CN211979452U

CN211979452U - 一种停车场用的防砸道闸雷达控制装置

Info

Publication number: CN211979452U
Application number: CN201922266289.2U
Authority: CN
Inventors: 刘小超
Original assignee: Chengdu I See Tech Information Technology Co ltd
Current assignee: Chengdu I See Tech Information Technology Co ltd
Priority date: 2019-12-17
Filing date: 2019-12-17
Publication date: 2020-11-20
Anticipated expiration: 2029-12-17

Abstract

本实用新型公开了一种停车场用的防砸道闸雷达控制装置，包括主控制芯片U5，与主控制芯片U5连接、用于外接雷达模组并将雷达模组检测的车辆信息传输给主控制芯片U5的信号放大滤波电路，分别与主控制芯片U5和雷达模组连接的频率控制电路，与主控制芯片U5连接的RS485通信电路，与主控制芯片U5连接的道闸控制电路，与主控制芯片U5连接的距离调节电路，以及分别与主控制芯片U5、信号放大滤波电路、频率控制电路、RS485通信电路、道闸控制电路和距离调节电路连接的电源电路。通过上述方案，本实用新型具有结构简单、供电可靠、运行稳定等等优点。

Description

一种停车场用的防砸道闸雷达控制装置

技术领域

本实用新型涉及停车场道闸设备技术领域，尤其是一种停车场用的防砸道闸雷达控制装置。

背景技术

在传统停车管理系统中，通常采用地感线圈检测车辆通行情况，以防止道闸砸车。但是，现有技术中的地感线圈存在诸多缺陷，例如：安装维护费力费时、施工不规范影响性能、暴雨和大雪天气工作不稳定、无法检测违规穿过行人，导致发生砸人事件、破坏路面影响美观等等。

因此，急需要提出一种结构简单、运行可靠的停车场用的防砸道闸雷达控制装置。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种停车场用的防砸道闸雷达控制装置，本实用新型采用的技术方案如下：

一种停车场用的防砸道闸雷达控制装置，包括型号为MM32F103CBT6的主控制芯片U5，与主控制芯片U5连接、用于外接雷达模组并将雷达模组检测的车辆信息传输给主控制芯片U5的信号放大滤波电路，分别与主控制芯片U5和雷达模组连接的频率控制电路，与主控制芯片U5连接的RS485通信电路，与主控制芯片U5连接的道闸控制电路，与主控制芯片U5连接的距离调节电路，以及分别与主控制芯片U5、信号放大滤波电路、频率控制电路、RS485通信电路、道闸控制电路和距离调节电路连接的电源电路。

进一步地，所述信号放大滤波电路包括结构相同、且一一对应与主控制芯片U5的ADC12_IN0引脚和ADC12_IN1引脚连接的第一信号放大滤波电路和第二信号放大滤波电路；

所述第一信号放大滤波电路包括输入负极-B经串联的电阻R105、电容C101 和电阻R51与雷达模组连接、输入正极+B经串联的电阻R106、电容C104和电阻R52与雷达模组连接的放大器U8B，经并联后的电阻R54和电容C105与放大器U8B的输入正极+B连接的参考电压电路，并联后连接在放大器U8B的输入负极-B与输出端之间的电容C99和电阻R47，输入负极-C经串联的电感L5、电容C103和电阻R50与放大器U8B的输出端连接、输入正极+C与参考电压电路连接的放大器U8C，并联后连接在放大器U8C的输入负极-C与输出端之间的电容C100和电阻R48，一端连接在电感L5与电容C103之间、且另一端接地的电容C23，以及一端与放大器U8C的输出端连接、且另一端接地的电容C203；所述放大器U8C的输出端与主控制芯片U5的ADC12_IN0引脚连接。

更进一步地，所述参考电压电路包括串联后一端与电源电路连接、且另一端接地的电阻FB15、电阻R36和电容C86，并联后一端连接在电阻FB15与电阻R36之间、且另一端接地的电容C159、电容C88和电容C90，以及一端连接在电阻R36与电容C86之间、且另一端接地的电阻R37。

进一步地，所述RS485通信电路包括R引脚与主控制芯片U5的 USART1_RX引脚连接、D引脚与主控制芯片U5的USART1_TX引脚连接、RE 引脚和DE引脚均与主控制芯片U5的PA6引脚连接、且型号为SP3485的通信芯片U405，连接在通信芯片U405的A引脚与B引脚之间的电阻R406，一端与通信芯片U405的B引脚连接、且另一端接地的电阻R405，一端与通信芯片 U405的A引脚连接、且另一端与电源电路连接的电阻R407，输入端一一对应与通信芯片U405的A引脚和B引脚连接、且另一端接地的瞬态二极管TVS4，一端与通信芯片U405的A引脚连接的熔断器F4，以及一端与通信芯片U405 的B引脚连接的熔断器F3。

