、本发明利用RFID射频识别技术进行车位管理,比其他方法的抗干扰能力强,检测准确度高;
3、本发明利用手机短信为用户提供泊车引导,更加便捷高效;
4、本发明利用手机短信为车主提供停车时长提醒服务,更加人性化。
综上,本发明的基于RFID技术的智能泊车引导系统,通过RFID技术对车位进行管理,检测准确度高;利用最短路径算法为用户提供最优泊车路径,
附图说明:
图1为本发明的总体框图;
图2为本发明的系统示意图;
图3为本发明的各模块中的CAN控制器与单片机的连接图;
图4为本发明的入口监测模块1中的按键输入模块13的结构图;
图5为本发明的入口监测模块1中的液晶显示模块14的电路图;
图6为本发明的入口监测模块1和车位检测模块2中用到的RFID读写模块电路图;
图7为本发明的入口监测模块1和车位检测模块2中用到的RFID读写模块与单片机的连接示意图;
图8为本发明的控制中心模块3中用到的RS232转换模块电路图;
图9为本发明的控制中心模块3中的无线通信模块35的电路原理图
图10为本发明的控制中心模块3的最优路径算法流程图。
具体实施方式
实施例1本发明的整体系统结构
参照图1和图2,本发明的基于RFID技术的智能泊车引导系统的结构有,入口监测模块1、车位检测模块2和控制中心模块3。其中控制中心模块3负责各终端模块上传的数据处理及指令发布,协调各模块之间的工作。当车主进入停车场时:车主利用按键输入模块13将自己的手机号码输入其中,入口监测模块1通过CAN总线将数据传送至控制中心模块3,控制中心模块3基于空闲车位数据库中的信息,同时依据最优路径算法为车主分配一个最优泊车位和最优泊车路径,通过CAN总线将数据发送至入口监测模块1,入口监测模块1通过第一RFID读写模块15将信息写入到一张RFID射频识别卡中,并将该识别卡发给车主,允许车主进入停车场。同时控制中心模块3会把最优路径的地图信息的链接及最优泊车位通过无线通信模块35发送给到用户所留的手机上,引导用户进入停车场,当车辆进入到指定停车位时,车位检测模块2中的第二RFID读写模块检测到车辆的识别卡,将信息传送给控制中心模块3,完成确认。此时控制中心模块会根据最优路径算法,将车主现在的停车位为起点,将停车场的出口处为终点,为用户计算一条最优的驶离停车场的路径,并把包含车主的泊车位信息和最优驶离路径地图信息链接发送给用户,以便用户离开停车场再次返回时提醒用户自己的车所在车位,并为用户提供快速有效的路径离开停车场。当车主到达停车场出口时,完成整个停车计费过程,用户付费后可以驶离停车场。车主还可以根据自己的实际情况在入口监测模块1处通过按键输入模块13输入一个预计的停车时间,控制中心会依据用户输入的停车时长,在停车时间结束前半小时通过无线通信模块发送一条短信提示,告知车主还有半小时,以实现一种人性化服务。
实施例2本发明的入口监测模块1
参照图1:本发明的入口监测模块1的结构包含第一单片机11、第一CAN控制器12、按键输入模块13、液晶显示模块14和第一RFID读写模块15。其中第一单片机11负责入口监测模块1的数据收集与处理,第一CAN控制器12负责将入口监测模块1的数据传送到CAN总线上实现与控制中心模块3的通信,按键输入模块13用来实现用户输入手机号码以及预计停车时长,液晶显示模块14用来显示用户输入的信息,第一RFID读写模块14用来将控制中心3传来的车位信息写入到给用户分配的射频卡中。
参照图3,所述的第一单片机11(型号STC89C52)和第一CAN控制器12的结构及连接关系为:第一单片机11的9管脚同时接电阻R9的一端、电阻R10的一端和电容C10的一端,电阻R9的另一端与复位开关K1的一端相连,复位开关K1的另一端与电源VCC相连,电容C10的另一端与电源VCC相连,电阻R10的另一端接地;第一单片机11的12管脚与芯片SJA1000的16管脚相连;第一单片机11的18、19管脚之间接晶振X2,并分别通过电容C12、C11接地;第一单片机11的20管脚直接接地,21管脚与芯片SJA1000的4管脚相连,28管脚与芯片SJA1000的17管脚相连,30管脚与芯片SJA1000的3管脚相连,31管脚和40管脚均接电源VCC;第一单片机11的32~39共8个管脚依次分别与芯片SJA1000的2~1、28~23共8个管脚相连;芯片SJA1000的8管脚、15管脚和21管脚直接接地,9、10管脚分别接晶振X3的两端,并分别通过电容C13和C14接地;芯片SJA1000的11、12管脚和18、22管脚接电源VCC;芯片SJA1000的13管脚和芯片PCA82C250的1管脚相连;芯片SJA1000的19管脚与芯片PCA82C250的4管脚相连;芯片PCA82C250的2管脚直接接地,并通过电阻RS与芯片PCA82C250的8管脚相连;芯片PCA82C250的3管脚接电源VCC;芯片PCA82C250的5管脚和7管脚分别接电阻R11的两端,并分别接CAN总线的CANL和CANH;
