摘要
智能低功耗遥控车位锁是一个可以通过低功耗遥控器控制的机械装置，它是用来阻止其他人占用自己的停车位，可以让自己的车随意停放。
现在大部分人采用的车位锁多数为机械式的。每当汽车在停车位停车时，人们都要下车把车位锁的起降杆升起，随后把它锁起来，这样对于我们而言很费事，使用很不方便。尤其是在下雨的时候，人们使用的时候就非常困难了。虽然目前市场上存在一些可低功耗遥控的车位锁，可是它们拥有一个问题，是它们的智能化水平比较低，基本只是起到控制起降杆的升降。
我设计了一个系统，该系统以51单片机为核心，经过软件与硬件的配合，电子与机械部分重新结合，从而选择与之合适的传感器，以此达到车位锁的全方位的可智能控制。采用以Keil-C为核心的开发工具，根据要求，做出对应的设计。
关键词：车位锁；无线低功耗遥控；单片机；传感器
ABSTRACT
Intelligent low power remote control parking lock is a mechanical device that can be controlled by low power remote control. It is used to prevent other people from occupying their own parking spaces and can park their own cars at will.
Most of the parking locks used now are mechanical. Whenever the car stops in the parking lot, people want to get off and lift the parking lock lever, and then lock it up, so it's very difficult for us, and it's inconvenient to use. Especially when it rains, it's very difficult for people to use it. Although there are some low power consumption remote control parking locks on the market, they have a problem, which is that their intelligence level is relatively low, basically just to control the take-off and landing rod lifting.
I designed a system, this system uses 51 microcontroller as the core, through the cooperation of software and hardware, electronic and mechanical parts to combine, so as to choose the appropriate sensors and, in order to achieve the full range of parking lock intelligent control. Using Keil-C as the core of the development tools, according to the requirements, make the corresponding design.
Keywords:Parking lock; Wireless low-power remote control; MCU; sensorKeywords
目录
摘要.............................................................................................................................................. 目录 ......................................................................................................................................... I I 第1章绪论 0
1.1 选题的背景 0
1.2 课题的当前形式 0
1.3 当前车位锁的发展情况 (1)
1.4 论文探究的内容 (2)
第2章智能低功耗遥控车位锁的设计方案 (4)
2.1 车位锁的设计方案 (4)
2.2 车位锁的硬件部分 (5)
2.2.1 单片机的选择 (5)
2.2.2车辆在位传感器的选择 (6)
2.2.3 位置传感器的选择 (8)
本章小结 (10)
第3章系统硬件电路设计 (11)
3.1整体构成 (11)
3.2 单片机系统 (12)
3.4 车辆在位传感器 (15)
3.5电机控制电路 (16)
3.6显示电路的设计 (17)
第4章软件的设计及实现 (19)
4.1主程序的设计 (19)
4.2部分子程序 (21)
4.2.1起降杆升起子程序及框图 (21)
4.2.2定时器0中断子程序 (23)
致谢 (28)
参考文献 (29)
附录1 (35)
第1章绪论
1.1 选题的背景
随着中国经济的快速发展，我国人民平均收入得到进一步的上升，有了更多的金钱去消费，而汽车正是人们最重要的消费之一，现在基本十之六七的家庭都有了私家车，因此导致车辆数量的迅速增长，而且这种现象也越发的严重。
根据中国汽车工业协会的调查，2014年中国汽车销量超过2300万辆，创全球历史新高，连续六年蝉联全球第一。我国汽车产销总体呈平稳增长态势。2014年汽车产销分别完成2372.29万辆和2349.19万辆，比去年分别增长7.3%和6.9%，总体呈现平稳增长态势，产销增速比之去年分别下降7.5和7个百分点。
车辆为人们外出提供方便的同时，也让停车的问题成了困难。机动车的停车问题是现代化城市建设和发展中的一个难题。城区停车场的规划、建设和管理成为当前的大民生。目前，合肥市已经启动公共停车场规划选址，计划建设公共停车场151处、2.16万个泊位。截止目前，合肥市道路总里程约5228公里。随着城市大建设的深入推进，道路总里程还在不断增长。截止6月底，全市机动车保有量已达113万辆，113万辆，其中市区车保有量有70多万，并以年均20%以上、日均450余量的速度递增。全市激动车驾驶人共计142万人，其中，市区机动车驾驶人76万人，日均新增驾驶人4730人。
随着人们出行的增加，主城区停车难、停车乱问题日益显现，因此解决停车问题成为当务之急。怎样防止别人抢占自己的泊位，这是让我们很烦躁的事情，可是车位锁的诞生就轻易的把停车难的困难解决了。
1.2 课题的当前形式
目前人们停车主要使用的锁基本上是机械锁，而这类锁在汽车停车或开始时，要车主人工的移动它的升降杆，这样很费事，而低功耗遥控锁的诞生就改变了这一现象，它可以让人们在停车或启动车辆时，在车内就可以控制锁的升降，可以为人们带来很大的方便。
随着科技的发展，单片机的使用越来越频繁。微型计算机具有体积小、价格低、使用方便、可靠性高等一系列优点，因此一问世就显示出强大的生命力，被广泛用
于国防、工业生产和商业管理等领域，特别是近年来微处理器（MPU）的高速发展，使其渗透到人类生活的各个领域，给人类世界带来了难以估量的深刻变革。[1]基于单片机的智能低功耗遥控车位锁以单片机为核心组成单片机的最节约系统，通过软硬件相结合，电子与机械相配合，实现车位锁的全面智能化控制。智能车位锁具有如下优点：
第一、为车主提供车位被占解决方案，从而使车主快乐停车、安全停车的基本愿望得以实现。
第二、在车内低功耗遥控操作，节省了时间，方便实用。
第三、对于新开发的楼盘，可提高楼盘档次，可以帮助地产商把利润最大化，也有利于开发商卖车位，增加用户满意度，让用户买车位更有信心。
第四、可提高物业公司的管理效率用，并降低了管理成本，减少人员的雇用，提高用户满意度。
第五、可很好的解决银行、饭店、企事业单位等停车场的专用车位乱停乱放问题，并降低管理成本，减少人员雇用。
1.3 当前车位锁的发展情况
低功耗遥控车位锁其实是一台完整的的自动化机械设备。必须具备：控制系统，驱动系统，电源。所以无法避免体积问题和电源使用寿命问题。特别是电源乃低功耗遥控车位锁发展的瓶颈，因驱动电流比较大，一般低功耗遥控车位锁都用铅酸免维护蓄电池供电，而大家都知道电瓶存在自放电问题，就算不用刚充满的电瓶只能放3个月就必须再充电，不然很快就会报废。但要从车位锁内取出电瓶抱到楼上充一个晚上，再拿下来放到车位锁内，相信很多车主是不愿意干的事。
