CN106910343A - 一种立体车库车牌信息采集器 - Google Patents

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李文杰
张晓冬
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Abstract

本发明公开了一种立体车库车牌信息采集器，包括485通讯模块、初级保护电路、输出执行单元、输出继电器组、主控微控单元、二级保护电路、输入采集单元、DC电源模块、稳压电路、初级状态指示单元、二级状态指示单元以及输入通道组。本发明具有采集方便、信号稳定、通讯距离远和成本低廉的优点。

Description

一种立体车库车牌信息采集器
技术领域
本发明涉及立体车库技术领域，具体涉及一种立体车库车牌信息采集器。
背景技术
随着城市化进程不断推进、生活水平的提高，私家车保有量急剧上升；有限的土地已经不能提供充足的停车位，立体车库作为一个新兴行业，在国内得到了快速发展；尤其是2010年后发展极为迅猛！目前国内取得立体车库制造许可的整机厂商数量已经超过500家，竞争也异常的激烈；PLC可编程控制器是立体车库电控系统的核心控制器之一，负责采集各个车位的一次信号、接收命令、执行命令等操作；尤其是最近3年智能立体车库在行业中所占比例越来越大，智能原件应用到车库中的也越来越多，然而许多厂商却为找不到合适的智能原件而苦恼。目前市面上有很多的平面停车场都是采用了车牌识别技术。车辆开入停车场，在入口处安放一台车牌识别摄像机抓拍入场的车牌，同时开始对该车辆进行计时，入场时间作为计时的起点。该类停车场会同时在车辆出口处，安放一台车牌识别摄像机，对出场的车辆进行抓拍，同时与入场时抓拍的号码及图像进行比对，将该时刻作为出库时间来计算停车时间长度同时结合不同用户的不同费率结算停车费用。 很多厂家都希望将该技术应用到机械式立体停车库中来，但是目前市场上的该类主流产品都是针对于平面的地面或地下停车场来开发生产的。不能与PLC来直接通讯上传车牌信息。他们都是将车牌信息直接上传到PC机也就是通常所说的电脑。一般上传的信息主要是车牌图像信息，有的也有车牌的数字化的信息。而我们国内目前的多数厂家的智能车库都是使用PLC作为中央处理器，用来收集信号，处理信号，然后输出控制。操作界面通常都是按钮，按键和触摸屏及刷卡器。很少有厂家用电脑来控制车库的，这也就导致了车牌识别摄像头在车库中应用有了瓶颈。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种立体车库专业车牌信息采集器，具有通讯灵活，可与主流的西门子300，三菱Q系列，OMRON的CJ系列PLC通讯，数字化信息程度高，抓拍可控，结果可校验的优点。
为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：一种立体车库车牌信息采集器，包括485通讯模块、初级保护电路、输出执行单元、输出继电器组、主控微控单元、二级保护电路、输入采集单元、DC电源模块、稳压电路、初级状态指示单元、二级状态指示单元以及输入通道组；
所述的DC电源模块用于提供正常的工作电源；
所述的稳压电路与所述的DC电源模块和主控微控单元连接，将工作电源转换为更为稳定可靠的电源提供给主控微控单元；
所述的485通讯模块用来发送输入通道组采集的信息到PLC控制主机并接收PLC的反馈给所述主控微控单元；
所述的输入通道组包括车牌信息采集通道和多个开关量输入通道，将采集到的车牌信息和各个控制用的开关量信号发送到输入采集单元；
所述的输入采集单元与所述的初级状态指示单元和输入通道组连接，还通过二级保护电路与所述的主控微控单元连接；输入采集单元将所采集的车牌信息和开关信号传送给所述主控微控单元，并且将所采集的车牌信息执行后的状态及开关信号送到初级状态指示单元进行显示；
所述的主控微控单元与所述的485通讯模块连接，又通过初级保护电路与所述的输出执行单元连接，还通过二级保护电路与所述的输入采集单元连接；主控微控单元通过对所获得的开关信号进行整理，用于控制和管理车牌信息的采集，并将所处理的数据通过485通讯模块发送给PLC主机，主控微控单元又接收PLC主机传送来的信息，所述主控微控单元通过解码将执行结果通过初级保护电路送到输出执行单元；
所述的输出执行单元与所述的继电器组和二级状态指示单元连接，输出执行单元将数据送给继电器组进行相应输出控制动作，并通过二级状态指示单元进行相应的状态显示。
进一步地，所述的主控微控单元包括系统总线、CPU、时钟电路模块、SFP和RAM模块、ROM模块、定时器/计数器模块、并行端口、串行端口和中断系统；所述的时钟电路与时钟源连接；所述的SFP和RAM模块、ROM模块、并行端口、串行端口、中断系统机通过系统总线与CPU连接。
进一步地，所述的初级保护电路和二级保护电路均采用光耦隔离器实现。
进一步地，初级保护电路和二级保护电路结构相同，包括光耦U1，光耦U1包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；第一输入端连接电阻R2的一端、电阻R2的另一端连接电阻R5，电阻R5连接由二极管D1、D2、D3、D4组成的整流电路，整流电路与RC滤波电路连接；第二输入端连接发光三极管Q1的集电极，Q1的基极连接整流电路；Q1的发射极连接电容C2和二极管D3的一端，电容C2和二极管D3的另一端连接电阻R5；第一输出端通过电阻R3与外部电源连接，第二输出端接地。
进一步地，所述的485通讯模块可将车牌数字化信息传送给PLC直接使用，并采用光耦器件实现。
本发明的有益效果：本发明使用灵活，可以与多品牌多款PLC进行数字化数据传输，不用通过电脑就能完成。这样可以明显降低成本的同时依然采用了PLC主机作为程序的主控核心，梯形图程序不用做修改，且能保证了设备的性能；仍可延用触屏及刷卡器作为人机界面。不必对各个厂家的原有控制系统进行大的改造。可以取得成本上与品质上的双重保证。