电路优选参数:电阻依次为R9:100Ω,R10:100Ω,R11:120Ω,RS:47KΩ。电容依次为,C10:100Pf,C11:30pF,C12:30pF,C13:22pF,C14:22pF。晶振:X2:11.0592MHz,X3:16MHz,电源VCC均为+5V。
参照图4,所述的按键输入模块13是一个4行×4列的矩阵键盘,它是用4条I/O线作为行线,4条I/O线作为列线组成,在行线和列线的每一个交叉点上,有一个按键,4条行线分别接每一单片机11的1~4管脚;4条列线分别接第一单片机11的5~8管脚;
参照图5,所述的液晶显示模块14的结构为:12864液晶显示屏的1管脚、20管脚直接接地;12864液晶显示屏的2管脚与电源VCC相连,且与滑动变阻器VR的一端相连;12864液晶显示屏的18管脚与滑动变阻器VR的另一端相连,12864液晶显示屏的3管脚与滑动变阻器VR的滑线端相连,12864液晶显示屏的4~6共3个管脚依次与第一单片机11的21~23共3个管脚相连;12864液晶显示屏的7~14共8个管脚依次与第一单片机11的39~32共8个管脚相连;12864液晶显示屏的15~17共3个管脚依次与第一单片机11的24~26共3个管脚相连;12864液晶显示屏的19管脚接跳线JPBG;
电路优选参数:滑动变阻器VR:10K;电源VCC均为+5V;
参照图6和图7,所述的第一RFID读写模块15的结构及其与第一单片机11的连接关系为:射频读写芯片nRF24l01的1~6共6个管脚依次与第一单片机11的34~39共6个管脚相连,并分别通过电阻R3~R8与电源VDD相连;射频读写芯片nRF24l01的7,15,18管脚与电源VDD相连;射频读写芯片nRF24l01的8,14,17,20管脚均接地,9、10管脚之间接相互并联的晶振X1和电阻R1,同时9、10管脚分别通过电容C1、C2接地;射频读写芯片nRF24l01的11、12管脚之间接电感L2,11管脚还通过相互并联的电容C3、C4接地;射频读写芯片nRF24l01的12、13管脚之间接电感L1,13管脚还和电感L3的一端相连,电感L3的另一端与电容C5的一端相连,电容C5的另一端和电容C6的一端相连,同时接天线,电容C6的另一端接地;射频读写芯片nRF24l01的16管脚通过电阻R2接地,19管脚通过电容C7接地;
电路优选参数:电阻依次为R1:1MΩ,R2:22KΩ,R3:1KΩ,R4:1KΩ,R5:1KΩ,R6:1KΩ,R7:1KΩ,R8:1KΩ;电容依次为C1:22pF,C2:22pF,C3:22nF,C4:4.7pF,C5:1.5pF,C6:1.0pF,C7:33nF,C8:1nF,C9:10nF;电感:L1:8.2nH,L2:2.7nH,L3:3.9nH;晶振X1:16MHz。电源VCC均为+5V;电源VDD均为+3.3V;
实施例3本发明的车位检测模块2
参照图1,本发明的车位检测模块2的结构包括第二单片机22(STC89C52)、第二CAN控制器22和第二RFID读写模块23,第二RFID读写模块23读取车主从入口监测模块1取得的射频识别卡信息,并将数据送给第二单片机21,第二单片机21将获得的数据通过第二CAN控制器22送到CAN总线上,实现与控制中心3的通信。
所述的第二RFID读写模块23、第二CAN控制器22和第二单片机21的结构及其连接关系可参照入口监测模块1中相对应的第一读写模块13、第一CAN控制器12和第一单片机11。
实施例4本发明的控制中心模块3