所以低功耗遥控车位锁的最终方向是：降低功耗，降低待机电流，使用干电池供电，如果能做到一年以上只换一次电池，用户普遍都会接受了。但车位锁很普遍的现象是蓄电池使用周期只有几十天、有的甚至是十几天，这么高的充电频率，无疑就增加了用户的麻烦。所以蓄电池使用时间达到一年以上的车位锁具有迫切的市场需求。
车位锁研发技术突飞猛进，但是蓄电池充一次电能够使用一年以上，而以兼具
防水防震功能的低功耗遥控车位锁少之又少，电子科技广开研发思路，其精湛的技术就是少数具有研发能力企业中的佼佼者。其蓄电池打破了频繁充电的束缚，使用一年仅需充一次电，其原理就是低功耗遥控车位锁的低能耗，最大待机电流0.6mA，运动时的电流2A左右，大大节省了用电量。另一方面，车位锁安放在停车场或者露天场所，那么就要求车位锁的防水防震防撞功能要强，抗外力的指数要高，以上说的几种车位锁的形状，都不能够全方位的防撞。低功耗遥控车位锁采用独特的防撞技术，无论从任何角度施力都不会对机体造成伤害，真正做到360°防撞；并采用骨架油封和O型圈进行密封，防水防尘，保护机身内部零件不被腐蚀，有效防止了线路短路，就这两项技术就大大提高了车位锁的使用寿命。
现在车位锁有以下分类：
1、使用功能上分为：手动车位锁、低功耗遥控车位锁。
2、结构形状上分为：O型车位锁、K型车位锁、T型车位锁、X型车位锁、A 型（也称三角形）D型，U型，F型。方形车位锁，飞机型，八角型，L型，柱形等，这些都是市面上常见车位锁造型。[3]
1.4 论文探究的内容
本文在认知低功耗遥控锁的现况之下，将软件和硬件，电子与机械的结合，并且关注车主的当前要求，切合当前的社会环境，从而设计了这一论文。本文的思路如下：
第1章: 了解当前车位锁的现况、分类和未来发展方向，最后如何解决车位锁所面临的难题。
第2章：根据单片机的功耗能力方面对车位锁的相关描述，然后对于单片机的使用，传感器的使用，相关电路的电路分析和原理。
第3章：对车位锁的低功耗遥控电路分析，达到环环相扣的设计电路，实现低消耗，从而完成整个电路及其他器件的设计。
第4章：是对本文的总结，和根据本文的研究成果对未来的无限遐想。
第5章：对车位锁的相关软件的设计，详细的说明了相关软件的使用说明，其中包括主程序和子程序。
第2章智能低功耗遥控车位锁的设计方案2.1 车位锁的设计方案
本文中所设计的车位锁，目的是构成最低能耗的系统，它的主要组成部分是STC89C52单片机，具有保护电路。
本次设计的目的：
1、当按下低功耗遥控器的升起键时，车位锁的接收电路接收信号并比较编码是否一致，若一致则唤醒单片机电路并把升起信号送给单片机。单片机收到信号后检测车辆在为信号和升降杆位置信号，若两信号都符合条件，单片机发出升起起降杆指令，然后电机运转升起起降杆，当起降杆位置传感器感应到起降杆到位后，发送信号给单片机。单片机发出指令停止电机运转，这时单片机进入计时状态，三分钟后若没有接收到其它指令，则单片机发出指令切断除低功耗遥控接收电路外的所有电源供给，进入车位锁等待节能状态。
2、当按下低功耗遥控器的下降键时，车位锁的接收电路接收信号并比较编码是否一致，若一致则唤醒单片机电路并把下降信号送给单片机，单片机收到信号后检测升降杆位置信号。若信号符合条件，单片机发出下降起降杆指令，然后电机运转降下起降杆，当起降杆位置传感器感应到起降杆到位后，发送信号给单片机,单片机发出指令停止电机运转，这时单片机进入计时状态，五分钟后若没有接收到其它指令，单片机就检测车辆在位信号和升降杆位置信号，若两信号显示车位没车，则单片机发出升起起降杆指令，升起起降杆，这时单片机再次进入计时状态，三分钟后若没有接收到其它指令，则单片机发出指令切断除低功耗遥控接收电路外的所有电源供给，进入车位锁等待节能状态。
在单片机被唤醒时，单片机通过中断检测工作电流和电压，若电流过大，单片机停止电机动作并发出警告信号，同时单片机进入计时状态，三分钟后若没有接收到其它指令，则单片机发出指令切断除低功耗遥控接收电路外的所有电源供给，进入车位锁等待节能状态；若电压过低，则发出警告信号但不停正常工作。
2.2 车位锁的硬件部分
2.2.1 单片机的选择
单片机就是在一个芯片上集成了运算器、控制器、存储器和各种输入/输出接口等计算机的主要部件，得到一个单芯片的微型计算机。它虽然只有一个芯片，但在组成和功能上己经具有了计算机系统的特点，因此称之为单片微型计算机，称单片机。单片机具有体积小、成本低、功耗低、可靠性好、适用范围宽等特点特别适合在智能低功耗遥控车位锁中使用。
本文选用由我国南通国芯微电子有限公司生产的STC89C52AD系列单片机中的STC89C52。
STC89C52AD系列单片机有如下功能特点：
1、STC89C52AD系列单片机是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051系列单片机。指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM,8路高速8位A/D转换，针对电机控制，强干扰场合。
2、工作电压：
STC89C52AD系列工作电压：6.0V - 3.5V (5V单片机)。
STC12LE2052AD 系列工作电压：3.6V-2.2V (3V 单片机)。
3、工作晶振频率范围：0~35MHz,运行速度是传统单片机的8—12倍。
4、用户应用程序空间有1K、2K、3K、4K、5K字节等可选择。
5、单片机内部集成了256字节的片上RAM。
6、通用I/O口有15个，在复位后为准双向口的弱上拉模式，既为普通8051传统I/O口模式。I/O 口可设置成四种模式:准双向口的弱上拉、强推挽、强上拉模式，单纯输入口的高阻或开漏模式。单个I/O 口驱动能力可达到20mA，但整个芯片最大不要超过55mA。
7、TC12C2052AD系列单片机无需专用编程器，无需专用仿真器。单片机通过串口(P3.0/P3.1)可直接下载用户程序，且速度很快，几秒钟就可完成写入任务。
8、工业级芯片工作温度范围为-40~+85°C，本文选用此类芯片。
9、本文选用SOP-20封装的20脚贴片封装芯片体积约为10mm×13rnm。STC89C52AD单片机中包含中央处理器(CPU)、程序存储器(Flash)、数据存储器(SRAM)、定时/计数器、UART串口、I/O接口、高速A/D转换、SPI接口、PCA、看门狗及片内R/C振荡器和外部晶体振荡电路等模块。STC89C52AD系列单片机几
乎包含了数据采集和控制中所需的所有单元模块。STC89C52AD系列单片机的封装及各管脚功能如图所示：
图2 - 1 单片机引脚图
2.2.2车辆在位传感器的选择
车辆在位传感器是用来检测车辆是否停在车位上的传感器，以防车辆停在车位上时，由于误操作使车位锁升起而卡在车底,造成不必要的麻烦和损失。经过阅读相关资料和亲自实践，通过比较决定选用压力传感器作为本文的车辆在位传感器。电阻应变式传感器是将被测量的力，通过它产生的金属弹性变形转换成电阻变化的原件。由电阻应变片和测量电路两部分组成。常用的电阻应变片有两种：电阻应变片和半导体应变片，本设计采用的是电阻应变片，为获得高电阻值，电阻丝排成网状，并贴在绝缘的基片上，电阻丝两端引出导线，线珊上面有覆盖层，起保护作用。
电阻应变片也有误差，产生的因素很多，所以在测量时我们一定要注意。其中的温度的影响最重要，环境温度影响电阻值变化的原因主要是：A:电阻丝温度系数引起的。B：电阻丝与被测原件对桥接零点和输出，灵敏度的影响，即使采用同一批应变也会因应变片之间稍有温度特性之差而引起误差，所以对要求精度较高的传感器，必须进行温度补偿，解决的办法是在被粘贴的基片上采用适当及温度系数的自动补偿，并从外部对它加以适当的补偿。非线性误差是传感器特性中最重要的一
点。产生非线性误差的原因很多，一般来说主要由结构设计决定，通过线性补偿，也可以得到改善。滞后和蠕变是关于应变片及粘合剂的误差。由于粘合剂为高分子材料，其特性随温度变化较大，所以称重传感器必须在规定的温度范围内使用。
电阻应变片的工作原理是基于电阻应变效应，即在导体产生机械形变时，它的电阻值相应发生变化。
设有一根电阻丝，如图所示。它在未受力时的原始电阻值为
式中:
——电阻丝的电阻率；
——电阻丝的长度；
——电阻丝的面积。
电阻丝在外力的作用下，将引起电阻变化，且有
令电阻丝的轴向效应为，由材料力学可知，
为电阻丝材料的泊松系数，经整理可得
通常把单位应变所引起的电阻相对变化称作电阻线的灵敏系数，其表达式为
从上式可以明显看出，电阻丝灵敏系数由两部分组成：表示受力后由材料的几何尺寸变化引起的；表示由材料电阻变化所引起的。对于金属材料，项的阻值要比小得多，可以忽略，故=。大量实验证明，
在电阻丝拉伸比例极限内，电阻的相对变化与应变成正比，即=1.7～3.6。上式可写成。
