二、設(shè)計(jì)說明

設(shè)計(jì)方案

自動泊車系統(tǒng)最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)是發(fā)送汽車自身信息到停車場管理系統(tǒng)，接收停車場管理系統(tǒng)的管理信息，進(jìn)入車場前實(shí)現(xiàn)前進(jìn)航向的自動教正，自動行駛到停車位附近位置，倒退進(jìn)入到停車位置，關(guān)閉電動機(jī)，接收汽車啟動信息，將汽車行駛到停車場出口。

為了實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，對于小車的設(shè)計(jì)做以下分析：智能泊車系統(tǒng)是一個具有自治功能的系統(tǒng)，系統(tǒng)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)車輛在進(jìn)入車庫區(qū)域后，根據(jù)和車庫的管理系統(tǒng)進(jìn)行無線信息交流后，無人自動行駛到車庫管理系統(tǒng)指定的停車位置。當(dāng)車主需要提取車輛時，只要停車場管理系統(tǒng)對車輛進(jìn)行操作之后，車輛會自動行駛到指定的出口。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求盡可能少的對停車場進(jìn)行指導(dǎo)性的標(biāo)識，以使停車場的布置成本達(dá)到最低。

設(shè)計(jì)原理

本系統(tǒng)以基于ARM Cortex-M4內(nèi)核的MK10DN512ZVLL10芯片為控制芯片，輔以電源模塊、電機(jī)及其驅(qū)動模塊、藍(lán)牙模塊、GSM通信模塊、無線收發(fā)模塊、煙霧傳感器模塊、紅外線檢測模塊、水位感應(yīng)模塊，組成了功能完整的智能泊車系統(tǒng)。系統(tǒng)框圖如下：

圖1 小車系統(tǒng)框圖

三、設(shè)計(jì)方案

1硬件設(shè)計(jì)

1.1控制器模塊

在原有的開發(fā)板基礎(chǔ)上制作了此控制模塊轉(zhuǎn)接板，以更好的與其他模塊銜接。其原理如下圖：

                    圖3 控制模塊原理圖

1.2電源模塊

本系統(tǒng)全部硬件電路的電源由兩個7.2V、2000mA·h大容量鎳鎘電池提供。由于電路中的不同電路模塊所需要的工作電流容量各不相同，因此電源模塊應(yīng)該包含多個穩(wěn)壓電路，將充電電池電壓轉(zhuǎn)換成各個模塊所需要的電壓。

本系統(tǒng)中采用了固定輸出為3.3V和5V的電源穩(wěn)壓芯片LM2596來獲得所需電壓，LM2596開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器是降壓型電源管理單片集成電路，由于該器件只需4個外接元件，可以使用通用的標(biāo)準(zhǔn)電感，這優(yōu)化了LM2596的使用，極大地簡化了開關(guān)電源電路的設(shè)計(jì)，而且能夠輸出3A的驅(qū)動電流，具有很好的線性和負(fù)載調(diào)節(jié)特性。

電路原理如下圖：

                                                                             圖4 電源模塊原理圖

1.3電機(jī)及其驅(qū)動模塊

本系統(tǒng)采用高電壓、大電流的L298N全橋驅(qū)動芯片，外圍電路如下圖5所示。它的響應(yīng)頻率高，一片L298N可以分別控制兩個直流電機(jī)。兩個電機(jī)的四個正反向信號和兩個PWM信號經(jīng)L298N后能夠穩(wěn)定地控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)動和較大范圍的控制電機(jī)電壓。電路采用PWM驅(qū)動形式，四路輸入和輸出以控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。電路主要由L298N、光電耦合器、保護(hù)二極管組成。電路是由單片機(jī)控制的，與單片機(jī)的接口采用光電耦合器，利用光電耦合器傳輸信號可以消除相互之間的干擾，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)原理圖如下圖：

            圖5 電機(jī)驅(qū)動模塊原理圖

1.4無線通信模塊

    本系統(tǒng)采用了三種無線通信模塊，分別為：藍(lán)牙模塊，無線收發(fā)模塊，GSM通信模塊。其功能如下：

（1）    藍(lán)牙模塊：藍(lán)牙模塊運(yùn)用于小車上，實(shí)現(xiàn)與手機(jī)的通信。首先利用手機(jī)的藍(lán)牙功能與小車上的藍(lán)牙模塊相匹配，然后利用手機(jī)藍(lán)牙發(fā)送指令給小車，小車根據(jù)指令完成相應(yīng)的動作，在小車完成相應(yīng)動作后，小車會通過藍(lán)牙模塊發(fā)送信息到手機(jī)上提示動作的完成。

（2）    無線收發(fā)模塊：無線收發(fā)模塊應(yīng)用于停車場控制中心與小車的通信上，當(dāng)停車場控制中心檢測到停車場有緊急情況時（火災(zāi)或水災(zāi)），停車場控制中心將利用無線收發(fā)模塊向停車場廣播報(bào)警信息，小車接收到信息后執(zhí)行相應(yīng)的動作。

（3）    GSM 通信模塊：GSM通信模塊位于停車場控制中心，用來接收用戶發(fā)來查詢車位余量的短信，然后自動回復(fù)停車場的車位信息，同時當(dāng)停車場發(fā)生緊急情況時，向用戶發(fā)送提示短信，并報(bào)警。

1.5傳感器模塊

    本系統(tǒng)應(yīng)用了煙霧傳感器模塊、紅外線檢測模塊、水位感應(yīng)模塊以及接近開關(guān)，各功能如下：

（1）    煙霧傳感器模塊：安裝在停車場中，用來檢測火災(zāi)的發(fā)生。當(dāng)煙霧濃度超過預(yù)設(shè)值，便會發(fā)出警報(bào)。

（2）    水位感應(yīng)模塊：簡易自制的水位器，安裝在停車場中，用來檢測車庫是否發(fā)生水災(zāi)。當(dāng)超過安全水位時，便給控制中心信號。

（3）    紅外線檢測模塊：安裝在小車前方，用來檢測黑線引導(dǎo)小車入庫，尋找空車位停車，以及檢測車輛安全車距，達(dá)到避障功能；還用在停車場，用來檢測車輛的進(jìn)出，使控制中心能即時統(tǒng)計(jì)車庫的空車位量。

（4）    接近開關(guān):每對停車位中間的前方約20cm處都埋有一小塊鐵片，當(dāng)小車經(jīng)過每塊鐵片時，安裝在小車前方的接近開關(guān)都會檢測前方兩邊的車位是否停車，從而達(dá)到自動尋位的功能。

2軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用C語言編程實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能。C語言本身帶有各種庫函數(shù)，運(yùn)算能力較強(qiáng)，而本系統(tǒng)的軟件中算數(shù)運(yùn)算比較多，利用C語言編程可以體現(xiàn)出一定優(yōu)勢。

程序是在Window7環(huán)境下采用Keil uVision4軟件編寫的，可實(shí)現(xiàn)對小車的精確控制，對傳感器輸入信號的處理以及聲光提示等功能。

設(shè)計(jì)思路很好，學(xué)習(xí)了 。

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滾珠絲桿

    這個設(shè)計(jì)的思維還是不錯的！ 但是要全部的停車場都裝上同編碼的接發(fā)器才行！  

呵呵，統(tǒng)一裝上同編碼接發(fā)器，市場的競爭小，經(jīng)濟(jì)的效益可觀。

樓主，有人投資嗎？