进一步地，所述道闸控制电路包括结构相同、且一一对应与主控制芯片U5 的PC13引脚和PC14引脚连接的第一道闸控制电路和第二道闸控制电路；

所述第一道闸控制电路包括A引脚与主控制芯片U5的PC13引脚连接、 VCC引脚与电源电路连接、且型号为MC74HC1G14DTT1G的逻辑-栅极和逆变器U409，基极经电阻R408与逻辑-栅极和逆变器U409的Y引脚连接、且发射极接地的三级管Q1，连接在三级管Q1的基极与发射极之间的电阻R410，连接在电源电路与三级管Q1的集电极之间的继电器KA1，以及并联在继电器KA1 的主线圈之间的二极管D441。

进一步地，所述电源电路包括外接直流12V的第一直流转换电路，以及分别与第一直流转换电路的输出连接、且结构相同的第二直流转换电路、第三直流转换电路、第四直流转换电路和第五直流转换电路。

更进一步地，所述第一直流转换电路包括型号为MP2303A的第一直流转换芯片U404，串联后一端外接直流12V、且另一端与第一直流转换芯片U404的 IN引脚连接的二极管D3和熔断器F1，连接在第一直流转换芯片U404的IN引脚与EN引脚之间的电阻R401，并联后一端与第一直流转换芯片U404的IN引脚连接、且另一端接地的瞬态二极管TVS2、电容C408和电容C166，一端与第一直流转换芯片U404的SS引脚连接、且另一端接地的电容C233，连接在第一直流转换芯片U404的BS引脚与SW引脚之间的电容C409，串联后一端与第一直流转换芯片U404的COMP引脚连接、且另一端接地的电容C424和电阻R409，并联后与第一直流转换芯片U404的FB引脚连接、且另一端接地的电阻R454、电容C433和电容C434，串联后一端与第一直流转换芯片U404的SW引脚连接、且另一端接地的电感L404、电阻R12和发光二极管D2，以及并联后一端连接在电感L404与电阻R12之间、且另一端接地的电容C30、电容C31、电容C10 和电容C6。

优选地，所述第二直流转换电路包括VIN引脚和EN引脚经串联的电感L1 和电阻FB1连接在电感L404与电阻R12之间、且型号为SPX3819的第二直流转换芯片U1，一端连接在电感L1与电阻FB1之间、且另一端接地的电容C4，并联后一端与第二直流转换芯片U1的VIN引脚连接、且另一端接地的电容C2 和电容C1，以及一端与第二直流转换芯片U1的VOUT引脚连接、且另一端接地的电容C3。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型采用道闸雷达检测技术，其采用24GHz可调连续波 (FMCW)和高速数字信号处理技术，通过接收的回波频率与发射频率之间的频率差来计算目标距离，经逻辑运算后执行外部控制和数据传输，可以检测车辆和行人，并且可以区分车辆和行人。

(2)本实用新型适用于停车场和地下车库出入口的车辆监控，实现停车场闸杆自动起、落，控制摄像机采集车牌号、识别非法车辆，为智能停车场管理系统提供可靠依据。

(3)本实用新型通过采集24GHz毫米波雷达模组数据，并利用信号放大滤波电路放大调理；以实现车辆行人等目标检测，并实时输出速度、距离等数据。

(4)本实用新型巧妙地设置了信号放大滤波电路，由于波雷达模组输出的基带信号较为微弱，通过滤波放大以保证采集信号的可靠性。

(5)本实用新型通过设置电源电路，为各部件提供稳定可靠的供电。

综上所述，本实用新型具有结构简单、供电可靠、运行稳定等等优点，在停车场道闸设备技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的第一直流转换电路原理图。

