CN205566300U - 一种用于智慧停车场管理系统的蓝牙盒子 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于智慧停车场管理系统的蓝牙盒子，包括壳体，该蓝牙盒子内设有第一电路板和第二电路板，所述第一电路板包含第一通讯模块，所述第二电路板包含第二通讯模块和单片机，所述单片机分别与第一通讯模块、第二通讯模块电连接，所述第一通讯模块、第二通讯模块电连接。本实用新型的蓝牙盒子的结构简单，兼容性能强，无线通讯质量好，高灵敏度，抗共模干扰能力强，抗噪能力强，通讯距离远，可以适用较大范围的空旷场合比如停车场之类的道闸等设备中，其在开放的环境中的射程能够达到1km左右。

Description

一种用于智慧停车场管理系统的蓝牙盒子

技术领域

本实用新型属于无线传输领域，尤其指一种蓝牙盒子。

背景技术

随着科技和社会的发展，大型停车场领域逐渐采用智能化停车管理系统，而传统的线路连接已经无法满足人们工作生活的需求，蓝牙技术消除了设备之间的连线，用无线连接取代传统的电线，可连接多个设备，克服了数据同步的难题，是管理停车场的主要无线控制手段之一。蓝牙主要由蓝牙硬件和蓝牙协议组成；但传统蓝牙存在传输距离近，设计制造结构复杂，能耗大，信号不稳定等缺点；蓝牙的无线通讯技术中，通过手机等等消费电子类产品等的蓝牙在设备之间进行通信通讯，该过程中都需要用到控制器逻辑控制单元，现有的控制器逻辑控制单元大都结构复杂，信号传输不稳定，制造成本高等缺点，特别是停车场出入口道闸等的蓝牙连接，该问题尤为突出。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于无线蓝牙信号传输的蓝牙盒子，其结构简单，简化了设计程序，兼容性能强，无线通讯质量好，而且更经济实用功耗更低。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：一种用于智慧停车场管理系统的蓝牙盒子，包括壳体，该蓝牙盒子内设有第一电路板和第二电路板，所述第一电路板包括第一通讯模块，所述第二电路板包括第二通讯模块和单片机，所述单片机分别与第一通讯模块、第二通讯模块电连接，所述第一通讯模块、第二通讯模块电连接。

进一步，第一电路板包括用于接收无线信号的蓝牙BLE射频模块，所述蓝牙BLE射频模块和单片机电连接。

进一步，蓝牙BLE射频模块包含主芯片、射频处理芯片和天线，所述主芯片与射频处理芯片电连接，所述射频处理芯片和天线连接。

进一步，第二电路板还包括电源控制模块、输出模块、输入模块、RTC实时时钟模块，所述单片机分别与输出模块、输入模块、RTC实时时钟模块电连接。

进一步，RTC实时时钟模块包含二极管D5、二极管D2、三极管Q3、RX8025SA时钟芯片，所述BAT54C 二极管D5的负极3连接一电阻R11后与RX8025SA时钟芯片的支脚6连接，BAT54C 二极管D5的正极1连接一个二极管D2后与三极管Q3的集电极连接，BAT54C 二极管D5的正极2与一电阻R15串联后与三极管Q3的发射极连接；三极管Q3的基极与集电极之间设有一电阻R10。

进一步，输出模块为继电器输出模块或开漏输出模块。

进一步，所述继电器输出模块包括含继电器K1，发光二极管LD1与电阻R1串联后与二极管D1并联接在继电器K1的接口1和接口10上，继电器K1的接口1和接口10上的串接一反向保护二极管D1。

进一步，开漏输出模块包括一发光二极管LD3，所述发光二极管LD3与三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的集电极和发射极串接一反向保护的二极管D3。

进一步，第一通讯模块和第二通讯模块为RS485模块，两者通过RS485接口通讯。

进一步，RS485模块正负两线之间设有一终端匹配电阻R2，R2为120Ω。

本实用新型与现有技术相比，有益效果是：本实用新型蓝牙盒子的结构简单，兼容性能强，无线通讯质量好，高灵敏度，抗共模干扰能力强，抗噪能力强，通讯距离远，可以适用较大范围的空旷场合比如停车场之类的道闸等设备中，其在开放的环境中的射程能够达到1km左右。

附图说明

图1是蓝牙盒子的结构示意图；

图2是蓝牙BLE射频模块的电路示意图；

图3是RS485通讯模块的一种电路示意图；

图4是电源管理模块电路图；

图5是继电器输出模块电路图；

图6是开漏输出模块电路图；

图7是输入模块电路图；

图8是RTC实时时钟模块电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步描述说明，使得技术方案更加清楚明白。