应变式传感器常用的测量电路有单臂电桥、差动半桥和差动全桥，其中差动全桥可提高电桥的灵敏度，消除电桥的非线性误差，并可消除温度误差等共模干扰。一般在测量中都使用4片应变片组成差动全桥，本设计所采用的传感器就是全桥测量电路。其电路图如图2-2所示。桥式测量电路有四个电阻，其中任何一个都可以是电阻应变片电阻，电桥的一个对角线接入工作电压U，另一个对角线位输出电压Uo。其特点是：当四个桥臂电阻达到相应关系时，电桥输出为零，或则就有电压输出，可用灵敏检流计来测量，所以电桥能够精确地测量微小的电阻变化。应变电阻作为桥臂电阻接在电桥电路中。无压力时，电桥平衡，输出电压为零；有压力时，电桥的桥臂电阻值发生变化，电桥失去平衡。全桥测量电路中，将受力性质相同的两片应变片接入电桥对边。其输出灵敏度比半桥提高了一倍，非线性误差和温度误差均得到了改善。
图2-2 全桥测量电路
2.2.3 位置传感器的选择
位置传感器是用来感应起降杆位置的传感器，当起降杆升起到指定位置时，位置传感器会感应到并将信号送给单片机，单片机停止电机运转，起降杆停止升起。当起降杆下降到指定位置时，位置传感器会感应到并将信号送给单片机，单片机停止电机运转，起降杆停止下降。
由于霍尔集成开关传感器具有使用寿命长，无触点磨损、无火花干扰、无转换抖动、工作频率高、温度特性好、能适应恶劣环境等优点而被选为本文的位置传感器。
霍尔开关集成传感器是一种磁敏传感器，它利用霍尔效应原理吧敏感元件与电路集成一起，它能感知到与磁信息有关的物理量，并通过电路并以开关形式输出，因此称为霍尔开关集成传感器。
霍尔效应是一种磁电效应，这一现象是美国物理学家霍尔于1879年终研究金属的导电机构时发现的。当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象便是霍尔效应，霍尔元件在磁场的作用下，产生霍尔电压。
霍尔开关集成传感器以硅为材料，利用硅平面工艺制造。硅材料制作霍尔元件是不够理想的，但在霍尔开关集成传感器上，由于N型硅的外延层材料很薄，可提高霍尔电压，可提高传感器的灵敏度。图2-3为霍尔开关集成传感器实物图。
图2-3 霍尔集成开关传感器
图2-4是霍尔开关集成传感器的内部结构框图。它主要由稳压电路、霍尔传感器、放大器、整形电路、输出电路等部分组成。稳压电路的作用是使传感器在大的电源电压范围内工作，开路输出可使传感器与各种逻辑电路接口。
图2-4 霍尔开关内部框图
霍尔开关集成传感器的工作过程是这样的：当有磁场作用在传感器上时，就会产生霍尔效应，霍尔元件产生霍尔电压，霍尔电压经过放大后，进入施密特整形电路。这时当放大后的霍尔电压大于开启阈值时，施密特触发器翻转，输出高电平，
开路三极管导通，这种状态为开状态。当磁场减弱时，霍尔电压减小，该电压经放大后也低于施密特触发器的开关阈值，施密特触发器再次翻转，这时输出的是低电平，三极管处于截止状态，霍尔开关处于关状态。图2-5为霍尔开关集成传感器的外形及其典型应用电路。
图2-5 霍尔开关集成传感器的外形及其典型应用电路
本章小结
本章根据单片机的功耗能力方面对车位锁的相关描述，然后对于单片机的使用，传感器的使用，相关电路的电路分析和原理进行了详细的描述。
第3章系统硬件电路设计
3.1整体构成
智能低功耗遥控车位锁以STC89C52单片机为核心，由遥发射接收电路、电机起降控制电路、电源控制电路、位置传感器电路、车辆在位传感器电路、通信电路和时钟电路等部分组成。图2.2为智能低功耗遥控车位锁的硬件电路原理框
图3-1 系统框图
基于单片机的智能低功耗遥控车位锁整机的工作过程如下：车位锁在待机状态下，除低功耗遥控系统外，包括单片机在内的所有电路都处在断电状态，当低功耗遥控发射器发出起降信号后，低功耗遥控接收电路把低功耗遥控信号同时送给电源控制电路和单片机端口，电源控制电路收到信号后接通电源给单片机供电，单片机开始工作并判断收到的信号是升起还是下降信号。
若是低功耗遥控升起信号,单片机调用升起子程序：首先通过车辆在位传感器系
统判断车辆是否在位，若在位，再通过位置传感器判断起降杆是否在升起位置，若不在，单片机启动电机控制部分，电机动作升起起降杆。在起降杆升起过程中，单片机扫描过流保护信号、低功耗遥控器起降信号和位置传感器信号
若是低功耗遥控下降信号，单片机调用下降子程序：首先通过位置传感器判断起降打是否在落下位置，若不在，单片机启动电机控制部分，电机动作下降起降杆。在起降杆下降过程，单片机同样扫描过流保护信号、低功耗遥控器起降信号和位置传感器信号，当扫描到位置传感器信号显示到达升起位置,单片机停止电机运转，结束起降杆下降动作。
在起降杆停止升起或下降动作后，单片机会进入计时程序，计时结束，然后单片机再次检测检测位置传感器和车辆在位传感器，若起降杆在升起位置，单片机发出指令给除低功耗遥控电路外的部分断电，进入待机状态。若单片机在降下位置并车辆不再位，则单片机调用升起子程序升起起降杆，但此时不是进入计时状态,而是切断除低功耗遥控电路外的电源，进入待机状态。
3.2 单片机系统
车位锁采用图3-2所示的STC89C52AD系列单片机的最小应用系统的时钟电路和上电复位电路。XI选用6MHz无源晶振。STC89C52AD系列单片机虽然指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍。这是因为STC89C52AD是本时钟/机器周期单片机，而传统的51系列单片机是时钟周期12分频后作为机器周期的。
图3-2 单片机最小系统电路图
3.3 遥控发射与接收电路的设计以实现超低功耗
3.3.1 遥控发射电路
遥控发射电路原理如图3-3所示。
图3-3 遥控发射电路原理图
遥控发射电路采用315MHz声表面谐振器稳频，它用树脂封装，频率稳定性较好，免调试。此处若选用普通的LC振荡电路，在温度变化较大或者遭受到剧烈振动时已调好的频点就会发射漂移，因此LC振荡器的频率稳定度较差，不适合用在
此处。此遥控发射电路具有较低的功耗和较宽的工作电压范围，但当工作电压为12V 时能发挥其最大效率，此时发射电流约为5～8mA，且能达到电路的最大发射功率，当工作电压为3V是，虽然发射电流较小，约为2mA，但发射功率也较小，不适合进行中远距离的遥控。当工作电压大于12V时，发射电流会增大，但发射功率不会明显提高。因此本文选用12叠层电池作为遥控电路的电源。
此遥控发射电路用调幅方式调制以降低功耗，当没有数据信号输入时，发射管处于截止状态，此时电流降为零。数据信号与遥控发射电路之间采用47K电阻而不能采用电容耦合，否则遥控发射电路由于没有偏置电路而不能正常工作。此发射电路对输入数据信号的电平和脉冲宽度都有一定的要求，否则会影响调制效果，出现发射距离变近、遥控失灵等情况。输入信号电平当接近电源电压时电路的调制效果最好。同时发射电路对输入信号的脉冲宽度也有严格的要求，脉冲高电平宽度应控制在0.08～1ms之间，脉冲低电平宽度应控制在10ms之内。遥控发射电路对过宽的调制信号易出现调制效率下降、收发距离变近的现象。当脉冲高电平的宽度高于1ms时发射效率会下降，当脉冲低电平的宽度大于10ms时，会出现零电平干扰而引起不能解码。
此发射电路的发射距离与可靠性不仅跟电源电压、调制信号的电平与脉冲宽度有关，还与接收电路的灵敏度、外部环境、无线长度等有关。遥控发射电路发射天线长度可在0～25cm之间，也可以不用天线发射，但发射效率会下降。
3.3.2 遥控接收电路
遥控接收电路的设计是智能车位锁能否实现其设计目标的关键所在。车位锁在待机状态下，唯有遥控接收电路处于正常工作状态，因此遥控接收电路的功耗问题是关键所在，不但要求电路具有超低功耗又能够保证其稳定性和灵敏度。
美国Micrel半导体公司最新推出的MICRF002是应用与无线遥控方面的单片无线接收扫频芯片，其高频信号接收功能全部集成于片内，以达到最少的外围器件和
最低的成本，并获得最可靠的接收效果。最为关键的是MICRF002的超低功耗，在5V电压时，315M接收频率时的工作电流仅为260μA。
MICRF002可以提供两种基本的工作模式，固定模式和扫频模式。在固定工作状态下，MICRF002如同传统的超外差式接收机一样，片内产生固定频率的本振信号，你需要做的仅仅是外接一只石英晶振或输入外部时钟信号。和传统的超外差式接收器类似，需要发射机的发射频率特别精确稳定，所以通常都需要石英晶振和声表面滤波SAW。在扫频模式工作状态下，MICRF002以高于基带数据传输的扫频频率对内部本振进行扫描，相当于更有效的扩宽了RF接收的带宽，性能完全等同于传统超再生接收器，因此可以用廉价的外围器件和免调谐的LC发射机在这种工作模式下，外部参考石英晶振也可以用低成本的陶瓷振荡器代替。本文采用MICRF002的固定模式设计电路。
图3-4是遥控接收电路的原理图。
图3-4 遥控接收原理图