图2为本实用新型的第一道闸控制电路原理图。

图3为本实用新型的第二道闸控制电路原理图。

图4为本实用新型的RS485通信电路原理图。

图5为本实用新型的距离调节电路原理图。

图6为本实用新型的用户指示灯原理图。

图7为本实用新型的数字和模拟电源电路。

图8为本实用新型的主控制芯片原理图。

图9为本实用新型的存储器原理图。

图10为本实用新型的第一射频前端原理图。

图11为本实用新型的第二射频前端原理图。

图12为本实用新型的第一信号放大滤波电路原理图。

图13为本实用新型的第二信号放大滤波电路原理图。

图14为本实用新型的参考电压电路原理图。

图15为本实用新型的频率控制电路原理图。

图16为本实用新型的第二直流转换电路和第三直流转换电路原理图。

图17为本实用新型的第四直流转换电路和第五直流转换电路原理图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例

如图1至图17所示，本实施例一种停车场用的防砸道闸雷达控制装置。需要说明的是，本实施例中所述的“第一”、“第二”等序号用语仅用于区分同类部件，不能理解成对保护范围的特定限定。另外，本实施例是基于结构的改进，并未对其使用的软件程序改进，本领域的技术人员根据本实施例的结构采用常规程序片段组合便能实现，在此就不予赘述。

具体来说，本实施例的停车场用的防砸道闸雷达控制装置，包括型号为MM32F103CBT6的主控制芯片U5，与主控制芯片U5连接、用于外接雷达模组并将雷达模组检测的车辆信息传输给主控制芯片U5的信号放大滤波电路，分别与主控制芯片U5和雷达模组连接的频率控制电路，与主控制芯片U5连接的 RS485通信电路，与主控制芯片U5连接的道闸控制电路，与主控制芯片U5连接的距离调节电路，以及分别与主控制芯片U5、信号放大滤波电路、频率控制电路、RS485通信电路、道闸控制电路和距离调节电路连接的电源电路。

下面具体说明每一个部件的组成和工作原理：

本实施例中的信号放大滤波电路包括结构相同、且一一对应与主控制芯片 U5的ADC12_IN0引脚和ADC12_IN1引脚连接的第一信号放大滤波电路和第二信号放大滤波电路；其中，所述第一信号放大滤波电路包括输入负极-B经串联的电阻R105、电容C101和电阻R51与雷达模组连接、输入正极+B经串联的电阻R106、电容C104和电阻R52与雷达模组连接的放大器U8B，经并联后的电阻R54和电容C105与放大器U8B的输入正极+B连接的参考电压电路，并联后连接在放大器U8B的输入负极-B与输出端之间的电容C99和电阻R47，输入负极-C经串联的电感L5、电容C103和电阻R50与放大器U8B的输出端连接、输入正极+C与参考电压电路连接的放大器U8C，并联后连接在放大器U8C的输入负极-C与输出端之间的电容C100和电阻R48，一端连接在电感L5与电容 C103之间、且另一端接地的电容C23，以及一端与放大器U8C的输出端连接、且另一端接地的电容C203；所述放大器U8C的输出端与主控制芯片U5的ADC12_IN0引脚连接。与此同时，该参考电压电路包括串联后一端与电源电路连接、且另一端接地的电阻FB15、电阻R36和电容C86，并联后一端连接在电阻FB15与电阻R36之间、且另一端接地的电容C159、电容C88和电容C90，以及一端连接在电阻R36与电容C86之间、且另一端接地的电阻R37。

在本实施例中，射频前端采用的是意行半导体的24GHz毫米波雷达模组，用于车辆行人等目标检测，实时输出速度、距离等数据；射频前端接收到的信号，直接输出基带信号，比较微弱，需要进行放大滤波，然后送入主控芯片进行数字信号处理。

在本实施例中，道闸雷达设计有RS485与上位机进行通信。该RS485通信电路包括R引脚与主控制芯片U5的USART1_RX引脚连接、D引脚与主控制芯片U5的USART1_TX引脚连接、RE引脚和DE引脚均与主控制芯片U5的 PA6引脚连接、且型号为SP3485的通信芯片U405，连接在通信芯片U405的A 引脚与B引脚之间的电阻R406，一端与通信芯片U405的B引脚连接、且另一端接地的电阻R405，一端与通信芯片U405的A引脚连接、且另一端与电源电路连接的电阻R407，输入端一一对应与通信芯片U405的A引脚和B引脚连接、且另一端接地的瞬态二极管TVS4，一端与通信芯片U405的A引脚连接的熔断器F4，以及一端与通信芯片U405的B引脚连接的熔断器F3。