如图1所示，蓝牙盒子，包括壳体，该蓝牙盒子内设有第一电路板和第二电路板，所述第一电路板包括第一通讯模块，所述第二电路板包括第二通讯模块和单片机，所述单片机分别与第一通讯模块、第二通讯模块电连接，所述第一通讯模块、第二通讯模块电连接。第一电路板包括用于接收无线信号的蓝牙BLE射频模块，所述蓝牙BLE射频模块和单片机电连接。第一电路板主要用于发射及接收蓝牙信号，而第二电路板为控制器逻辑控制单元，第一电路板的BLE射频模块接收手机或其他设备的无线信号，通过识别过滤再通过第一通讯模块将信号传输到第二电路板的第二通讯模块，然后由第二电路板完成如停车场所等道闸设备的控制逻辑。

图1结合图2、图3，其中蓝牙BLE射频模块包含主芯片、射频处理芯片和天线，所述主芯片与射频处理芯片电连接，所述射频处理芯片和天线连接；射频处理芯片为蓝牙专用BLUN集成芯片；主芯片可采用CC2540低功耗蓝牙芯片；天线为倒F型PCB天线或（目前选用陶瓷天线）陶瓷天线。第一通讯模块和第二通讯模块可以采用RS485模块，在RS485模块正负两线之间设置一终端匹配电阻R2，R2为120Ω。

如图1所示，控制器逻辑控制单元包含单片机mcu（或者叫微控制单元）、电源管理模块、输出模块、输入模块、RTC实时时钟模块和通讯模块，单片机分别与电源管理模块连接、输出模块、输入模块、RTC实时时钟模块、通讯模块电连接，第二通讯模块采用RS485模块，RS485接口包括平衡驱动器和差分接收器。RS485模块接收蓝牙信号，并且反馈经过mcu处理后的信号给蓝牙设备。RS485接口采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干扰能力强，抗噪能力强，其最大通讯距离为1000m左右。

如图4所示，电源管理模块为整个控制器逻辑控制单元提供稳定的电源。该模块将市电220V交流电源转化为直流5V和直流3.3V信号，电源设计使用EMC低温纹波设计，通过ACDC-5V模块将电源转化到DC5V，然后进过ACM1117-3.3V将DC5V转化到3.3V。

输出模块可以为继电器输出模块或开漏输出模块。

如图5所示，继电器输出模块包含继电器K1，发光二极管LD1与电阻R1串联后与二极管D1并联接在继电器K1的接口1和接口10上。继电器K1选用AK5W-K型号较佳。继电器输出模块包括一串接在继电器K1的接口1和接口10上的反向保护二极管D1。发光二极管LD1采用LED-HB高亮度二极管。继电器AK5W-K的接口7、接口8、接口9分别为CON-NO1（常开触点）、CON-COM1公共触点、CON-NC1常闭触点,所述CON-NO1连接第一消火花电路后与CON-COM1连接，所述CON-NC1连接第二消火花电路后与CON-COM1连接。第一消火花电路和第二消火花电路为RC电路，所述第一消火花电路为电容C4和电阻R4串联，所述第二消火花电路为电容C5和R6串联。继电器输出模块具有两路的输出功能，每路都具有常闭和常开的触电（点），功能多样，满足不同设备如小区、写字楼等具有停车位资源以及出入口道闸的地点的道闸等设备的控制需求。继电器K1可以选用富士通小功率小尺寸继电器AK5W-K减小整个控制器逻辑控制单元各方向的整体尺寸。电路部分带有反向二极管保护及触点电火花吸收功能。

如图6所示，开漏输出模块包括一发光二极管LD3，所述发光二极管LD3与三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的集电极和发射极串接一反向保护的二极管D3。控制器逻辑控制单元通过开漏输出模块向现场的执行部件输出相应的控制信号。开漏输出带二极管反向保护功能。

如图7所示，输入模块包含发光二极管LD4、半导体二极管O1，稳压二极管D6,所述稳压二极管D6两端与半导体二极管O1的的支脚1和支脚2连接，所述发光二极管LD4的正极与半导体二极管O1的支脚3连接。半导体二极管O1可以采用TLP181型号。输入模块作为控制器逻辑控制单元与现场控制的接口界面的输入通道。输入模块接收外部的反馈信号，外部信号输入电路部分具有反向二极管保护功能，以及光耦隔离，防止外部电路冲击导致控制器的损坏。