遥控AM信号由4脚输入MICRF002，数字信号由10脚输出，由解码电路进行解码。由于发射频率为315MHz，所以参考频率ft选为4.8970MHz。Sel0和sel1都为0，解码带宽为625Hz。W为唤醒信号，用来唤醒其他电路。
3.4 车辆在位传感器
车辆在位传感器是用来检测车辆是否停在车位上的传感器，以防车辆停在车位
MCU低功耗的三种实现方法 MCU低功耗的三种实现方法 近年消费性电子商品与计算机产品隔阂日小，从最现实的角度来看，智慧生活的抬头、让消费性电子产品功能需求越来越高、设计越来越复杂，在在制造了品牌商不得不采用低功秏MCU的契机。为了让控制器的耗电量达到最低。达成的方式大概有以下三种：降低工作模式时的功秏、减少休眠模式的功秏、以及缩短由休眠到工作的唤醒时间。 工作模式时的功秏减低是最先被克服的任务，目前推出低功秏MCU的厂商多半已经做到。其中最大眉角在于，必须利用较低的系统频率或运行电压来节省功耗，但是不可以影响到产品的效能。整合电源管理是一个不错的方法，在此领域有着墨的厂商如TI，ST，Silicon Labs都有相应措施。Silicon Labs微控制器产品营销总监Mike Salas表示，整合专有的DC-DC转换器，可以让运作模式的操作电压降至0.9V，原本必须使用2颗电池才能操作、也可因此而只要1颗就能使用相同功能。 而休眠模式的功秏控制，业界的共识可分成两方向：向下压低休眠时的最低功秏，以及，提供不同等级的待机模式。意法半导体大中华暨南亚区产品营销经理杨正廉说，现在的低功耗MCU可以针对不同的省电模式进行动态调整，依据使用状况不同，自动关闭不需要的功能，至低的功耗仅0.27A，几乎是个电表无法侦测出来的数字。 从终端产品的角度看，需要低功秏MCU，许多是属于长时间休眠状态、但是只要需要工作，就必须迅速站上岗位开始运作，最简单的例子就是烟雾
侦测器。从MCU本身的设计来看，从休眠到运作的转换时间如果太长，等于白白浪费了等候期间的电流损耗。所以，要从低功耗到超低功耗，一分一秒都得锱铢必较。 Mike Salas强调，降低功秏的三项要素都很重要，但最重要的事情是齐头并进才能集其大成。杨正廉也说，休眠时保持超低功耗固然重要，但在此之外，也务求迅速唤醒、以最低功秏完成工作后，再以最快速度回归休眠状态；才能将整体系统层级的功耗降到最低。
P89LPC901/902/903 Flash单片机 概述 P89LPC901/902/903是一款单片封装的微控制器，适合于许多要求高集成度、低成本的场合。可以满足多方面的性能要求。P89LPC901/902/903采用了高性能的处理器结构，指令执行时间只需2到4个时钟周期。6倍于标准80C51器件。P89LPC901/902/903集成了许多系统级的功能，这样可大大减少元件的数目和电路板面积并降低系统的成本。 主要特性 1KB Flash程序存储器，具有 256字节可擦除扇区、16字节 可擦除页规格。单个字节擦 除功能使任何字节可用非易失 性数据的存储。 128字节RAM数据存储器。 2个16位定时/计数器(P89LPC901的 定时器/计数器可作为PWM输出)。 23位的系统定时器，可用作实时时钟。 2个模拟比较器(P89LPC902和P89LPC903，P89LPC901只有一个模拟比较器)。 增强型UART。具有波特率发生器、间隔检测、帧错误检测、自动地址识别和 通用的中断功能(P89LPC903)。 高精度的内部RC振荡器时不需要外接振荡器件。可选择RC振荡器选项并且其频率 可进行很好的调节。 操作电压VDD范围为2.4～3.6V。I/O口可承受5V(可上拉或驱动到5.5V)。 工业级应用中，它们的引出管脚为1、8和4脚对应的V DD、V SS和复位脚。 选择片内振荡和片内复位时可多达6个I/O口。 8脚SO-8封装。 附加特性 当操作频率为12MHz时，除乘法和除法指令外，高速80C51 CPU的指令执行 时间为167~333ns。同一时钟频率下，其速度为标准80C51器件的6倍。 只需要较低的时钟频率即可达到同样的性能，这样无疑降低了功耗和EMI。 在应用中编程(IAP-Lite)和字节擦写功能使得程序存储器可用于非易失性数据的存储。 串行Flash在电路编程(ICP)允许利用商用EPROM编程器实现简单代码的编程。 Flash保密位可防止程序被读出。 看门狗定时器具有片内独立振荡器，无需外接元件。看门狗定时器预分频器有8种选择。 低电压复位(掉电检测)可在电源故障时使系统安全关闭。该功能也可配置为一个中断。 空闲和两种不同的掉电节电模式。提供从掉电模式中唤醒功能(低电平键盘中断输入唤醒)。 典型的掉电电流为1μA(比较器关闭时的完全掉电状态)。 低电平复位。使用片内上电复位时不需要外接元件。复位计数器和复位干扰抑制电路可防止虚假和不完全的复位。另外还提供软件复位功能。
智能停车场管理系统
一、背景 (3) 二、邦信智能停车场管理系统 (3) 2.1系统结构 (3) 2.3系统功能特点 (4) 三、车位锁控制系统 (5) 3.1车位锁控制系统结构 (5) 3.2车位锁控制系统组成 (5) 3.4车位锁预约控制流程 (7) 四、产品特性 (7) 4.1电源模块 (7) 4.2通信集中器 (8) 4.3通信终端 (8) 4.4智能车位锁 (9) 4.5地磁车辆检测器 (11)
一、背景 随着汽车产业的快速发展，城市汽车数量急剧增加，停车成为阻碍城市发展的一大难题。停车场作为交通设施的组成部分，随着交通运输的繁忙和不断发展，人们对停车的要求也不断提高，都希望能够达到方便、快捷以及安全的停泊车辆，更加深了对停车场智能化管理的需求。 目前停车场存在多方面问题，首先停车位没有得到最大化利用，车位空闲无车停，汽车来回找不到空车位，低效的现场人工收取停车费。其次简单的进出统计难以解决霸占停车位、及时重复利用的问题。从而使得事先查看空车位信息和预订车位变得尤为重要。 停车场管理系统在个人用户、住宅小区、大厦、机关单位的应用越来越普遍。而人们对停车场管理的要求也越来越高，因此智能化停车场管理系统也随之稳步发展，满足人们对停车方便快捷的要求，同时也为物联网智能停车场管理系统提供了更好的解决方案。 二、邦信智能停车场管理系统 2.1系统结构 邦信智能停车场管理系统主要由停车场出入识别系统、车位锁控制系统、管理系统后台组成，如图1所示： 图1邦信智能停车场管理系统结构图
（1）停车场出入识别系统 为方便预约、会员车主方便出入停车场，进出口识别系统自动对车辆进行身份识别。其中所采用的车辆识别技术是采用具有自主知识产权的无线远程识别技术，在识别准确率、识别距离、识别时间都达到国际先进水平，因此在已授权的车辆出入时，用户无需停车，即可顺利通过，极大得提高了工作效率。 （2）车位锁控制系统 安装于现场的车位锁采用CAN现场总线控制技术，其中主要包括集中器、和车位锁控制器，集中器连接多个车位锁节点，通过发送命令至车位锁控制器从而控制各个车位锁上升/下降和收集车位状态信息，集中器置远程移动通信模块，通过GPRS方式与后台服务器连接，从而实现对车位锁的控制以及车位状态数据和后台数据同步。 （3）管理系统后台 基于网络的智能管理系统是整个系统的控制中枢，前端向用户提供友好的账户管理、角色管理、车位查询、车位预订等功能，后端实时检测各车位状态、记录各车位和操作信息并提供各种报表的生成。 2.3系统功能特点 （1）集中控制管理：基于互联网的系统后台支撑着整个系统的控制、管理、预约等各功能运行，所有智能停车场的车位控制系统和出入识别系统都连接到同一个系统后台，用户可以通过WEB登录到这个系统查看所有停车场信息，系统接收用户的预约申请，将预约申请指令下发至所要预约的车位，并即时将操作结果提示用户，其特点: 1、采用简捷的操作界面；2、高效、稳定的处理机制；3、可同时接收多用户的预约申请。 （2）权限管理：权限管理包括角色管理和用户管理，管理员可以灵活的维护在权限围用户，实现对用户账户增、删、改、查功能。 （3）车位预约功能：用户不仅可以通过计算机WEB或WAP登录直接查看目的地停车场车位情况，并直接预订车位，而且还可以通过手机短信方式预约，系统自动匹配核对账户并自动进行扣费，整个过程快捷方便。 （4）预定车位锁定功能：预定的车位上都有一个车位锁，当车主预约车位成功后自动上升锁定车位，当车主进入停车场的时候，车位锁就自动下降解除锁定状态，车辆就可以顺利停入。 （5）进出口远距离识别：对进出车辆自动识别，无需人工取卡登记，从而达到合法车
基于R F I D技术住宅区智 能车位锁设计 Prepared on 22 November 2020
