CN207068071U - 一种智能车位锁硬件电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型包括主控单元，电源管理单元，通信单元，所述的通信单元包括lora无线模块；与电机连接的电机控制单元，电机保护单元，电池监测单元，车位状态监测单元，所述的主控单元，分别与所述的电源管理单元、通信单元、电机控制单元、电机保护单元、电池监测单元和车位状态监测单元相连。提供全智能、低功耗、高可靠性的一种智能车位锁硬件电路。

Description

一种智能车位锁硬件电路

技术领域

本实用新型涉及一种智能车位锁硬件电路。

背景技术

随着经济高速发展，我国家用汽车迅速普及，停车难已成为社会问题，车库、车位成了稀缺资源，尤其在一些公共商业区域，车位难找导致交通堵塞，大大降低了人们的正常出行。在这种情况下，需要对车位状态信息进行统筹管理、合理分配，引导车主根据自身情况合理使用车位。然而现有的车位锁大多智能性不高，功耗大，可靠性不够高。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决上述背景技术中存在的问题，提供全智能、低功耗、高可靠性的一种智能车位锁硬件电路。

本实用新型采用了以下技术方案：

本实用新型包括

主控单元，用于数据处理和调度其他各单元的工作；

电源管理单元，用于提供电源；

通信单元，用于接收外部命令和上传车位锁状态，所述的通信单元包括lora无线模块；

电机控制单元，与电机连接，用于控制所述的电机的正反转，所述的电机用以控制车位锁的开合状态；

电机保护单元，用于实时监测所述的电机的电流，预防所述的电机的损坏；

电池监测单元，用于监测所述的电源管理单元的电压；

车位状态监测单元，用于检测车位是否空闲的状态；

所述的主控单元，分别与所述的电源管理单元、通信单元、电机控制单元、电机保护单元、电池监测单元和车位状态监测单元相连。

作为优选，所述的主控单元包括主控芯片，所述的主控芯片采用STM8S003K3T6C单片机。

作为优选，所述的电机控制单元包括两路连接在所述的主控单元上的控制电路，每一所述的控制电路上设有继电器，所述的控制电路分别控制各自的继电器的导通状态，以切换所述的电机电压极性状态，从而控制电机正反转的正反转。

作为优选，所述的电机保护单元包括电流取样比较电路和限位开关；所述的电流取样比较电路包括电流取样模块，信号放大模块，电压比较模块，所述的电流取样模块、信号放大模块、电压比较模块、主控单元依次连接；所述的限位开关与所述的主控单元连接。

作为优选，所述的车位状态监测单元包括红外测距电路；所述的车位状态监测单元通过红外输出线和红外输入线与所述的主控单元相连。

本实用新型的有益效果是：本实用新型本采用Lora模块来传输数据信息，采用主控芯片来处理通信数据，输出控制继电器，达到驱动电机打开和关闭的功能。满足了车位锁定和解锁的功能要求。本实用新型的Lora通信模块做为远程控制单元，具有通信距离远，功耗低，稳定性好等特点，能够长时间稳定运行，及时、便捷地为车主提供车位预定和停车服务。有集成度高，携带方便的优点，能够全面、及时、便捷、安全地为用户提供各类器件的开发平台，提高智能电网应用软件的开发效率。

附图说明

图1是本实用新型智能车位锁电路的模块框图。

图2是图1所示电路中通信单元模块连接框图。

图3是图1所示电路中电机控制单元模块连接框图。

图4是图1所示电路中电机保护单元模块连接框图。

图5是图1所示电路中电池监测单元模块连接框图。

图6是图1所示电路中车位状态监测单元模块连接框图。

图7是图1的电路结构图。

图8是图2所示电路中通信单元电路结构图。

图9是图3所示电路中电机控制单元电路结构图。

图10是图4所示电路中电机保护单元电路结构图。

图11是图5所示电路中电池监测单元电路结构图。

图12是图6所示电路中车位状态监测单元电路结构图。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。

如图1-6所示，本实用新型包括主控单元，用于数据处理和调度其他各单元的工作；电源管理单元，用于提供电源；通信单元，用于接收外部命令和上传车位锁状态，所述的通信单元包括lora无线模块；电机控制单元，与电机连接，用于控制所述的电机的正反转，所述的电机用以控制车位锁的开合状态；电机保护单元，用于实时监测所述的电机的电流，预防所述的电机的损坏；电池监测单元，用于监测所述的电源管理单元的电压；车位状态监测单元，用于检测车位是否空闲的状态；所述的主控单元，分别与所述的电源管理单元、通信单元、电机控制单元、电机保护单元、电池监测单元和车位状态监测单元相连。所述的主控单元包括主控芯片，所述的主控芯片采用STM8S003K3T6C单片机。所述的电机控制单元包括两路连接在所述的主控单元上的控制电路，每一所述的控制电路上设有继电器，所述的控制电路分别控制各自的继电器的导通状态，以切换所述的电机电压极性状态，从而控制电机正反转的正反转。所述的电机保护单元包括电流取样比较电路和限位开关；所述的电流取样比较电路包括电流取样模块，信号放大模块，电压比较模块，所述的电流取样模块、信号放大模块、电压比较模块、主控单元依次连接；所述的限位开关与所述的主控单元连接。所述的车位状态监测单元包括红外测距电路；所述的车位状态监测单元通过红外输出线和红外输入线与所述的主控单元相连。