如图8所示，RTC实时时钟模块包含一型号为BAT54C的二极管D5、二极管D2、三极管Q3、RX8025SA时钟芯片，所述BAT54C 二极管D5的负极3连接一电阻R11后与RX8025SA时钟芯片的支脚6连接，BAT54C 二极管D5的正极1连接一个二极管D2后与三极管Q3的集电极连接，BAT54C 二极管D5的正极2与一电阻R15串联后与三极管Q3的发射极连接；三极管Q3的基极与集电极之间设有一电阻R10。RTC模块用于为控制器提供精确的时间，与单片机mcu通过IIC接口相连，用来完成时间设置，时间读取，时间戳中断触发功能。RTC模块使用5V供电或者镍氢电池供电，当系统接上电源正常供电时，使用5V供电，并且给镍氢电池充电，当由于外部停电或其他故障发生是，使用镍氢电池供电，保存系统时间，防止发生由时间错误而导致的逻辑功能错误。

单片机mcu通过RS485接口通讯，接收到蓝牙设备的无线射频信号，经过处理完成一定的动作后然后将数据发送到蓝牙设备。RTC实时时钟模块为系统提供精确时钟，辅助mcu完成日历管理。mcu可以通过继电器输出模块的常开常闭触电控制安装有控制器逻辑控制单元的设备（如道闸等）的开启或关闭，或者由开漏输出模块完成控制的功能。输入模块用于接收反馈信号给mcu有利于提高蓝牙控制器的鲁棒性。

以上为本实用新型的优选实施方式，并不限定本实用新型的保护范围，对于本领域技术人员根据本实用新型的设计思路做出的变形及改进，都应当视为本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于智慧停车场管理系统的蓝牙盒子，包括壳体，其特征在于，该蓝牙盒子内设有第一电路板和第二电路板，所述第一电路板包含第一通讯模块，所述第二电路板包含第二通讯模块和单片机，所述单片机分别与第一通讯模块、第二通讯模块电连接，所述第一通讯模块、第二通讯模块电连接。

2.根据权利要求1所述的用于智慧停车场管理系统的蓝牙盒子，其特征在于，所述第一电路板包括用于接收无线信号的蓝牙BLE射频模块，所述蓝牙BLE射频模块和单片机电连接。

3.根据权利要求2所述的用于智慧停车场管理系统的蓝牙盒子，其特征在于，所述蓝牙BLE射频模块包含主芯片、射频处理芯片和天线，所述主芯片与射频处理芯片电连接，所述射频处理芯片和天线连接。

4.根据权利要求1所述的用于智慧停车场管理系统的蓝牙盒子，其特征在于，所述第二电路板还包括电源控制模块、输出模块、输入模块、RTC实时时钟模块，所述单片机分别与输出模块、输入模块、RTC实时时钟模块电连接。

5.根据权利要求4所述的用于智慧停车场管理系统的蓝牙盒子，其特征在于，所述RTC实时时钟模块包含二极管D5、二极管D2、三极管Q3、RX8025SA时钟芯片，所述BAT54C 二极管D5的负极3连接一电阻R11后与RX8025SA时钟芯片的支脚6连接，BAT54C 二极管D5的正极1连接一个二极管D2后与三极管Q3的集电极连接，BAT54C 二极管D5的正极2与一电阻R15串联后与三极管Q3的发射极连接；三极管Q3的基极与集电极之间设有一电阻R10。

6.根据权利要求4所述的用于智慧停车场管理系统的蓝牙盒子，其特征在于，所述输出模块为继电器输出模块或开漏输出模块。

7.根据权利要求6所述用于智慧停车场管理系统的蓝牙盒子，其特征在于，所述继电器输出模块包括含继电器K1，发光二极管LD1与电阻R1串联后与二极管D1并联接在继电器K1的接口1和接口10上，继电器K1的接口1和接口10上的串接一反向保护二极管D1。

8.根据权利要求6所述的蓝牙盒子，其特征在于，所述开漏输出模块包括一发光二极管LD3，所述发光二极管LD3与三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的集电极和发射极串接一反向保护的二极管D3。

9.根据权利要求1所述的用于智慧停车场管理系统的蓝牙盒子，其特征在于，所述第一通讯模块和第二通讯模块为RS485模块，两者通过RS485接口通讯。

10.根据权利要求9所述的用于智慧停车场管理系统的蓝牙盒子，其特征在于，所述RS485模块正负两线之间设有一终端匹配电阻R2，R2为120Ω。