续:
三、设计方案
1硬件设计
1.1控制器模块
在原有的开发板基础上制作了此控制模块转接板,以更好的与其他模块衔接。其原理如下图:
图3 控制模块原理图
1.2电源模块
本系统全部硬件电路的电源由两个7.2V、2000mA·h大容量镍镉电池提供。由于电路中的不同电路模块所需要的工作电流容量各不相同,因此电源模块应该包含多个稳压电路,将充电电池电压转换成各个模块所需要的电压。
本系统中采用了固定输出为3.3V和5V的电源稳压芯片LM2596来获得所需电压,LM2596开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路,由于该器件只需4个外接元件,可以使用通用的标准电感,这优化了LM2596的使用,极大地简化了开关电源电路的设计,而且能够输出3A的驱动电流,具有很好的线性和负载调节特性。
电路原理如下图:
图4 电源模块原理图
1.3电机及其驱动模块
本系统采用高电压、大电流的L298N全桥驱动芯片,外围电路如下图5所示。它的响应频率高,一片L298N可以分别控制两个直流电机。两个电机的四个正反向信号和两个PWM信号经L298N后能够稳定地控制电机正反转动和较大范围的控制电机电压。电路采用PWM驱动形式,四路输入和输出以控制电机运转。电路主要由L298N、光电耦合器、保护二极管组成。电路是由单片机控制的,与单片机的接口采用光电耦合器,利用光电耦合器传输信号可以消除相互之间的干扰,提高系统的稳定性。设计原理图如下图:
图5 电机驱动模块原理图
1.4无线通信模块
本系统采用了三种无线通信模块,分别为:蓝牙模块,无线收发模块,GSM通信模块。其功能如下:
(1) 蓝牙模块:蓝牙模块运用于小车上,实现与手机的通信。首先利用手机的蓝牙功能与小车上的蓝牙模块相匹配,然后利用手机蓝牙发送指令给小车,小车根据指令完成相应的动作,在小车完成相应动作后,小车会通过蓝牙模块发送信息到手机上提示动作的完成。
(2) 无线收发模块:无线收发模块应用于停车场控制中心与小车的通信上,当停车场控制中心检测到停车场有紧急情况时(火灾或水灾),停车场控制中心将利用无线收发模块向停车场广播报警信息,小车接收到信息后执行相应的动作。
(3) GSM 通信模块:GSM通信模块位于停车场控制中心,用来接收用户发来查询车位余量的短信,然后自动回复停车场的车位信息,同时当停车场发生紧急情况时,向用户发送提示短信,并报警。
1.5传感器模块
本系统应用了烟雾传感器模块、红外线检测模块、水位感应模块以及接近开关,各功能如下:
(1) 烟雾传感器模块:安装在停车场中,用来检测火灾的发生。当烟雾浓度超过预设值,便会发出警报。
(2) 水位感应模块:简易自制的水位器,安装在停车场中,用来检测车库是否发生水灾。当超过安全水位时,便给控制中心信号。
(3) 红外线检测模块:安装在小车前方,用来检测黑线引导小车入库,寻找空车位停车,以及检测车辆安全车距,达到避障功能;还用在停车场,用来检测车辆的进出,使控制中心能即时统计车库的空车位量。
(4) 接近开关:每对停车位中间的前方约20cm处都埋有一小块铁片,当小车经过每块铁片时,安装在小车前方的接近开关都会检测前方两边的车位是否停车,从而达到自动寻位的功能。
系统采用C语言编程实现各项功能。C语言本身带有各种库函数,运算能力较强,而本系统的软件中算数运算比较多,利用C语言编程可以体现出一定优势。
程序是在Window7环境下采用Keil uVision4软件编写的,可实现对小车的精确控制,对传感器输入信号的处理以及声光提示等功能。
续:
四、视频演示
视频链接: http://v.youku.com/v_show/id_XNjM0Nzc5NzA4.html
期待各位友友看完后,给点意见或建议,好让在以后加以改进与提高!共同进步!谢谢!
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