CN210396298U - 一种物联网立体车库模拟系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种物联网立体车库模拟系统，包括升降横移式立体车库；所述升降横移式立体车库包括立体车库框架、库位托盘、旋转升降平台、横移平台、限位开关以及车库控制装置。本实用新型采用Zigbee模块实现立体车库中车辆出库、入库的无线控制模拟，体积小，成本低，填补了国内物联网立体车库模拟系统的空缺，作为立体车库实训系统，让学生能够很直观理解立体车库的组成、基本原理，便于故障原因分析，使学生更好的掌握系统故障诊断排除及维护维修技能。

Description

一种物联网立体车库模拟系统

技术领域

本实用新型涉及教学实训领域，尤其涉及一种物联网立体车库模拟系统。

背景技术

立体车库是现代停车库发展的必然趋势，它具有占地面积小、空间利用率高等优势，可有效缓解城市停车难的现状。同时立体车库更能体现现代化程度，对改善城市面貌具有重大意义，具有广阔的发展前景。目前国内实际的立体车库普及程度已经很高，尤其是在土地资源稀缺的核心地带，但是在教学中所能展示的立体车库模拟系统依然是个空白，学生无法通过真实操作模拟来直观的了解立体车库的控制原理和工作过程。

实用新型内容

本实用新型的目的在于通过一种物联网立体车库模拟系统，来解决以上背景技术部分提到的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种物联网立体车库模拟系统，该系统包括升降横移式立体车库；所述升降横移式立体车库包括立体车库框架、库位托盘、旋转升降平台、横移平台、限位开关以及车库控制装置；所述库位托盘固定安装在所述立体车库框架上设立的每个车位上；所述旋转升降平台包括旋转托盘、底部旋转电机以及顶部升降电机，所述底部旋转电机安装在旋转托盘底部，所述顶部升降电机安装在立体车库框架的顶部；所述横移平台包括升降托盘和出入库电机，所述升降托盘设置在车位上，所述出入库电机安装在升降托盘上；所述限位开关安装在立体车库框架上设立的每个车位进口处，与车库控制装置连接；所述车库控制装置包括嵌入式控制器、电机驱动模块以及Zigbee模块；所述嵌入式控制器与电机驱动模块、限位开关、Zigbee模块连接；所述电机驱动模块与底部旋转电机、顶部升降电机、出入库电机连接，所述Zigbee模块与车库入口处的超高频模块无线连接。

特别地，所述库位托盘和旋转托盘上设置有导轨，所述升降托盘的底部装有四个钢轮，两个主动钢轮安装在长传动轴两端，出入库电机驱动长传动轴运转，长传动轴上的主动钢轮在所述导轨上滚动行走。

特别地，所述立体车库框架采用钢架结构，其顶部安装有配重块。

特别地，所述限位开关采用两线式霍尔传感器。

特别地，所述底部旋转电机和顶部升降电机均采用直流减速电机。

特别地，所述出入库电机采用直流齿轮减速电机。

特别地，所述电机驱动模块采用L9110S型电机驱动芯片。

特别地，所述Zigbee模块采用CC2530无线模块。

本实用新型提出的物联网立体车库模拟系统采用Zigbee模块实现立体车库中车辆出库、入库的无线控制模拟，体积小，成本低，填补了国内物联网立体车库模拟系统的空缺，作为立体车库实训系统，让学生能够很直观理解立体车库的组成、基本原理，便于故障原因分析，使学生更好的掌握系统故障诊断排除及维护维修技能。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的物联网立体车库模拟系统物整体结构图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参照图1所示，本实施例中物联网立体车库模拟系统具体包括升降横移式立体车库。所述升降横移式立体车库包括立体车库框架101、库位托盘、旋转升降平台102、横移平台103、限位开关104以及车库控制装置；所述库位托盘固定安装在所述立体车库框架101上设立的每个车位上；所述旋转升降平台 102包括旋转托盘、底部旋转电机以及顶部升降电机105，所述底部旋转电机安装在旋转托盘底部，所述顶部升降电机105安装在立体车库框架101的顶部；所述横移平台103包括升降托盘和出入库电机，所述升降托盘设置在车位上，所述出入库电机安装在升降托盘上；所述限位开关104安装在立体车库框架101 上设立的每个车位进口处，与车库控制装置连接；所述车库控制装置包括嵌入式控制器、电机驱动模块以及Zigbee模块；所述嵌入式控制器与电机驱动模块、限位开关104、Zigbee模块连接；所述电机驱动模块与底部旋转电机、顶部升降电机105、出入库电机连接，所述Zigbee模块与车库入口处的超高频模块无线连接。