基于RFID技术的住宅区智能车位锁设计 摘要：随着现代社会经济快速发展，人们购置的车辆数量也在不断增多，而小区经常出现车位被占而引发纠纷的现象。本文旨在为解决住宅区内私人专用停车位被占用问题，结合物联网的RFID技术对车位锁系统进行自动智能控制，采用TRF7960 射频芯片和ID 卡交互射频信号并进行解码，识别车辆身份，对合法车辆能够做到车来自动开锁，车走自动上锁弹起防止被他人占用且遇外力干扰时可自动报警。 关键词：RFID；智能车位锁；物联网；车位管理 0 引言 随着我国城市现代化进程的飞速发展，居民私家车数量急剧增长与住宅小区内停车位稀缺的矛盾亟待解决，停车难的问题日趋严重，“抢车位”的争夺战愈演愈烈。解决居民小区内私家车停车位紧缺问题逐渐引起社会各界的重视，成为市政规划部门和物业公司管理的热点和难点。在现实生活中，居民区开发商通常将停车位公开出售，私家车主可购买私人专用停车位，确保随时有地方停车，不用为寻找停车位而苦恼。然而，由于管理措施和基础建设不够完善，私人专用车位被其他车辆占用的情况还时有发生，很容易引发邻里矛盾和经济纠纷，于是出现了专门管理停车位的设备—车位锁。 使用车位锁对私人专用停车位进行管理，可有效解决其车位被其他车辆占用问题。但市场上流行的机械式车位锁大多依靠人工操作实现翻转臂的升降，停车前驾驶人员需要下车手动开锁，降下车位锁翻转臂，车辆离开后还需要手动升起车位锁，使用起来较为繁琐和不便，即使某些具有遥控功能的自动车位
锁，也需要车主手动遥控操作,用户体验也不够好。为有效解决这一问题，本文提出基于无线射频识别（RFID）技术的住宅区智能车位锁设计。 1 基于RFID技术的车位锁系统功能设计 RFID技术 无线射频识别技术（Radio Frequency Identi-fication，简称RFID）是物联网系统的关键技术之一。RFID是一种精简的无线信号收发系统，主要由附着在物体上的电子标签、阅读器、天线、RFID应用软件等组成。电子标签一般嵌入到待识别目标物体中，每个电子标签具有唯一的识别编码，以此来标识身份区分不同的对象。阅读器发射无线射频信号与电子标签交互通信，接收反射回来的信号，两者在无接触方式下完成信息的收发。RFID 的工作频率取决于阅读器的工作频率，识别的有效距离也取决于阅读器的工作频率。天线将电流信号通过射频振荡器转变成电磁波信号发射出去，同时将从电子标签反射回来的电磁波信号转变为电流信号发送给阅读器。计算机应用系统根据需要对读取到的数据进行处理。RFID 系统组成及工作原理如图１所示。 图1 RFID 系统组成及工作原理 智能车位锁系统功能设计 结合近年来高速发展的嵌入式和物联网技术，设计基于RFID 的住宅小区智能车位锁。当车辆驶近停车位时，智能车位锁可对车辆身份进行自动识别，对于身份识别成功的车辆，车主无需任何操作，免去了需要下车手动开锁或者使用无线遥控器的麻烦。智能车位锁做到车来自动开锁，落下翻转臂；车走自动上锁，升起翻转臂。
90度防撞、防压、防水、防晒豪华型摇控车位锁： 此锁具有外形美观大方、结构新颖、功能强大、安全可靠等特点，能有效管理停车场车位，防止停车位被误用、抢占，是高档住宅、商厦、酒店、写字楼等停车场管理的好帮手。 采用12V免维护蓄电池供电，耗电量低，一次充电使用时间长，安装简单，使用方便，故障率低。 ■主要性能参数 型号：WL-B5-3 名称：遥控型车位锁 额定电压：DC12V 工作电流：7A 升降时间：3s 升起时高度：460mm 下降后高度：75mm 遥控距离：≤25m 使用环境温度： -30℃～+70℃ 外形尺寸（mm）： 460×420×75 包装尺寸(mm)： 560*540*100 重量： 10kg ■功能特点介绍 1、豪华型属智能化停车专用产品，可有效防止私人专用车位被其它车辆占用，真正享有私车停放的便利空间；抛弃手动车位锁使用带来的烦恼，人不离车，轻松掌握科技带来的高品质生活。 2、超长距离无线遥控，灵敏度高，安全可靠，起降自如。使用成本低，一次充电可正常使用三个月，整体抗压性能可达2吨。 3、采用模具高温一次性压铸成型技术，有效提升了产品整体的强度和集成度，具有安装方便、
外形美观、结构坚固、结实耐用的特点。 4、采用行业内先进的全密闭式设计，真正实现了有效防水，可以在室内外任意场合和雨雪天气中使用。 5、具有自动复位和报警功能，车位锁挡臂在上升和下降时，遇到外力强制阻挡报警，挡臂自动复位到原有状态，可有效防止车位锁自身和汽车底盘的损坏。 6、具有缺电指示功能，当电池电压不足时报警器会断续报警，提醒用户及时给蓄电池充电。 7、配有故障应急装置，如遇电池耗尽或其他原因系统无法正常工作时，可使用应急装置手动操作升、降车位锁挡臂。 8、特有90度活动挡臂，可避免极其强烈的外力破坏，有效延长车位锁使用时间，使用寿命高达8年以上。 9、具有联合远程控制功能，集中管理方便快捷。停车场、物业作为配套设施同意安装便于管理，可有效提升物业档次和业主满意度。 10、低噪音，内部传动机构科学合理，产品使用过程实现了超低噪音，优于同行业其他产品。 11、防盗，车位锁的安装地脚在大外壳里面，外壳需使用者用钥匙才能打开。
一款蓝牙智能车位锁 随着国民生活水平的日渐提高，汽车已日渐普及。据中国汽车工业协会统计，2016年中国汽车产销均超2800万辆，连续八年蝉联全球第一。然而政府或地产开发商在基础配套设施上的建设速度远远滞后于汽车产销量增长速度。这样就带来了问题:车位有限而且很贵，花了大价钱买来的车位不时会被“鹊巢鸠占”，因此车主们很受委屈。 即便现在有了车位锁来保障车位为车主的“鹊巢鹊占”，但其操作方便程度还是有限，例如：现有车位锁的操作方式主要为两种：手动操作和红外遥控。其中手动操作的车位锁内部只包含机械执行部分，车主必须下车后才能操作车位锁，十分不便；而红外遥控式的车位锁不让车主下车就可以智能车位锁，提高了方便程度，代价是必须让车主配备相应的专用遥控器，由于易丢失，还是存在使用上的不便。 而我司（云里物里）在现有车位锁的技术基础上，将其控制接收部分增加或改成蓝牙通信模块，大大提高了车主对车位锁控制的便捷程度。那秘密何在？ 下面结合图1并通过对蓝牙智能车位锁（以下简称智能车位锁）工作原理的简单介绍来揭开这个秘密，智能车位锁主要由电气控制模块，机械执行机构和蓝牙通信模块组成，通过无线信道与手机的蓝牙通信模块传输数据，并由手机的APP对智能车位锁的工作状态进行软件操作控制，例如：当车主的车准备离开车位时，车主在手机APP上按“闭车位锁”，此时该命令以数据的方式通过手机的蓝牙通信模块调制成射频信号，并通过无线信道传输到智能车位锁端的蓝牙通信模块解调，经解调后的信号亦即数字信号，经数模转换后在电气控制模块中进行功率放大，而后驱动直流电机转动智能车位锁的挡臂轴，使得挡臂经转动90度角由水平放置状态变为竖直放置状态，防止了不受欢迎的“入侵者”。如果车主的车将要停泊车位时，只需车主在APP上按“开车位锁”，智能车位锁挡臂就快速转为水平放置，在达到近距离的人不移离车的便捷操作效果，充分应用了手机这个常用便携电子设备，避免了携带其他设备的负担。
0引言 现今，汽车拥有量的不断增加，导致停车位供不应求。目前传统停车位现状集中表现为缺口大、资源紧张，管理混乱，收费滞后等问题。为此本设计综合运用文献检索、实地观察的方法，对停车位现状、车位基本情况等进行深入研究，城市的停车难问题主要由停车位供给不够引起的，也存在闲置的停车位没有被充分利用的情况。本文结合物联网技术，设计研究符合用户体验的车位智能硬件，实现车位资源的有效利用，缓解停车难及车位管理缺失的问题[1]。 目前，国内已有学者开展了关于无线通信的智能车位锁，采用的是低功耗蓝牙通讯或RFID射频技术，可实现无线通信，不过上述两种技术在距离上有所限制，无法实现超远距离控制车位锁[2]。经调查，有结合GSM通信技术的车位锁，其通过发送短信的方式来远程控制车位锁，但其在实时性上与可共享性上有所欠缺，无法实现大范围的共享连接。结合上述情况，本文将阐述手机客户端以GPRS 网络方式，与服务器和以单片机为核心的硬件控制系统相互连接通信，此通信方式速度快，且运用服务器可实现车位锁共享管理，为车位锁提供了互联网入口，把用户和停车位方便、直观地联系起来，实现车位锁远程控制[3]。该方案能有效解决车位拥有者对远程车位的管理控制，为私有车位向社会开放、商业化运作提供一种可行的技术解决方法，同样为公共车位的自动化高效管理提供一种可行的技术解决方法。 1总体设计方案 1.1设计目标 目前大城市停车难问题解决方案尚待成熟，现诸多理论脱离实际，实用性差。本课题切合实际情况，提出解决方案，并开发硬件设备，具有较强可行性及商用价值。 目前智能车位锁的结构，功能较为单一，仅起到了对停车位上车辆停放的限制作用，商用价值低，难以普及，无法满足实现共享车位等理念的硬件需求。本课题设计加入太阳能充电、无线通信、液晶屏显示、红外线测距等多项功能，不仅起到了对停车位上车辆停放的限制作用，而且还提供了超大尺寸的环形显示屏，具有影视播放，信息传达，车位标识等功能，具有较大的商业价值和良好的美学体验。太阳能充电技术可极大的延缓后期电池的更换周期。红外线测距功能可更好的保护所述智能车位锁免于意外撞损，并且可实现完全自动化控制。