附图说明
图1为本发明的模块组成示意图。
图2为本发明的立体车库车牌信息采集器模块组成图。
图3为主控微控单元的结构框图。
图4为初级保护电路的电路图。
图中：1-DC电源模块、2-稳压电路、3-485通讯模块、4-初级保护电路、5-输出执行单元、6-输出继电器组、7-主控微控制单元、8-二级保护电路、9-输入采集单元、10-初级状态指示、11-二级状态指示、12-输入通道组、13-PLC控制器、14-立体车库车牌信息采集器、15-PLC主机与采集器连接的485通讯电缆。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
本发明的一种立体车库车牌信息采集器，包括DC电源模块1，稳压电路2，485通讯模块3，初级保护电路4，输出执行单元5，输出继电器组6，主控微控单元7，二级保护电路8，输入采集单元9，初级状态指示单元10，二级状态指示单元11以及输入通道组12。其中，DC电源模块与稳压电路2连接，稳压电路2与主控微控单元7连接，主控微控制单元7分别又与485通讯模块3和二级保护电路8、初级保护电路4相连，二级保护电路8与输入采集单元9相连，输入采集单元9又分别与输入通道组12和二级状态指示10相连，二级保护电路4与输出执行单元5相连，输出执行单元5又分别与初级状态指示11和输出继电器组6相连。
本发明的DC电源模块1用于提供正常的工作电源；稳压电路2与主控微控单元7连接，将工作电源转换为更为稳定可靠的电源提供给主控微控单元7；输入通道组12包括车牌信息采集通道和多个开关量输入通道，将采集到的车牌信息和各个控制用的开关量信号发送到输入采集单元9；输入采集单元9与所述的初级状态指示单元10和输入通道组12连接，还通过二级保护电路8与所述的主控微控单元7连接；输入采集单元9将所采集的车牌信息和开关信号传送给所述主控微控单元7，并且将所采集的车牌信息执行后的状态及开关信号送到初级状态指示单元10进行显示；485通讯模块3用来发送输入通道组采集的信息到PLC控制主机13并接收PLC的反馈给所述主控微控单元7；主控微控单元7与所述的485通讯模块连接，又通过初级保护电路4与所述的输出执行单元5连接，还通过二级保护电路8与所述的输入采集单元9连接；主控微控单元通过对所获得的开关信号进行整理，用于控制和管理车牌信息的采集，并将所处理的数据通过485通讯模块3发送给PLC主机，主控微控单元又接收PLC主机传送来的信息，所述主控微控单元通过解码将执行结果通过初级保护电路送到输出执行单元5；输出执行单元5与所述的继电器组6和二级状态指示单元11连接，输出执行单元5将数据送给继电器组进行相应输出控制动作，并通过二级状态指示单元11进行相应的状态显示。
本发明的工作流程、实现方法：
本发明立体车库车牌信息采集器14可以算作是PLC主机13的输入设备，通过通讯电缆15连通进行串行数据传输；PLC主机13与立体车库车牌信息采集器14进行全双工通讯，车牌信息采集器14通过485通讯模块3将采集的车牌信息传送给PLC主机供PLC主机控制使用，同时PLC主机也会发送给车牌信息采集器处理完成等信号。实现方法：立体车库车牌信息采集器14的主控微控制单元是本发明的控制核心，其输入通道及输出通道管脚分别与二级保护电路8和初级保护电路4相连，二级保护电路8和初级保护电路4的实现方法相同，具体为：采用光耦隔离器件实现的，光耦合器由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大；输入的电信号驱动发光二极管，使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。如图4所示，初级保护电路和二级保护电路结构相同，包括光耦U1，光耦U1包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；第一输入端连接电阻R2的一端、电阻R2的另一端连接电阻R5，电阻R5连接由二极管D1、D2、D3、D4组成的整流电路，整流电路与RC滤波电路连接；第二输入端连接发光三极管Q1的集电极，Q1的基极连接整流电路；Q1的发射极连接电容C2和二极管D3的一端，电容C2和二极管D3的另一端连接电阻R5；第一输出端通过电阻R3与外部电源连接，第二输出端接地。输入采集单元9与输入通道组12的车牌信息采集通道及各个开关量输入通道相连，实时收集相关信号的状态，例如有车进入车库，输入通道的开关量输入通道接收到可采集指令时，车牌信息采集通道开始采集车牌信息并且将采集到的信息发送给输入采集单元9，输入采集单元9经过二级保护电路8将信息发送给主控微控制单元7，信息经过主控微控制单元7处理后再经由485通讯模块3将车牌信息传送给PLC主机，输入采集单元9将所采集的车牌信息执行后的状态及开关信号送到初级状态指示单元10进行显示，初级状态显示单元显示采集许可状态及抓拍完成信号。PLC接收到车牌信息后发出正确接收经485通讯模块反馈给主控微控制单元7同时PLC接收到车牌信息后发出正确接收反馈给输入通道组12，反应到输入采集单元9再通过二级保护电路8将信号传送给主控微控制单元7，做到双重确认。主控微控制单元7和初级保护电路4相连，初级保护电路4又与输出执行单元5相连，输出执行单元5又与二级状态指示11和继电器输出组6相连，可以显示完成状态或通过该状态控制户外显示相应提示等等。
本发明的主控微控单元包括系统总线、CPU、时钟电路模块、SFP和RAM模块、ROM模块、定时器/计数器模块、并行端口、串行端口和中断系统；所述的时钟电路与时钟源连接；所述的SFP和RAM模块、ROM模块、并行端口、串行端口、中断系统机通过系统总线与CPU连接。
本发明的485通讯模块可将车牌数字化信息传送给PLC直接使用，并采用光耦器件实现。
上面所述的实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进均应落入本发明的保护范围，本发明的请求保护的技术内容，已经全部记载在技术要求书中。