在本实施例中所述立体车库框架101采用钢架结构，其顶部安装有配重块 106，配种与升降锁链相连，起到平衡作用。在本实施例中所述库位托盘和旋转托盘上设置有导轨，所述升降托盘的底部装有四个钢轮，两个主动钢轮安装在长传动轴两端，出入库电机驱动长传动轴运转，长传动轴上的主动钢轮在所述导轨上滚动行走，从而实现升降托盘的横向平移运动。在本实施例中根据升降托盘及车辆的重量、行走速度、钢轮与导轨间的摩擦系数确定出入库电机的驱动功率。在本实施例中所述旋转托盘上装有上下行程极限开关和防坠落安全装置。所述升降托盘上安装有行程极限开关和防碰撞板；行程极限开关的作用是使升降托盘横移到位后自动停止；防碰撞板的作用是：升降托盘横移时，如果碰撞到人、遗留行李或车主宠物时，切断横移电机电源，横移停止。在本实施例中旋转托盘、升降托盘均通过电机与链传动组合的传动系统进行驱动。

在本实施例中所述限位开关104采用两线式霍尔传感器。在本实施例中限位开关104采用的是SMC公司的D-A93限位开关，D-A93限位开关为两线制磁感应限位开关，当有磁铁靠近时，内部导通。在本实施例中所述底部旋转电机和顶部升降电机105均采用直流减速电机，工作电压DC12V，工作电流约在 200mA，改变旋转方向，只需控制输入电机的电源正负即可。在本实施例中所述出入库电机采用直流齿轮减速电机，工作电压为DC12V，工作电流为30mA，改变旋转方向，只需控制输入电机的电源正负即可。在本实施例中所述Zigbee 模块采用CC2530无线模块。CC2530无线模块包括调试接口Debug DATA(P2.1)、 Debug CLK(P2.2),以及串口0(P0.3发送)、(P0.2接收)。在本实施例中嵌入式控制器采用增强版的51单片机作为主控核心，包括普通控制IO口，以及和CC2530无线模块的通信串口P1.0、P1.1。在本实施例中立体车库控制板的输入电源为DC12V，单片机STC15的电源为DC5V，CC2530无线模块的电源为 DC3.3V。电路主要包括DC/DC模块以及线性稳压模块。DC/DC模块实现DC12V转 DC5V，采用MP2315电源管理芯片，效率高达95％。线性稳压电源采用LM1117-3.3，最大输出电流1A，为CC2530无线模块供电。在本实施例中所述电机驱动模块采用L9110S型电机驱动芯片，电压采用DC12V供电，每个通道具有连续800mA的输出能力，满足电机的驱动要求。在本实施例中立体车库还包括 IO扩展模块，IO扩展模块采用74HC595模块，74HC595模块是一个串行转并行的器件，其主要功能是节约IO口资源，增大IO驱动能力。立体车库中使用 74HC595模块，只需区别每块芯片的RCLK引脚，即可使用最少的引脚控制电机驱动模块。在本实施例中限位开关104导通因为限位开关104内部的导通压降 (不超过2.4V)存在，则不能输出低电平(小于0.5V)。限位开关104闭合，输出5V为高电平。为了解决低电平不能到达要求，引入光耦，光耦的导通电压为0.3V，将光耦接入控制器与输入信号之间。若输入信号为高，XA输出VCC(高电平)，若输出信号为低，XA输出0.3V(低电平)。

在本实施例中升降横移式立体车库的车库控制装置采用嵌入式控制器，主要有手动、自动、复位、急停四种控制方法。其中，自动控制应用于平时的正常工作状态，手动控制应用于调试、维修状态，复位应用于排除故障场合，急停应用于发现异常的紧急场合。通过嵌入式控制器控制旋转升降平台102、横移平台103以完成对车辆的存取操作。在本实施例中操作者通过车库控制装置的界面把操作信息传送给嵌入式控制器，经嵌入式控制器处理后把可识别的控制信息通过旋转升降平台102、横移平台103来完成车库现场的运作。由于嵌入式控制器的可靠性、抗干扰能力强。在升降横移式立体车库中，嵌入式控制器主要控制对象首先是车库内的底部旋转电机、顶部升降电机105、出入库电机，嵌入式控制器使它们在不同的时间内实现正反转；其次是车库内的各种辅助装置，如指示灯及其各种安全设施等。为了保证升降托盘车板能横移到预定位置以及旋转托盘能上升或下降到指定位置，采用了行程开关。为了判断载车板上有无车辆，采用了光电开关。一般小型车库选用按钮操作，界面清楚，易于操作，但对于大型车库来说要用上位机来进行对其控制。同时在车库中还采用了一些传感器如烟温传感器以及安全预警装置，因本系统只有开关量输入而无模拟量输入，凭嵌入式控制器本身的抗干扰能力和隔离变压器就能满足要求，因此可不必再另外增加其它抗干扰措施。在本实施例中嵌入式控制器采用增强型51系列单片作为主控制器，无线通信协议使用Zigbee技术的CC2530无线模块，具有电机驱动功能、限位检测功能、宽电压输入等；主控制器通过串口与CC2530无线模块连接；旋转升降平台102、横移平台103采用直流电机控制，使用单片机IO口控制直流电机驱动芯片控制；限位开关104采用光耦隔离，使用单片机IO口采集。

