智能电子遥控车位锁文献综述资料

单位代码 01 学 号 12011900 xx 分 类 号 TP23 密 级 文献综述 智能电子遥控车位锁概述 院 系 名称信息工程学院 专业名称 Xxxx 学生姓名Xxx 指导教师Xxx 2016 年 3 月 4 日 黄河科技学院毕业设计 文献综述 第 I 页 智能电子遥控车位锁概述 摘 要 伴随着我国经济水平的快速提高 广大劳动人民的物质生活水平大幅提高 私家 车购买量也在急剧增加 然而在机动车辆增加速度远远大于停车位增加速度的情况下 必然导致对停车位资源的抢夺 车位锁以一种更加文明的方式有效解决了拥有固定车 位车主的麻烦 随着单片机微处理器等科学技术的出现 车位锁也有纯手动机械方式 发展为遥控可控的车位锁 本文主要介绍车位锁的核心处理芯片 AT89C51 编码芯片 PT2262 和解码芯片 PT2272 以及无线电遥控技术 关键词 智能遥控车位锁 AT89C51 PT2262 PT2272 无线电遥控 黄河科技学院毕业设计 文献综述 第 1 页 引 言 自从改革开放以来我国经济有了突飞猛进的发展 人民收入大幅度上升 在大 中城市涌现出了一大批白领 金领阶层 他们由于工作或者生活的需要 购买小汽 车是必然趋势 汽车产业得到长足发展 九五 计划国家把汽车产业作为优先鼓 励发展的产业以来 是我国大城市机动车增长速度最快的时期 年增幅平均在 15 以 上 国外的汽车厂商也看上了中国这个巨大的市场 纷纷进入中国市场 争抢市场 份额 这就导致小汽车市场的价格战 小汽车价格不断下降 小汽车进入寻常百姓 家成为现实 直接导致了城市停车问题的产生和进一步加剧 解决城市停车问题变 得迫在眉睫 随着市区车辆的增多 小区的停车位日趋紧张 新建小区的停车位价 格普遍高于房价 业主大呼 吃不消 同时由于停车难导致自家车位被占用经常 发生 所以有必要生产一种实用的车位锁 以保护车主的自身利益不受损害 传统车位锁大多是靠人工操作实现翻转臂的起落 这样就带来很多弊端 为了 方便车位锁的操作 便于统一管理 有效的保护车位锁的正常工作 有必要研究一 种新型 具备遥控操作以及自动化功能的车位锁 1 5 1 车位锁简介 1 遥控车位锁的发展由来 以前车位锁大多为机械手动式 汽车进出停车位时需要下车把车位锁的撑杆撑 起或放下 然后再上锁 使用非常不便 如果是露天车位又碰到下雨天 那就更麻 烦了 手动车位锁都没有防撞功能 如果不小心撞到车位锁 车子很容易受伤 车 位锁也很容易损坏 为了解决这个问题 一些厂家经过多年研究开发出了遥控加电动升降的车位锁 车主不用下车坐在车内用遥控器控制车位锁的升降 基本解决了上下车的麻烦 遥 控车位锁是一种用遥控器控制的可以升降的自动化机械装置 其使用便利而且符合 人们的使用习惯 之后君泰电子科技又研发了 充电一次使用一年 360 防撞 整机防水的遥控车位锁 是目前市场上最先进的车位锁 2 传统车位锁的分类 车位锁按形状分主要有 X 型 K 型 U 型 O 型 型 也 叫 A 型 D 型 口型 也叫方形 黄河科技学院毕业设计 文献综述 第 2 页 X 型 是垂直升降的遥控车位锁 特点是升起状态支撑脚呈X 型 故称 X 型 遥控车位锁 优点是下降状态体积比较小 不知道的人以为是一般的路障 使用免 维护蓄电池供电 最大的缺点是不防撞 K 型 是两头上翘的遥控车位锁 远看像一个横放的K 字 这种车位 锁结构比较简单 驱动较轻 但是明显有角 容易伤人伤车 且不防撞 U 型 是摇摆式升降的遥控车位锁 升起状态是个大大的U 字 这种车位锁比 较大 比较醒目 外型也不错 使用 12V7AH 免维护蓄电池供电 具有一般的防水 性能 防水高度 4CM 一般冲洗停车场等不会有问题 但露天使用不理想 O 型 是摇摆式升降的遥控车位锁 顾名思义升起时像一个O 字 面 目比较友好 不知道是不是 OK 你来吧 的意思 是拒绝别人的地方 这样 设计应该是防撞的需要 使车子不容易受伤 一般使用6V 免维护蓄电池供电 也 有防水功能 型 很多人叫 A 型 不过我觉得叫三角形最合适 也是摇摆式 升降的遥控车位锁 说是三角形 但实际上都是圆角 不用担心车子受伤 这种遥 控车位锁是双向防撞自动复位的 因工作电流较小 所以使用干电池供电 D 型 具有以上所述功能 用遥控器控制左右摇摆工作各方面性能比较 稳定 口 型 是目前市场上智能化程度最高的一种 一切的工作程序均由主板控 制完成 智能锁位复位 智能防撞 防水防压 外观美观大方 属于比较高端的产 品 这款以柏凯车位锁为代表 