参照图1,本发明的控制中心模块3的结构包括第三单片机31(STC89C52)、第三CAN控制器32、第一RS232转换模块33、第二RS232转换模块34、无线通信模块35和计算机36,第一RS232转换模块33负责第三单片机31和计算机36之间的通信,第二RS232转换模块34负责无线通信模块35和计算机36之间的通信,第三单片机31负责处理计算机36传来的指令以及CAN总线传来的数据,协调控制中心3与入口监测模块1和车位检测模块2的工作,第三CAN控制器32负责将控制中心连接到CAN总线上以实现与入口监测模块1和车位检测模块2之间的通信,无线通信模块35负责向车主的手机发送相关的服务信息,计算机36为停车场管理人员提供操作界面及后台计费程序和数据库。
第三CAN控制器32和第三单片机31的结构及连接关系可参见入口监测模块1中相对应的第一CAN控制器12和第一单片机11。
参照图8,所述的第一RS232转换模块33和第二RS232转换模块34的结构相同,均为:芯片MAX232的1管脚通过电容C16与3管脚相连;芯片MAX232的2管脚通过电容C17与电源VCC相连,16管脚直接与电源VCC相连,15管脚直接接地;芯片MAX232的4管脚通过电容C15和5管脚相连;芯片MAX232的6管脚通过电容C18接地;芯片MAX232的11、12管脚分别作为RS232转换模块的mTXD和mRXD端口;芯片MAX232的13、14管脚分别和9针串口COM的2、3管脚相连;9针串口COM的5管脚直接接地。
电路优选参数:电容依次为:C15:1uF,C16:1uF,C17:1uF,C18:1uF,电源VCC均为+5V。
参照图9,所述的无线通信模块35的结构为:芯片TC35i的1~5脚接电源VCC,同时还通过电容C19接地,6~10脚接地,同时接三极管T1的发射极,15脚接三极管T1的集电极,三极管T1的基极接电阻R13的一端,电阻R13的另一端同时接电阻R12和电阻R14的一端以及电容C20的一端,电容C20的另一端接电源VCC,电阻R14的另一端接地,电阻R12的另一端通过开关K2接电源VCC,芯片TC35i的18脚和19脚作为无线通信模块35的RXD和TXD端口分别与第二RS232转换模块34的mRXD端口和mTXD端口相连,芯片TC35i的22脚通过电阻R15接地,33脚和34脚之间接扬声器,32脚通过电阻R17接三极管T2的基极,三极管T2的集电极通过电阻R18接发光二极管D1的阴极,发光二极管D1的阳极接电源VCC,三极管T2的发射极接地,芯片TC35i的30脚接电阻R16的一端,电阻R16的另一端通过电容C21接地,芯片TC35i的24脚和28脚同时与SIM卡的3脚相连,25脚与SIM卡的2脚相连,26脚与SIM卡的6脚相连,27脚与SIM卡的1脚相连,29脚与SIM卡的4脚相连。
电路的优选参数为:各电阻参数分别为,R12:10kΩ,R13:10kΩ;R14:10kΩ,R15:2kΩ,R16:10kΩ,R17:1.5kΩ,R18:1kΩ,各电容的参数分别为:C19:0.1uF,C20:100pF,C21:10uF,三极管T1、T2的型号均为2N3904;电源VCC的电压为+5V。
实施例5最优路径算法
参照图10,本发明的控制中心3在为用户选择车位时采用的最优路径算法流程为:1.参数初始化;2.更新迭代次数;3.设置蚂蚁禁忌表的索引号;4.更新蚂蚁数量;5.蚂蚁k依据状态转移概率去选择下一个节点,并向之前进;6.修改当前蚂蚁禁忌表的指针,在蚂蚁选择好路径之后将其移动到对应的节点上,并把这个节点添加到该蚂蚁禁忌表中;7.如果集合中的节点没有全部遍历,则跳转到步骤4,否则执行步骤8;8.更新蚂蚁经过的所有路径上的信息量;9.如果满足终止条件,则蚁群算法运行结束并输出计算结果,否则将禁忌表清空并跳转到步骤2。
该最优路径算法的程序如下:
实施例8本发明的车位检测模块2的RFID读写程序:
Claims (2)
1.一种基于射频识别技术的智能泊车引导系统,其特征在于,结构有入口监测模块(1)、车位检测模块(2)和控制中心模块(3);入口监测模块(1)的结构为,第一CAN控制器(12)、按键输入模块(13)、液晶显示模块(14)、第一RFID读写模块(15)均与第一单片机(11)相连;车位检测模块(2)的结构为,第二CAN控制器(22)、第二RFID读写模块(23)均与第二单片机(21)相连;控制中心模块(3)的结构为,第三CAN控制器(32)和第一RS232转换模块(33)均与第三单片机(31)相连,第一RS232转换模块(33)通过9针串口线与计算机(36)的串口相连,无线通信模块(35)与第二RS232转换模块(34)相连,第二RS232转换模块(34)通过一条串口-USB转接线与计算机(36)的一个USB口相连;第一CAN控制器(12)、第二CAN控制器(22)和第三CAN控制器(32)均连接到CAN总线上;