在本实施例中升降横移式立体车库采用1：18比例制作，材质采用不锈钢设计，底盘材质为木质表面烤漆材质。车位数：共14个车位，其中可动12个车位可电动演示存取车过程。升降横移式立体车库整体7层，每层两个车位，共计12个移动车位，2个固定车位。六层12个车位采用中间升降结构，当入库时车辆开入旋转升降平台102，当车辆停好后车库控制装置控制顶部升降电机 105将车辆提起，在提升过程中通过限位开关104检车车辆到达第几层，例如车辆想停入第二层3号车库，当到达第二层时限位开关104检测到车辆，车库控制装置控制3号车库的横移平台103推出，接到车辆后，车库控制装置控制3 号车库的横移平台103回到3号车库，车库控制装置控制旋转升降平台102落下。

具体的，入库：在车库入口匝道处安装超高频模块，超高频模块读取安装在车辆上的超高频卡的信息，开启道闸，车辆进入，Zigbee模块将接收到的车辆车位预约信息发送给嵌入式控制器，车辆开上旋转升降平台102，检测旋转升降平台102上是否有车，如果有车则车库控制装置将车辆提升到要停入库的位置(或用户预约的车库位置)，控制该车库的横移平台103接收车辆，横移平台103对位入库，旋转升降平台102回到原始位置。出库：选择需要出库的车辆，旋转升降平台102上升到车辆层准备接收车辆，车库控制装置控制横移平台103将车辆送至中间的旋转升降平台102，横移平台103归位，车库控制装置控制旋转升降平台102旋转后下降到车库底层，车辆出库。

本实用新型的技术方案采用Zigbee模块实现立体车库中车辆出库、入库的无线控制模拟，而且体积小，成本低，填补了国内物联网立体车库模拟系统的空缺，作为立体车库实训系统，让学生能够很直观理解立体车库的组成、基本原理，便于故障原因分析，使学生更好的掌握系统故障诊断排除及维护维修技能，方便进行系统研究优化。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种物联网立体车库模拟系统，其特征在于，包括升降横移式立体车库；所述升降横移式立体车库包括立体车库框架、库位托盘、旋转升降平台、横移平台、限位开关以及车库控制装置；所述库位托盘固定安装在所述立体车库框架上设立的每个车位上；所述旋转升降平台包括旋转托盘、底部旋转电机以及顶部升降电机，所述底部旋转电机安装在旋转托盘底部，所述顶部升降电机安装在立体车库框架的顶部；所述横移平台包括升降托盘和出入库电机，所述升降托盘设置在车位上，所述出入库电机安装在升降托盘上；所述限位开关安装在立体车库框架上设立的每个车位进口处，与车库控制装置连接；所述车库控制装置包括嵌入式控制器、电机驱动模块以及Zigbee模块；所述嵌入式控制器与电机驱动模块、限位开关、Zigbee模块连接；所述电机驱动模块与底部旋转电机、顶部升降电机、出入库电机连接，所述Zigbee模块与车库入口处的超高频模块无线连接。

2.根据权利要求1所述的物联网立体车库模拟系统，其特征在于，所述库位托盘和旋转托盘上设置有导轨，所述升降托盘的底部装有四个钢轮，两个主动钢轮安装在长传动轴两端，出入库电机驱动长传动轴运转，长传动轴上的主动钢轮在所述导轨上滚动行走。

3.根据权利要求1所述的物联网立体车库模拟系统，其特征在于，所述立体车库框架采用钢架结构，其顶部安装有配重块。

4.根据权利要求1所述的物联网立体车库模拟系统，其特征在于，所述限位开关采用两线式霍尔传感器。

5.根据权利要求1所述的物联网立体车库模拟系统，其特征在于，所述底部旋转电机和顶部升降电机均采用直流减速电机。

6.根据权利要求1所述的物联网立体车库模拟系统，其特征在于，所述出入库电机采用直流齿轮减速电机。

7.根据权利要求1所述的物联网立体车库模拟系统，其特征在于，所述电机驱动模块采用L9110S型电机驱动芯片。

8.根据权利要求1至7之一所述的物联网立体车库模拟系统，其特征在于，所述Zigbee模块采用CC2530无线模块。

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