与此同时，本实施例采用独立两个继电器，用于控制道闸开启与落下，其中，道闸控制电路包括结构相同、且一一对应与主控制芯片U5的PC13引脚和 PC14引脚连接的第一道闸控制电路和第二道闸控制电路；具体来说，所述第一道闸控制电路包括A引脚与主控制芯片U5的PC13引脚连接、VCC引脚与电源电路连接、且型号为MC74HC1G14DTT1G的逻辑-栅极和逆变器U409，基极经电阻R408与逻辑-栅极和逆变器U409的Y引脚连接、且发射极接地的三级管Q1，连接在三级管Q1的基极与发射极之间的电阻R410，连接在电源电路与三级管Q1的集电极之间的继电器KA1，以及并联在继电器KA1的主线圈之间的二极管D441。由于逻辑-栅极和逆变器的逻辑表为现有技术，在此就不予赘述。通过设置逻辑-栅极和逆变器的作用是避免开启状态进行执行开启或关闭状态执行关闭。

在本实施例中，为了保证电源供电可靠，巧妙地设置了电源电路，将12V 转换成3.3V；具体来说，该电源电路包括外接直流12V的第一直流转换电路，以及分别与第一直流转换电路的输出连接、且结构相同的第二直流转换电路、第三直流转换电路、第四直流转换电路和第五直流转换电路。其中，第一直流转换电路包括型号为MP2303A的第一直流转换芯片U404，串联后一端外接直流12V、且另一端与第一直流转换芯片U404的IN引脚连接的二极管D3和熔断器F1，连接在第一直流转换芯片U404的IN引脚与EN引脚之间的电阻R401，并联后一端与第一直流转换芯片U404的IN引脚连接、且另一端接地的瞬态二极管TVS2、电容C408和电容C166，一端与第一直流转换芯片U404的SS引脚连接、且另一端接地的电容C233，连接在第一直流转换芯片U404的BS引脚与SW引脚之间的电容C409，串联后一端与第一直流转换芯片U404的COMP 引脚连接、且另一端接地的电容C424和电阻R409，并联后与第一直流转换芯片U404的FB引脚连接、且另一端接地的电阻R454、电容C433和电容C434，串联后一端与第一直流转换芯片U404的SW引脚连接、且另一端接地的电感 L404、电阻R12和发光二极管D2，以及并联后一端连接在电感L404与电阻R12 之间、且另一端接地的电容C30、电容C31、电容C10和电容C6。第二直流转换电路包括VIN引脚和EN引脚经串联的电感L1和电阻FB1连接在电感L404 与电阻R12之间、且型号为SPX3819的第二直流转换芯片U1，一端连接在电感L1与电阻FB1之间、且另一端接地的电容C4，并联后一端与第二直流转换芯片U1的VIN引脚连接、且另一端接地的电容C2和电容C1，以及一端与第二直流转换芯片U1的VOUT引脚连接、且另一端接地的电容C3。在本实施例中，为了提高供电的稳定性和可靠性，道闸雷达使用四个LDO芯片，分别对 MCU、中频运放、比较器和外围电路供电。LDO芯片选用SPX3819，该芯片价格低廉，最大输出电路可以达到500mA，满足设计需求。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种停车场用的防砸道闸雷达控制装置，其特征在于，包括型号为MM32F103CBT6的主控制芯片U5，与主控制芯片U5连接、用于外接雷达模组并将雷达模组检测的车辆信息传输给主控制芯片U5的信号放大滤波电路，分别与主控制芯片U5和雷达模组连接的频率控制电路，与主控制芯片U5连接的RS485通信电路，与主控制芯片U5连接的道闸控制电路，与主控制芯片U5连接的距离调节电路，以及分别与主控制芯片U5、信号放大滤波电路、频率控制电路、RS485通信电路、道闸控制电路和距离调节电路连接的电源电路。

2.根据权利要求1所述的一种停车场用的防砸道闸雷达控制装置，其特征在于，所述信号放大滤波电路包括结构相同、且一一对应与主控制芯片U5的ADC12_IN0引脚和ADC12_IN1引脚连接的第一信号放大滤波电路和第二信号放大滤波电路；

所述第一信号放大滤波电路包括输入负极-B经串联的电阻R105、电容C101和电阻R51与雷达模组连接、输入正极+B经串联的电阻R106、电容C104和电阻R52与雷达模组连接的放大器U8B，经并联后的电阻R54和电容C105与放大器U8B的输入正极+B连接的参考电压电路，并联后连接在放大器U8B的输入负极-B与输出端之间的电容C99和电阻R47，输入负极-C经串联的电感L5、电容C103和电阻R50与放大器U8B的输出端连接、输入正极+C与参考电压电路连接的放大器U8C，并联后连接在放大器U8C的输入负极-C与输出端之间的电容C100和电阻R48，一端连接在电感L5与电容C103之间、且另一端接地的电容C23，以及一端与放大器U8C的输出端连接、且另一端接地的电容C203；所述放大器U8C的输出端与主控制芯片U5的ADC12_IN0引脚连接。