6 3 遥控车位锁的发展方向 电动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 特别是电源乃遥控车位 锁发展的瓶颈 因驱动电流比较大 一般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 黄河科技学院毕业设计 文献综述 第 3 页 再充电 不然很快就会报废 所以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 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 7 2 AT89C51 单片机介绍 1 主要特性 1 与 MCS 51 兼容 2 4K 字节可编程闪烁存储器 3 寿命 1000 写 擦循环 4 数据保留时间 10 年 5 全静态工作 0Hz 24Hz 6 三级程序存储器锁定 7 128 8 位内部 RAM 8 32 可编程 I O 线 9 两个 16 位定时器 计数器 10 5 个中断源 11 可编程串行通道 12 低功耗的闲置和掉电模式 13 片内振荡器和时钟电路 2 管脚说明 VCC 供电电压 GND 接地 P0 口 P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I O 口 每脚可吸收 8TTL 门电流 当 P1 口的管脚第一次写 1 时 被定义为高阻输入 P0 能够用于外部程序数据存储器 它 可以被定义为数据 地址的第八位 在 FIASH 编程时 P0 口作为原码输入口 当 FIASH 进行校验时 P0 输出原码 此时 P0 外部必须被拉高 P1 口 P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I O 口 P1 口缓冲器能接收 输出 4TTL 门电流 P1 口管脚写入 1 后 被内部上拉为高 可用作输入 P1 口被外部 黄河科技学院毕业设计 文献综述 第 4 页 下拉为低电平时 将输出电流 这是由于内部上拉的缘故 在 FLASH 编程和校验时 P1 口作为第八位地址接收 P2 口 P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I O 口 P2 口缓冲器可接收 输 出 4 个 TTL 门电流 当 P2 口被写 1 时 其管脚被内部上拉电阻拉高 且作为输入 并因此作为输入时 P2 口的管脚被外部拉低 将输出电流 这是由于内部上拉的缘故 P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时 P2 口输出地址 的高八位 在给出地址 1 时 它利用内部上拉优势 当对外部八位地址数据存储器 进行读写时 P2 口输出其特殊功能寄存器的内容 P2 口在 FLASH 编程和校验时接收 高八位地址信号和控制信号 P3 口 P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I O 口 可接收输出 4 个 TTL 门电流 当 P3 口写入 1 后 它们被内部上拉为高电平 并用作输入 作为输入 由于外部下拉为低电平 P3 口将输出电流 ILL 这是由于上拉的缘故 P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口 如下表所示 口管脚 备选功能 P3 0 RXD 串行输入口 P3 1 TXD 串行输出口 P3 2 INT0 外部中断 0 P3 3 INT1 外部中断 1 P3 4 T0 记时器 0 外部输入 P3 5 T1 记时器 1 外部输入 P3 6 WR 外部数据存储器写选通 P3 7 RD 外部数据存储器读选通 P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号 RST 复位输入 当振荡器复位器件时 要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时 间 ALE PROG 当访问外部存储器时 地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地 位字节 在 FLASH 编程期间 此引脚用于输入编程脉冲 在平时 ALE 端以不变的 频率周期输出正脉冲信号 此频率为振荡器频率的 1 6 因此它可用作对外部输出的脉 