Claims (5)

1.一种立体车库车牌信息采集器，其特征在于：包括485通讯模块、初级保护电路、输出执行单元、输出继电器组、主控微控单元、二级保护电路、输入采集单元、DC电源模块、稳压电路、初级状态指示单元、二级状态指示单元以及输入通道组；
所述的DC电源模块用于提供正常的工作电源；
所述的稳压电路与所述的DC电源模块和主控微控单元连接，将工作电源转换为更为稳定可靠的电源提供给主控微控单元；
所述的485通讯模块用来发送输入通道组采集的信息到PLC控制主机并接收PLC的反馈给所述主控微控单元；
所述的输入通道组包括车牌信息采集通道和多个开关量输入通道，将采集到的车牌信息和各个控制用的开关量信号发送到输入采集单元；
所述的输入采集单元与所述的初级状态指示单元和输入通道组连接，还通过二级保护电路与所述的主控微控单元连接；输入采集单元将所采集的车牌信息和开关信号传送给所述主控微控单元，并且将所采集的车牌信息执行后的状态及开关信号送到初级状态指示单元进行显示；
所述的主控微控单元与所述的485通讯模块连接，又通过初级保护电路与所述的输出执行单元连接，还通过二级保护电路与所述的输入采集单元连接；主控微控单元通过对所获得的开关信号进行整理，用于控制和管理车牌信息的采集，并将所处理的数据通过485通讯模块发送给PLC主机，主控微控单元又接收PLC主机传送来的信息，所述主控微控单元通过解码将执行结果通过初级保护电路送到输出执行单元；
所述的输出执行单元与所述的继电器组和二级状态指示单元连接，输出执行单元将数据送给继电器组进行相应输出控制动作，并通过二级状态指示单元进行相应的状态显示。
2.根据权利要求1所述的一种立体车库车牌信息采集器，其特征在于：所述的主控微控单元包括系统总线、CPU、时钟电路模块、SFP和RAM模块、ROM模块、定时器/计数器模块、并行端口、串行端口和中断系统；所述的时钟电路与时钟源连接；所述的SFP和RAM模块、ROM模块、并行端口、串行端口、中断系统机通过系统总线与CPU连接。
3.根据权利要求1所述的一种立体车库车牌信息采集器，其特征在于：所述的初级保护电路和二级保护电路均采用光耦隔离器实现。
4.根据权利要求1所述的一种立体车库车牌信息采集器，其特征在于：初级保护电路和二级保护电路结构相同，包括光耦U1，光耦U1包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；第一输入端连接电阻R2的一端、电阻R2的另一端连接电阻R5，电阻R5连接由二极管D1、D2、D3、D4组成的整流电路，整流电路与RC滤波电路连接；第二输入端连接发光三极管Q1的集电极，Q1的基极连接整流电路；Q1的发射极连接电容C2和二极管D3的一端，电容C2和二极管D3的另一端连接电阻R5；第一输出端通过电阻R3与外部电源连接，第二输出端接地。
5.根据权利要求1所述的一种立体车库车牌信息采集器，其特征在于：所述的485通讯模块可将车牌数字化信息传送给PLC直接使用，并采用光耦器件实现。
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