加入无线通信功能，由服务器控制、监控所述智能车位锁的状态，配合移动终端，实现了车位预约等功能，促进城市共享车位的建设。 1.2设计思路 使用单片机作为核心控制单元，物联网通信选用GPRS模块，实现车位锁和云服务器间的联网及双方数据实时传输[4]。单片机通过控制由继电器构成的H桥电路驱动直流减速电机，直流减速电机驱动滑轮沿导轨滚动，带动下支撑臂运动实现车位锁升降。采用红外线测距传感器 5结束语 基于Internet技术的轨道车远程监控系统的设计与实现，轨道车运营企业实现了对既运行轨道车的实时数据采集、远程实时监控以及数据统计分析、发现异常及时告警。该系统可有效提高车辆管理人员的工作效率，解决管理过程中出现的各类矛盾和差错，避免推卸责任或误导驾驶员。通过对车辆的运行数据进行计算机分析与处理，可快速准确地了解各车辆的设备状态，可以更有效准确的组织工作人员对设备进行故障检查和保养维护，保障了设备运行安全的同时还能有效延长设备的使用寿命。 该系统的设计成功，是对远程监控领域的一次积极探索，同时也具有重要的工程应用价值，并且可以推广到其他应用领域，市场前景广阔。 参考文献: [1]张帆.轨道车远程监控系统设计[D].吉林大学，2010. [2]王建新，杨世凤，史永江，等.远程监控技术的发展现状和趋势[J].国外电子测量技术，2005（4）. [3]杨叔子，史铁林，李东晓.分布式监测诊断系统的开发与设计[J].振动：测试与诊断，1997（1）：1-6. [4]Caldwell N H M,Breton B C,Halburn D M.Remote instrument diagnosis on the Internet[J].IEEE Intelligent Systems and their Applications,2002,13(3):70-76. [5]郑红梅，王有杰，陈科，等.塔机群无线远程安全监控系统设计[J].电子测量与仪器学报，2014，28（5）：520-527. [6]张猛，房俊龙，韩雨.基于ZigBee和Internet的温室群环境远程监控系统设计[J].农业工程学报，2013，29（a01）：171-176. 一种基于物联网的新型智能车位锁 孙凯特;赵华 （上海电机学院，上海201306） 摘要:为了有效解决目前车位供需矛盾，提高空置车位的利用率，本文提出由服务器、移动终端和控制器组成三级网络结构的智能车位远程管理系统。本设计以单片机为核心的车位锁应用GPRS模块，为车位锁提供互联网入口，将手机客户端、服务器和车位锁联系起来，服务器端作为停车管理系统云平台将车位锁资源信息整合。运用物联网技术和无线通信技术，构建利用手机App应用程序进行车位预约，由服务器授权用户遥控车位锁，并实现车位锁的自动化的运转。利用“伸缩杯”式创新结构并融合超大尺寸环形液晶屏幕，不仅增强了车位锁的实用性及美观性，还提升了车位锁的商业应用价值，为共享车位的普及提供了更强的可行性。该车位锁及车位预约功能的普及将有效的整合及管理现存车位，极大程度地提高车位资源的利用率，缓解城市的交通堵塞、车位紧张问题。 关键词:智能车位锁；物联网；共享车位；车位预约
单片机低功耗技术及应用 摘要: 介绍单片机的低功耗低功耗设计技术特点及单片机应用单片机应用系统中的低功耗设计低功耗设计要注意的几个问题，并列举了充分利用片内资源实现低功耗及C语言源程序。 关键词: 单片机低功耗设计 随着集成电路技术和工艺的飞速发展，真正单片化的单片机已经成为主流产品。它的绝大部分资源都在单片机芯片内部;过去需要用外部扩展器件才能实现的功能，如ROM、RAM、A/D、D/A、数字量I/O、显示驱动等功能，现在在单片机内部就可以完成。单片机的真正单片化，省去了大量的硬件开发调试工作，大大地提高了工作效率;系统先天的可靠性、抗干扰能力得到了显著的改善。经实验测试，实现同样功能的系统，采用单片方式比总线扩展方式具有更多的优点。系统不仅功能强、性能可靠、成本降低，而且进一步微型化和便携化。因此，使用电池作为系统的电源也越来越普遍。系统的最小电源消耗和最大的电池寿命就成为主要的技术要求。例如1999年的多国仪器仪表展览会上，不止一家国外公司展出了使用电池的工业流量计，5～10年都不必更换电池和进行维护。所以低功耗单片机的应用有着非常广阔的天地。低功耗单片机应用符合现代电子终端产品的要求:便携、节能、可靠等。目前国际上先进的单片机生产厂商，如日本NEC、富士通、爱普森和美国TI等公司都采用了低功耗设计。笔者在一些应用中使用了日本NEC公司的78K0和78K0S系列的单片机，其休眠状态下的功耗电流可达到0.05～0.01μA。 1 单片机的低功耗设计技术 1.1 高集成度的完全单片化设计 将很多外围硬件集成到了CPU芯片中，增大硬件冗余。内部以低功耗、低电压的原则设计，这给单片机的低功耗设计提供了很强的支持。 1.2 内部电路可选择性工作 通过特殊功能寄存器选择使用不同的功能电路，即依靠软件选择其中不同的硬件;对于不使用的功能使其停止工作，以减少无效功耗。 1.3 宽电源电压范围 先进的单片机芯片工艺特点决定了单片机在很宽的电源电压范围内都能正常工作。例如，NEC公司的78K0和78K0S系列的单片机，可以在1.8V～5.5V电源电压范围内正常工作。单片机供电电压范围的放宽，可以进一步拓宽单片机的应用领域，尤其是便携式或掌上型仪器或装置，可以放心地使用电池作为电源，而不必关心电池放电过程电压曲线是否平稳、是否会影响单片机正常工作，更不必因电池供电而专门增加稳压电路，从而可减少大约1/3的功率消耗。 1.4 具有高速和低速两套时钟 系统运行频率越高，电源功耗就会相应增大。为更好地降低功耗，内部集成了两套独立的时钟系统，高速的主时钟和32.768kHz的副时钟。也可在满足功能需要的情况下按一定比例降低CPU主时钟频率时钟频率，以降低电源功耗。在不需要高速运行的情况下，可选用副时钟低速运行，进一步降低功耗。通过软件对特殊功能寄存器赋值可改变CPU的时钟频率，或进行主时钟和副时钟切换。 1.5 在线改变CPU的工作频率 可根据CPU处理任务的不同，在外部振荡器不变的情况下，通过程序改变处理器时钟控制寄存器PCC的值，在线改变CPU的频率。CPU在几种不同频率下工作的电源功耗比较。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/aa11809449.html, 智能车位锁的设计与实现 作者：丁苍璧陆子堃殷若宬 来源：《无线互联科技》2018年第14期 摘要：本项目是以MSP430f149为主控芯片对智能车位锁进行设计与实现，文章利用相关FRID射频识别技术，以及TP4056锂电池充电和XL6009升压技术，通过太阳能电池板和电磁铁，在车位锁外进行太阳能充电，利用RFID射频识别卡，实现车位锁的智能升降，将车位锁全面智能化，使得车主无须时刻带着车位锁的钥匙，实现“随到随停、不被占位”，并且省去了车主需要定时向车位锁充电的烦恼。 关键词：射频识别；太阳能充电；智能化 由于中国经济的飞速发展，汽车被越来越普遍的使用，据统计数据显示，截至2017年6 月底，全国机动车保有量达3.04亿辆，其中汽车2.05亿辆；专家预计2019年中国的汽车保有量将有望超越美国，成为世界第一汽车大国。近几年，汽车数量的大增导致车位的急剧短缺，“停车难”这个问题也就摆在了大众面前。为了户主个人车位不被占有，车位锁应运而生。市场上的车位锁按功能可分为两类：手动车位锁、遥控车位锁，当前市场上以机械车位锁居多，这种车位锁在车辆进出时，常常需要司机下车把车位锁的起降杆抬起或放下，使用起来非常不方便，并且影响后面等待车辆的正常行驶，即使现在市场上最先进的车位锁也要进行遥控和人为对其充电，对车主而言，十分不便。在学校创新精神的引领下，文章展开了对车位锁的探索实践。 1 设计方案 1.1 项目概述 相比较于市面上已有的一些车位锁，我们的设计更加智能化、人性化，并且低碳环保。它主要有如下特点：（1）智能。该车位锁在安装之后，车主通过射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术[1]，刷完卡后，车位锁的升降杆将自动下降，当车主开车离开时，升降杆将自动地升起，无需像以往的机械车位锁一样，需要车主下车进行开锁和关锁，这将大大节省车主时间，并且增强用户使用该车位锁的好感度。（2）环保。我国政府承诺在“十三五”期间，实现2020年单位GDP碳排放比2005年下降40%～45%的低碳目标，而该产品也以低碳环保的理念而设计，采用太阳能电池板进行充放电，完全可以提供车位锁的日常供电，积极响应国家“节能减排”政策。（3）方便。该车位锁采用太阳能供电，一方面低碳环保，与此同时，相比较于市面上的智能车位锁都需要车主将车位锁的电源取下进行充电而言，该车位锁仅需要太阳能供电，无需车主对其进行充电，与同类产品相比经济方便，有着无可比拟的优势。 1.2 设计方案