车主通过入口监测模块(1)的按键输入模块(13)输入自己的手机号码及预计停车时间,入口监测模块(1)将数据传送至控制中心模块(3),控制中心模块(3)利用最佳路径选择算法,为车主选择最优的泊车车位,然后给车主一张包含入场时间信息的射频识别卡,并利用第一RFID读写模块(15)将车位信息写入到给用户分配的射频识别卡中,然后利用无线通信模块(35)给车主发送一条短信,短信内容包含停车位以及一个关于最优停车路径的地图的网页链接;当车辆进入到指定停车位时,车位检测模块(2)中的第二RFID读写模块(23)检测到车辆的射频识别卡,将信息传送给控制中心模块(3),完成确认;控制中心模块(3)依据用户输入的预计停车时间,在预计停车时间结束前半小时通过无线通信模块(35)发送一条短信提示,告知车主还有半小时,同时给该车主再次发送一条短信息提示车主自己的车的位置和离开该停车场的最优路径,以便帮助车主快速找到自己的车辆,并快速有效的离开停车场;
所述的第一单片机(11)和第一CAN控制器(12)的结构及连接关系为:第一单片机(11)的9管脚同时接电阻R9的一端、电阻R10的一端和电容C10的一端,电阻R9的另一端与复位开关K1的一端相连,复位开关K1的另一端与电源VCC相连,电容C10的另一端与电源VCC相连,电阻R10的另一端接地;第一单片机(11)的12管脚与芯片SJA1000的16管脚相连;第一单片机(11)的18、19管脚之间接晶振X2,并分别通过电容C12、C11接地;第一单片机(11)的20管脚直接接地,21管脚与芯片SJA1000的4管脚相连,28管脚与芯片SJA1000的17管脚相连,30管脚与芯片SJA1000的3管脚相连,31管脚和40管脚均接电源VCC;第一单片机(11)的32~39共8个管脚依次分别与芯片SJA1000的2~1、28~23共8个管脚相连;芯片SJA1000的8管脚、15管脚和21管脚直接接地,9、10管脚分别接晶振X3的两端,并分别通过电容C13和C14接地;芯片SJA1000的11、12管脚和18、22管脚接电源VCC;芯片SJA1000的13管脚和芯片PCA82C250的1管脚相连;芯片SJA1000的19管脚与芯片PCA82C250的4管脚相连;芯片PCA82C250的2管脚直接接地,并通过电阻RS与芯片PCA82C250的8管脚相连;芯片PCA82C250的3管脚接电源VCC;芯片PCA82C250的5管脚和7管脚分别接电阻R11的两端,并分别接CAN总线的CANL和CANH;
所述的第二单片机(21)和第二CAN控制器(22),以及第三单片机(31)和第三CAN控制器(32)的结构与连接关系均和第一单片机(11)和第一CAN控制器(12)的结构与连接关系相同;
所述的按键输入模块(13)是一个4行×4列的矩阵键盘,它是用4条I/O线作为行线,4条I/O线作为列线组成,在行线和列线的每一个交叉点上,有一个按键,4条行线分别接每一单片机11的1~4管脚;4条列线分别接第一单片机(11)的5~8管脚;
所述的液晶显示模块(14)的结构为:12864液晶显示屏的1管脚、20管脚直接接地;12864液晶显示屏的2管脚与电源VCC相连,且与滑动变阻器VR的一端相连;12864液晶显示屏的18管脚与滑动变阻器VR的另一端相连,12864液晶显示屏的3管脚与滑动变阻器VR的滑线端相连,12864液晶显示屏的4~6共3个管脚依次与第一单片机(11)的21~23共3个管脚相连;12864液晶显示屏的7~14共8个管脚依次与第一单片机(11)的39~32共8个管脚相连;12864液晶显示屏的15~17共3个管脚依次与第一单片机(11)的24~26共3个管脚相连;12864液晶显示屏的19管脚接跳线JPBG;