冲或用于定时目的 然而要注意的是 每当用作外部数据存储器时 将跳过一个 ALE 黄河科技学院毕业设计 文献综述 第 5 页 脉冲 如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0 此时 ALE 只有在执行 MOVX MOVC 指令是 ALE 才起作用 另外 该引脚被略微拉高 如果微处理器在外 部执行状态 ALE 禁止 置位无效 PSEN 外部程序存储器的选通信号 在由外部程序存储器取指期间 每个机 器周期两次 PSEN 有效 但在访问外部数据存储器时 这两次有效的 PSEN 信号将不 出现 EA VPP 当 EA 保持低电平时 则在此期间外部程序存储器 0000H FFFFH 不管是否有内部程序存储器 注意加密方式 1 时 EA 将内部锁定为 RESET 当 EA 端保持高电平时 此间内部程序存储器 在 FLASH 编程期间 此引脚 也用于施加 12V 编程电源 VPP XTAL1 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入 XTAL2 来自反向振荡器的输出 8 3 振荡器特性 XTAL1 和 XTAL2 分别为反向放大器的输入和输出 该反向放大器可以配置 为片内振荡器 石晶振荡和陶瓷振荡均可采用 如采用外部时钟源驱动器件 XTAL2 应不接 有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器 因此对外部时钟信号的 脉宽无任何要求 但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度 4 芯片擦除 整个 PEROM 阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合 并保 持 ALE 管脚处于低电平 10ms 来完成 在芯片擦操作中 代码阵列全被写 1 且在 任何非空存储字节被重复编程以前 该操作必须被执行 此外 AT89C51 设有稳态逻辑 可以在低到零频率的条件下静态逻辑 支持两种 软件可选的掉电模式 在闲置模式下 CPU 停止工作 但 RAM 定时器 计数器 串 口和中断系统仍在工作 在掉电模式下 保存 RAM 的内容并且冻结振荡器 禁止所用 其他芯片功能 直到下一个硬件复位为止 9 3 编码芯片 PT2262 和解码芯片 PT2272 PT2262 2272 是台湾普城公司生产的一种 CMOS 工艺制造的低功耗低价位通用编 解码电路 PT2262 2272 最多可有 12 位 A0 A11 三态地址端管脚 悬空 接高电平 接 低电平 任意组合可提供 531441 地址码 PT2262 最多可有 6 位 D0 D5 数据端管脚 设定 黄河科技学院毕业设计 文献综述 第 6 页 的地址码和数据码从 17 脚串行输出 可用于无线遥控发射电路 编码芯片 PT2262 发出的编码信号由 地址码 数据码 同步码组成一个完整的 码字 解码芯片 PT2272 接收到信号后 其地址码经过两次比较核对后 VT 脚才输出 高电平 与此同时相应的数据脚也输出高电平 如果发送端一直按住按键 编码芯片 也会连续发射 当发射机没有按键按下时 PT2262 不接通电源 其 17 脚为低电平 所以 315MHz 的高频发射电路不工作 当有按键按下时 PT2262 得电工作 其第 17 脚输出经调制的串行数据信号 当 17 脚为高电平期间 315MHz 的高频发射电路起振并 发射等幅高频信号 当 17 脚为低平期间 315MHz 的高频发射电路停止振荡 所以高频 发射电路完全收控于 PT2262 的 17 脚输出的数字信号 从而对高频电路完成幅度键控 ASK 调制 相当于调制度为 100 的调幅 10 PT2262 特点 CMOS 工艺制造 低功耗 外部元器件少 RC 振荡电阻 工作电压范围宽 2 6 15v 数据最多可达 6 位 地址码最多可达 531441 种 应用范围 车辆防盗系统 家庭防盗系统 遥 控 玩 具 其他电器遥控 引 脚 图 黄河科技学院毕业设计 文献综述 第 7 页 管脚说明 名称管脚说 明 A0 A111 8 10 13地址管脚 用于进行地址编码 可置为 0 1 f 悬空 D0 D57 8 10 13数据输入端 有一个为 1 即有编码发出 内部下拉 Vcc18电源正端 Vss9电源负端 TE14编码启动端 用于多数据的编码发射 低电平有效 OSC116振荡电阻输入端 