3.根据权利要求2所述的一种停车场用的防砸道闸雷达控制装置，其特征在于，所述参考电压电路包括串联后一端与电源电路连接、且另一端接地的电阻FB15、电阻R36和电容C86，并联后一端连接在电阻FB15与电阻R36之间、且另一端接地的电容C159、电容C88和电容C90，以及一端连接在电阻R36与电容C86之间、且另一端接地的电阻R37。

4.根据权利要求1所述的一种停车场用的防砸道闸雷达控制装置，其特征在于，所述RS485通信电路包括R引脚与主控制芯片U5的USART1_RX引脚连接、D引脚与主控制芯片U5的USART1_TX引脚连接、RE引脚和DE引脚均与主控制芯片U5的PA6引脚连接、且型号为SP3485的通信芯片U405，连接在通信芯片U405的A引脚与B引脚之间的电阻R406，一端与通信芯片U405的B引脚连接、且另一端接地的电阻R405，一端与通信芯片U405的A引脚连接、且另一端与电源电路连接的电阻R407，输入端一一对应与通信芯片U405的A引脚和B引脚连接、且另一端接地的瞬态二极管TVS4，一端与通信芯片U405的A引脚连接的熔断器F4，以及一端与通信芯片U405的B引脚连接的熔断器F3。

5.根据权利要求1所述的一种停车场用的防砸道闸雷达控制装置，其特征在于，所述道闸控制电路包括结构相同、且一一对应与主控制芯片U5的PC13引脚和PC14引脚连接的第一道闸控制电路和第二道闸控制电路；

所述第一道闸控制电路包括A引脚与主控制芯片U5的PC13引脚连接、VCC引脚与电源电路连接、且型号为MC74HC1G14DTT1G的逻辑-栅极和逆变器U409，基极经电阻R408与逻辑-栅极和逆变器U409的Y引脚连接、且发射极接地的三级管Q1，连接在三级管Q1的基极与发射极之间的电阻R410，连接在电源电路与三级管Q1的集电极之间的继电器KA1，以及并联在继电器KA1的主线圈之间的二极管D441。

6.根据权利要求1所述的一种停车场用的防砸道闸雷达控制装置，其特征在于，所述电源电路包括外接直流12V的第一直流转换电路，以及分别与第一直流转换电路的输出连接、且结构相同的第二直流转换电路、第三直流转换电路、第四直流转换电路和第五直流转换电路。

7.根据权利要求6所述的一种停车场用的防砸道闸雷达控制装置，其特征在于，所述第一直流转换电路包括型号为MP2303A的第一直流转换芯片U404，串联后一端外接直流12V、且另一端与第一直流转换芯片U404的IN引脚连接的二极管D3和熔断器F1，连接在第一直流转换芯片U404的IN引脚与EN引脚之间的电阻R401，并联后一端与第一直流转换芯片U404的IN引脚连接、且另一端接地的瞬态二极管TVS2、电容C408和电容C166，一端与第一直流转换芯片U404的SS引脚连接、且另一端接地的电容C233，连接在第一直流转换芯片U404的BS引脚与SW引脚之间的电容C409，串联后一端与第一直流转换芯片U404的COMP引脚连接、且另一端接地的电容C424和电阻R409，并联后与第一直流转换芯片U404的FB引脚连接、且另一端接地的电阻R454、电容C433和电容C434，串联后一端与第一直流转换芯片U404的SW引脚连接、且另一端接地的电感L404、电阻R12和发光二极管D2，以及并联后一端连接在电感L404与电阻R12之间、且另一端接地的电容C30、电容C31、电容C10和电容C6。

8.根据权利要求7所述的一种停车场用的防砸道闸雷达控制装置，其特征在于，所述第二直流转换电路包括VIN引脚和EN引脚经串联的电感L1和电阻FB1连接在电感L404与电阻R12之间、且型号为SPX3819的第二直流转换芯片U1，一端连接在电感L1与电阻FB1之间、且另一端接地的电容C4，并联后一端与第二直流转换芯片U1的VIN引脚连接、且另一端接地的电容C2和电容C1，以及一端与第二直流转换芯片U1的VOUT引脚连接、且另一端接地的电容C3。