所述的第一RFID读写模块(15)的结构及其与第一单片机(11)的连接关系为:射频读写芯片nRF24l01的1~6共6个管脚依次与第一单片机(11)的34~39共6个管脚相连,并分别通过电阻R3~R8与电源VDD相连;射频读写芯片nRF24l01的7、15、18管脚与电源VDD相连;射频读写芯片nRF24l01的8、14、17、20管脚均接地,9、10管脚之间接相互并联的晶振X1和电阻R1,同时9、10管脚分别通过电容C1、C2接地;射频读写芯片nRF24l01的11、12管脚之间接电感L2,11管脚还通过相互并联的电容C3、C4接地;射频读写芯片nRF24l01的12、13管脚之间接电感L1,13管脚还和电感L3的一端相连,电感L3的另一端与电容C5的一端相连,电容C5的另一端和电容C6的一端相连,同时接天线,电容C6的另一端接地;射频读写芯片nRF24l01的16管脚通过电阻R2接地,19管脚通过电容C7接地;
所述的第二RFID读写模块(23)的结构及其与第二单片机(21)的连接关系,和第一RFID读写模块(15)及其与第一单片机(11)的连接关系相同;
所述的第一RS232转换模块(33)和第二RS232转换模块(34)的结构相同,均为:芯片MAX232的1管脚通过电容C16与3管脚相连;芯片MAX232的2管脚通过电容C17与电源VCC相连,16管脚直接与电源VCC相连,15管脚直接接地;芯片MAX232的4管脚通过电容C15和5管脚相连;芯片MAX232的6管脚通过电容C18接地;芯片MAX232的11、12管脚分别作为RS232转换模块的mTXD和mRXD端口;芯片MAX232的13、14管脚分别和9针串口COM的2、3管脚相连;9针串口COM的5管脚直接接地;
所述的第一RS232转换模块(33)的mTXD、mRXD端口分别与第三单片机(31)的11管脚、10管脚相连,第一RS232转换模块(33)的9针串口COM通过串口连接线连接到计算机(36)的串口上;
所述的第二RS232转换模块(34)的mTXD、mRXD端口分别与无线通信模块(35)的TXD、RXD端口相连,第二RS232转换模块(34)的9针串口COM通过一条RS232转USB串口线连接到计算机(36)的一个USB接口上;
所述的无线通信模块(35)的结构为:芯片TC35i的1~5脚接电源VCC,同时还通过电容C19接地,6~10脚接地,同时接三极管T1的发射极,15脚接三极管T1的集电极,三极管T1的基极接电阻R13的一端,电阻R13的另一端同时接电阻R12和电阻R14的一端以及电容C20的一端,电容C20的另一端接电源VCC,电阻R14的另一端接地,电阻R12的另一端通过开关K2接电源VCC,芯片TC35i的18脚和19脚作为无线通信模块(35)的RXD和TXD端口分别与第二RS232转换模块(34)的mRXD端口和mTXD端口相连,芯片TC35i的22脚通过电阻R15接地,33脚和34脚之间接扬声器,32脚通过电阻R17接三极管T2的基极,三极管T2的集电极通过电阻R18接发光二极管D1的阴极,发光二极管D1的阳极接电源VCC,三极管T2的发射极接地,芯片TC35i的30脚接电阻R16的一端,电阻R16的另一端通过电容C21接地,芯片TC35i的24脚和28脚同时与SIM卡的3脚相连,25脚与SIM卡的2脚相连,26脚与SIM卡的6脚相连,27脚与SIM卡的1脚相连,29脚与SIM卡的4脚相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于射频识别技术的智能泊车引导系统,其特征在于,各模块中所用的元件参数为,
电阻依次为R1:1MΩ,R2:22KΩ,R3:1KΩ,R4:1KΩ,R5:1KΩ,R6:1KΩ,R7:1KΩ,R8:1KΩ,R9:100Ω,R10:100Ω,R11:120Ω,R12:10kΩ,R13:10kΩ;R14:10kΩ,R15:2kΩ,R16:10kΩ,R17:1.5kΩ,R18:1kΩ,RS:47KΩ;滑动变阻器VR:10K;电容依次为,C1:22pF,C2:22pF,C3:22nF,C4:4.7pF,C5:1.5pF,C6:1.0pF,C7:33nF,C8:1nF,C9:10nF,C10:100Pf,C11:30pF,C12:30pF,C13:22pF,C14:22pF,C15:1uF,C16:1uF,C17:1uF,C18:1uF,C19:0.1uF,C20:100pF,C21:10uF;电感:L1:8.2nH,L2:2.7nH,L3:3.9nH;晶振X1:16MHz,X2:11.0592MHz,X3:16MHz;三极管T1、T2的型号均为2N3904;电源VCC均为+5V,VDD均为+3.3V。
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