Low power 8-bit MCU Low power Operating voltage : 1.1V -3.6V Supply current : 0.5uA@HALT, 1.0uA@RTC operation Flash ROM Short TAT : 2weeks (At the time of factory writing) MASKING charge FREE Software development tool Assembler, C compiler Instruction simulator Low cost Compact ICE Full ICE Hospitable user support FAE lives in Shanghai
Application goods which use MCU of OKI Wrist Watch Data Bank Headphone Stereo Educational Toy LCD Game Mini Disk Remote control Scales Clinical Thermometer Thermostat Industrial Products MCU Product Line Digital Clock Low Voltage with-in Flash Memory Low current consumption Good support
Positioning of microcomputer Power supply voltage Clock frequency 4MHz 10MHz 100MHz Engine control PC,AV etc. Household appliance Motor control Printer Copying machine ETC Industrial meter 1GHz Cellular phone The optimal microcomputer for the application for which the low voltage and operation of low power consumption are needed Electronic Shelf Label Calculator Watch Clock Controller Remote control Thermometer Accessories game Health care Toy Data logger Gas meter Alarm micro controller With-in voice Target Application
汽车智能车位锁的发展趋势分析 随着人们生活水平的不断提高，对物质与精神生活的需求也水涨船高，而智能车位锁相对普通的手动地锁来说，以其智能化，精细化，操作舒适性等特点，赢得越来越多消费者的青睐。本文，毛毛雨的小编就结合一些网络资料与毛毛雨的销量以及客户的反应情况，来讲讲智能车位锁的发展趋势。 一、智能化符合大众的消费趋势 纵观整个人类历史的发展，从农业生产到科学技术，无一不是从简单到复杂，从手动，到半自动，到全自动与智能化的发展历程。车位锁也不例外，最初的地锁大致是用一个笨重的可移动的物体占据车位，然后车主需要停车与驶出时，就需要将重物移动。这样即费力费时又不方便。但聪明的车主门很快就想到了另一个办法，就是用绳子或者铁链横悬与车位前，这样就不用费很大的力气去搬动障碍物了。但用绳索或者铁链做原始的地锁，这样很不美观，特别是针对一些中档的小区，这样与小区的环境格格不入。有市场的地方就有利润，有利润就会吸引商家，很快，手动车位锁就应用而生了。 最初的手动车位锁型号单一，结构简单，做工粗糙。随着加入这场竞争中的地锁厂家越来越多，面对激烈的市场竞争，如A型、O型、K型等新型号的车位锁如雨后春笋，纷纷出现在市场上，这样就大大满足了消费者个性化的需求。但是，一些车主，对手动车位锁需要频频上下车来开锁有所怨言，像广州惠云科技有限公司这样专业生产智能车位锁的公司，就整合资源，加大的智能车位地锁的研发力度，很快，像U型、x型、D型等智能车位锁就相继开发出来，市场反应良好，并取得不错的经济效益。所以，智能化在各个行业之中，都是发展趋势之所在。在保持满足大众的这种基本需求的同时，广州惠云科技有限公司还别具匠心地在完善车位锁的智能功能的同时还兼顾了它的外观，研发出了一款看一眼就与众不同的智能遥控车位锁，让人爱不释手，远远就认出自家的车位！是智慧与美貌并存的好帮手！ 二、智能车位锁能为企业与社会带来效益 智能车位锁能为企业带来更多的效益，这个大家应该好理解。像长沙毛毛雨车位地锁生产厂家，一个手动产品，售价七八十元不等，而原材料加人工成本加运输费加推广费，其费用就不菲，一个手动产品买下来，其利润微乎其微。而且这几年随着国内与国际五金原材料的大幅上涨，人工成本要大幅上涨，而经济形势就不容乐观，这对以生产手动产品的车位锁厂家来说，无疑是雪上加霜。但若这些厂家转型或者同时生产手动与智能遥控化产品，其利润空间肯定会大幅提升。 为什么说智能遥控车位锁能给社会带来良好的经济效益呢？首先，智能车位地锁其生产制造环节肯定要比手动产品复杂，其制作工艺的流程也比手动产品要多，这些大部分需要更多的人力资源或者机械设备。若需要更多的人力资源，则能一定程度上解决部分就业难的工人，若需要更多的机械设备则为机械厂家带来了一定的效益。其次，智能车位锁其零部件要比手动地锁多得多，这样就能带动下游配件厂家，能间接的解决就业难，同时带动行业相关企业的发展，带动地方或区域经济的发展做出了自己的贡献。所以，智能车位锁相对手动产品来说，更较好的给社会带来经济效益。 遥控化，自动化，智能化是各行各业的发展趋势之所在，也是社会生产力发展的趋势。故遥控车位锁与智能车位锁必将成为停车地锁行业发展的一大亮点，也是车位锁厂家发展的最大引擎与机遇。
一种可远程遥控的智能车位锁，包括传感器模块、控制单元、识别单元、电机驱动模块、电机、挡板、报警模块和电源模块；所述传感器模块接入控制单元，所述控制单元分别连接识别单元、电机驱动模块和报警模块；所述识别单元判断是否为车位主人，若是车位主人，则启动电机驱动模块，若不是车位主人，则启动报警模块；所述电机驱动模块驱动电机，电机运作闭合挡板；所述电源模块为整个系统供电。本技术解决了现有智能车位锁不能超远距离控制的不足，以达到超远距离预约控制智能车位锁的目的。 权利要求书 1.一种可远程遥控的智能车位锁，其特征在于，包括传感器模块、控制单元、识别单元、电机驱动模块、电机、挡板、报警模块、通信模块、智能终端和电源模块；所述传感器模块接入控制单元，所述控制单元分别连接识别单元、电机驱动模块、报警模块和通信模块；所述识别单元判断是否为车位主人，若是车位主人，则启动电机驱动模块，若不是车位主人，则启动报警模块；所述电机驱动模块驱动电机，电机运作关闭挡板；所述智能终端通过通信模块与控制单元连接，以远程控制车位锁的开启和关闭；所述电源模块为整个系统供电。 2.根据权利要求1所述的一种可远程遥控的智能车位锁，其特征在于，所述智能终端包括手机、电脑和平板。 3.根据权利要求1所述的一种可远程遥控的智能车位锁，其特征在于，所述报警模块采用蜂
鸣器。 4.根据权利要求1所述的一种可远程遥控的智能车位锁，其特征在于，所述电源模块采用太阳能充电装置。 5.根据权利要求1所述的一种可远程遥控的智能车位锁，其特征在于，所述智能终端通过无线网络与通信模块相连。 技术说明书 一种可远程遥控的智能车位锁 技术领域 本技术属于车位锁领域，特别是一种可远程遥控的智能车位锁。 背景技术 随着智能家居的技术发展，越来越多的智能家居设备实现了智能化。近几年，一种新型的智能化家庭概念，彻底改变了人们对于家庭智能化的认知，它就是智能家居。智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。 技术内容 本技术提供了一种可远程遥控的智能车位锁。