与 OSC2 所接电阻决定振荡频率 OSC215振荡电阻振荡器输出端 Dout17编码输出端 正常时为低电平 在具体的应用中 外接振荡电阻可根据需要进行适当的调节 阻值越大振荡频 率越慢 编码的宽度越大 发码一帧的时间越长 11 4 无线遥控技术 无线电遥控就是利用电磁波在远距离上 按照人们的意志实现对物体对象的无线 操纵和控制 这种无线控制的方式就叫做无线电遥控 无线电遥控模型的设备一般都包括以下几个部分遥控发射机 遥控接收机 执行 舵机 电子调速器组成 1 遥控发射机 遥控发射机就是我们所说的遥控器 它是来操控我们的车模或船模的 由于它外 部有一个长长的天线 遥控指令都是通过机壳外部的控制开关和按钮 经过内部电路 的调制 编码 再通过高频信号放大电路由天线将电磁波发射出去 黄河科技学院毕业设计 文献综述 第 8 页 目前模型常用的遥控发射机有三种类型 一种是盒式按键手持用的小型遥控发射 机 一种是便携杆式遥控发射机 另一种是手持枪式遥控发射机 前一种多为开关式 模拟电路的遥控系统 为一般普通的玩具遥控车模 船模或航模使用 电路的设计和 制作比较简单 动作的指令都为 开 和 关 两种 虽然通道的数量可以很多 遥 控的性能和距离较低 而发射机为杆式和枪式两种通常为比例式的无线电遥控器 在 动态仿真模型中是当今最为流行的遥控操作系统 由于这两种在调制 编码和电路的 组成等方式的不同 其性价比有很大的差异 所以在价格上也不同 比例遥控杆式发 射机有两个操纵杆 左边的杆用来控制模型车的速度及刹车 前进或后退 右边的杆 控制模型车的方向 枪式发射机用一个转轮 方向盘 和一个类似手枪扳机的操纵杆 来分别控制方向和速度 除了这些基本功能之外 一些较高级发射机还运用了先进的 电脑技术 增加了许多附加的功能 如储存多种模型车 船的调整数据 一机多用 有计时 计圈功能 方便练习和比赛 有大型液晶显示屏幕 可显示工作状态和各种 功能 2 遥控接收机 遥控接收机是安装在车模或船模上用来接收无线电信号的 它会处理来自遥控发 射机的无线电信号 将所接收的信号进行放大 整形 解码 并把接收来的控制信号 转换成执行电路可以识别的音频信号或是数字脉冲信号 传输给车模上或船模上的其 他电子部件 如 舵机电路 电子调速器电路等执行机构 这样一来我们的车模或船 模 就会通过这些执行机构来完成我们所发出的动作指令 由于接收机是装在模型飞 机上 车上或船上的 一般都尽量做得很小巧 有两个火柴合大小 重量仅几十克 但大都为具有很高的灵敏度 性能低一些的接收距离也有几百米 而好的却能接收千 米外发射来的无线电信号 接收机一般都要与发射机配套使用 通常使用专用的电池 组或使用六伏直流电源 4 节 5 号电池 3 伺服舵机 舵机是把从接收机传来的信号转换为机械的动作的一种机电一体的装置 主要作 用是把接收机收到的电信号转换成相应的机械动作 借此完成方向和速度的控制 伺 服舵机根据不同用途又可分为普通舵机 强力舵机和微型舵机 普通舵机能满足一般 使用要求 强力舵机通常被用在较大的模型或受力较大的控制机构上 如越野车的转 向机构 微型舵机则常被用于尺寸和受力都比较小的模型车模或船模上 但有 黄河科技学院毕业设计 文献综述 第 9 页 的舵机也常分离成单独的个体 这种机电分离的形式常用在非比例执行的控制电路当 中 早年我们常把它称作随动器或擒纵器 实际就是一个齿轮减速装置 现在的一些 开关型的遥控系统常采用它 比例舵机则与往常大不一样 不仅体积小而且精密 是 现在比例遥控系统常用的动作执行机械 4 电子调速器 电子调速器就是我们通常所说的电调 是专门用在电动遥控模型上的动力输出控 制装置 它是控制车模或船模上的电动机的转速和正转反转的一种电子控制电路 也 可以说电子调速器是接收来自接收机控制信号的一种放大装置 它将所接收到的比例 信号放大成电动机可直接使用的电压和电流供电动机工作 12 黄河科技学院毕业设计 文献综述 第 10 页 结 论 查阅了遥控车位锁方面的资料 我感到设计一个智能电子遥控车位锁是一件十分 不易的事情 首先 必须熟悉并运用51单片机 同时还必须学会单片机的程序语言 能够编写应用程序 其次 要通过编码芯片PT2262和解码芯片PT2272 实现车位锁的 遥控控制功能 就必须学习这两种芯片 掌握它们的用法 然后 需要选择遥控的方 式 其方式多种多样 从信号传递方式分 红外 无线电波 超声波 雷达 其中无 线电波的又分为调频 调幅 调相等 从输出信号分 输出继电器信号型 输出电流 信号型 输出