更具体的是，所述电源管理单元为TPS54202，电源管理单元为DCDC主流输出，6-15V宽压输入，3.3V输出；所述电机控制单元为HF32F003-ZS低压控制继电器，通过2路GPIO与主控单元连接；所述电机保护单元为电流取样与比较电路，以及限位开关，通过2路GPIO与主控单元连接；所述电池电量检测单元为AD采集电路，通过主控单元的ADC接口输入；所述车位状态监测单元采用红外反射原理，通过2个GPIO来监测车位锁上方是否有车。

如图7所示，主控单元用于控制和调度各单元工作，主控单元采用ST的STM8S003K3T6C单片机，其外围接口丰富，主频高，处理能力强，功耗低，性能稳定，植入嵌入式应用软件，可以方便的驱动各种外设，满足车位锁的所有需求。

如图8所示，通信单元选用了极低功耗，以及超远距离的Lora通信模块，数据加密和纠错能力，波特率可调，通过软件配置可以实现轮询、主动上报等功能，通过串口与主机通信，通过2个GPIO可实现模式配置，通过1个GPIO产生中断唤醒主机，简单的软件操作为数据通信提供了方便的应用开发。

如图9所示，电机控制单元通过2路GPIO控制继电器通断，以实现电机电压极性的控制，和通断，实现电机正反转，控制车位锁的开合。

如图10所示，电机保护单元通过对电机电流的采样，转换成电压信号，通过运算放大电路，转换成一定幅值的电压信号，通过比较器电路，转换成IO信号，一旦超过标定值，会产生中断告知主控单元，起到实时监测电机电流的作用，防止因为电机结构卡死、负载增加对电机本身和电源造成的损坏。

如图11所示，电池监测单元通过对电池2端电压电阻分压后，进行ADC转换，一旦电压值低于标定的电量参考值，主控单元可以远程上报，通知维护更换电池。

如图12所示，车位状态监测单元通过一定间隔频率的红外发射，遇到上方有车时能够接收到反射信号，无车时收不到反射信号，以达到监测车位是否空闲的状态。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围，这些改变也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种智能车位锁硬件电路，其特征在于：包括

电源管理单元，用于提供电源；

通信单元，用于接收外部命令和上传车位锁状态，所述的通信单元包括lora无线模块；

电机控制单元，与电机连接，用于控制所述的电机的正反转，所述的电机用以控制车位锁的开合状态；

电机保护单元，用于实时监测所述的电机的电流，预防所述的电机的损坏；

电池监测单元，用于监测所述的电源管理单元的电压；

车位状态监测单元，用于检测车位是否空闲的状态；

主控单元，分别与所述的电源管理单元、通信单元、电机控制单元、电机保护单元、电池监测单元和车位状态监测单元相连，用于数据处理和调度所述的电源管理单元、通信单元、电机控制单元、电机保护单元、电池监测单元和车位状态监测单元工作。

2.根据权利要求 1 所述的一种智能车位锁硬件电路，其特征在于：所述的主控单元包括主控芯片，所述的主控芯片采用STM8S003K3T6C单片机。

3.根据权利要求 1 所述的一种智能车位锁硬件电路，其特征在于：所述的电机控制单元包括两路连接在所述的主控单元上的控制电路，每一所述的控制电路上设有继电器，所述的控制电路分别控制各自的继电器的导通状态，以切换所述的电机电压极性状态，从而控制电机正反转的正反转。

4.根据权利要求1所述的一种智能车位锁硬件电路，其特征在于：所述的电机保护单元包括电流取样比较电路和限位开关；所述的电流取样比较电路包括电流取样模块，信号放大模块，电压比较模块，所述的电流取样模块、信号放大模块、电压比较模块、主控单元依次连接；所述的限位开关与所述的主控单元连接。

5.根据权利要求1所述的一种智能车位锁硬件电路，其特征在于：所述的车位状态监测单元包括红外测距电路；所述的车位状态监测单元通过红外输出线和红外输入线与所述的主控单元相连。