基于STM8L15xxx设计的超低功耗8位 MCU开发方案 2010年05月17日 11:56 不详作者：佚名用户评论（1） 关键字：STM8L15xxx(1) 基于STM8L15xxx设计的超低功耗8位MCU开发方案 ST公司的STM8L15xxx是超低功耗8位MCU系列,采用先进的STM8内核,动态功耗为192 μA/MHZ,16MHz CPU 时钟的性能高达16 MIPS, 工作电压从1.8 V 到3.6 V (低至1.65 V ),多达32KB嵌入闪存程序存储器, 主要用在医疗和手提设备,PC外设,游戏机,GPS,告警系统,有线和无线传感器.本文介绍了STM8L15xxx主要特性,方框图, 时钟树框图和超低功耗STM8L15LPBOARD演示板主要特性,详细电路图. The STM8L15xxx devices are members of the STM8L Ultralow power 8-bit family. They are referred to as medium-density devices in the STM8L15xxx reference manual (RM0031) and in the STM8L Flash programming manual (PM0054). They provide the following benefits: ● Integrated system – Up to 32 Kbytes of medium-density embedded Flash program memory – 1 Kbyte of data EEPROM – Internal high speed and low-power low speed RC. – Embedded reset ● Ultralow power consumption – 192 μA/MHZ (dynamic consumption) – 1 μA in Active-halt mode – Clock gated system and optimized power management – Capability to execute from RAM for Low power wait mode and Low power run mode ● Advanced features – Up to 16 MIPS at 16 MHz CPU clock frequency – Direct memory access (DMA) for memory-to-memory or peripheral-to-memory access.
摘要 智能低功耗遥控车位锁是一个可以通过低功耗遥控器控制的机械装置，它是用来阻止其他人占用自己的停车位，可以让自己的车随意停放。 现在大部分人采用的车位锁多数为机械式的。每当汽车在停车位停车时，人们都要下车把车位锁的起降杆升起，随后把它锁起来，这样对于我们而言很费事，使用很不方便。尤其是在下雨的时候，人们使用的时候就非常困难了。虽然目前市场上存在一些可低功耗遥控的车位锁，可是它们拥有一个问题，是它们的智能化水平比较低，基本只是起到控制起降杆的升降。 我设计了一个系统，该系统以51单片机为核心，经过软件与硬件的配合，电子与机械部分重新结合，从而选择与之合适的传感器，以此达到车位锁的全方位的可智能控制。采用以Keil-C为核心的开发工具，根据要求，做出对应的设计。 关键词：车位锁；无线低功耗遥控；单片机；传感器
ABSTRACT Intelligent low power remote control parking lock is a mechanical device that can be controlled by low power remote control. It is used to prevent other people from occupying their own parking spaces and can park their own cars at will. Most of the parking locks used now are mechanical. Whenever the car stops in the parking lot, people want to get off and lift the parking lock lever, and then lock it up, so it's very difficult for us, and it's inconvenient to use. Especially when it rains, it's very difficult for people to use it. Although there are some low power consumption remote control parking locks on the market, they have a problem, which is that their intelligence level is relatively low, basically just to control the take-off and landing rod lifting. I designed a system, this system uses 51 microcontroller as the core, through the cooperation of software and hardware, electronic and mechanical parts to combine, so as to choose the appropriate sensors and, in order to achieve the full range of parking lock intelligent control. Using Keil-C as the core of the development tools, according to the requirements, make the corresponding design. Keywords:Parking lock; Wireless low-power remote control; MCU; sensorKeywords
超低功耗单片机——MSP430 MSP430系列单片机的迅速发展和应用范围的不断扩大，主要取决于以下的特点。 强大的处理能力MSP430系列单片机是一个16位的单片机，采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式（7种源操作数寻址、4种目的操作数寻址）、简洁的27条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令；有较高的处理速度，在8MHz晶体驱动下指令周期为125ns。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。 在运算速度方面，MSP430系列单片机能在8MHz晶体的驱动下，实现1 25ns的指令周期。16位的数据宽度、125ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能实现乘加）相配合，能实现数字信号处理的某些算法（如FFT 等）。 MSP430系列单片机的中断源较多，并且可以任意嵌套，使用时灵活方便。当系统处于省电的备用状态时，用中断请求将它唤醒只用6us。 超低功耗MSP430单片机之所以有超低的功耗，是因为其在降低芯片的电源电压及灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。 首先，MSP430系列单片机的电源电压采用的是1.8～3.6V电压。因而可使其在1MHz的时钟条件下运行时，芯片的电流会在200～400uA左右，时钟关断模式的最低功耗只有0.1uA。 其次，独特的时钟系统设计。在MSP430系列中有两个不同的系统时钟系统：基本时钟系统和锁频环（FLL和FLL+）时钟系统或DCO数字振荡器时钟系统。有的使用一个晶体振荡器（32768Hz）,有的使用两个晶体振荡器）。由系统时钟系统产生CPU和各功能所需的时钟。并且这些时钟可以在指令的控制下，打开和关闭，从而实现对总体功耗的控制。由于系统运行时打开的功能模块不同，即采用不同的工作模式，芯片的功耗有着显著的不同。在系统中共有一种活动模式（AM）和五种低功耗模式（LPM0～LPM 4）。在等待方式下，耗电为0.7uA，在节电方式下，最低可达0.1uA。 系统工作稳定。上电复位后，首先由DCOCLK启动CPU，以保证程序从正确的位置开始执行，保证晶体振荡器有足够的起振及稳定时间。然后软件可设置适当的寄存器的控制位来确定最后的系统时钟频率。如果晶体振荡器在用做CPU时钟MCLK时发生故障，DCO会自动启动，以保证系统正常工作；如果程序跑飞，可用看门狗将其复位。 丰富的片上外围模块MSP430系列单片机的各成员都集成了较丰富的片内外设。它们分别是看门狗（WDT）、模拟比较器A、定时器A（Timer_A）、定时器B（Timer_B）、串口0、1（USART0、1）、硬件乘法器、液晶驱动器、10位/12位ADC、16位Sigma-DeltaAD、直接寻址模块（DMA）、端口O（P0）、端口1～6（P1～P6）、基本定时器（BasicTimer）等的一些外围