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小体积的纽扣电池的供电电压一般只能达到3-3.6V

2014/4/8 15:44:00点击:

软件的登录界面如图3-21所示。

3-21上位机登录界面图登录时输入需要登录密码、收费站编号(每个收费站都对应唯一一个收费站编号)以及当前软件所对应的收费站进出口类别。

本系统具有了对通过车辆车主信息的查询、更改、删除、添加等功能,车主信息主要包括了车主所持有卡的发行ID号、车主的驾驶证和行驶证资料以及对车主行驶记录的基本描述等信息,具体的软件效果图如图3-233-24所示。

423-23信息查询显示界面图3-24ID号输入查询界面系统可以实现对通过车辆的自动扣费,车辆的自动扣费是通过查询进出收费站的编号和通过车辆车主的卡号进行的。

系统通过记录每次车辆通过的收费站编号以及进或者出的状态,这样就可以建立车辆每次进出的一对一关系,由于收费站之间的某类型的车辆的收费标准是确认的,所以这样的一对一关系在结合车主资料中的车辆类型就可以实现车辆的自动扣费。

需要说明的是本系统实现的只是对以上信息的记录,然后通过网络把上述的信息发送到远程的服务器来实现扣费,远程的服务器的具体构建不在本文的讨论范围内。

3.6本章总结本章对基于远程光学逆向器车载门禁系统进行了相关实验,实现了下位机信息采集模块和信号调制模块的软硬件设计并调试实现了其所具备的功能,另外针43对收费站的实际情况构建出了一个基本的上位机收费软件,实现了基本软件模块的编写。

44第四章用于门禁的近程光学逆向器信息处理系统设计在前面的章节中已经介绍讨论了围绕远程的逆向器结构搭建的车载门禁系统,本章的主要内容将基于近程的逆向器结构讨论它在短距离门禁项目中的应用。

4.1系统需求分析本章讨论的近程光学逆向器门禁系统是基于教研室与成都某公司合作研发的一个门禁项目,该项目主要需求是用基于光学逆向器技术的门锁替代原来该公司所生产的配电箱上的传统的机械锁。

在确定利用光学逆向器作为识别方式以外,公司还结合自身需求提出了应有的一些功能要求,具体主要包括以下几点:()为配电箱配置的基于光学逆向器技术的钥匙体积应尽量简小轻便,并具有较低的功耗。

()能提供稳定的压电结构本振驱动信号。

数据传输稳定可靠,误码率低。

()锁体信号检测部分对逆向器调制过来的信号能准确的识别,并对正确的开门信号能形成开门动作。

()完成与逆向器门禁相配套的锁体结构设计。

系统的结构图如图4-1所示。

MCU1PWM升压电路直流偏置振荡电路压电陶瓷片发射光源和回波探测电路放大检波电路信号整形电路MCU2锁体电机图4-1配电箱门禁系统框图4.2系统硬件平台设计与实现4.2.1信号调制与驱动电路分析为了达到电路功耗尽量低的目的,信号调制与驱动电路这里选择的TI公司生45产的MSP430F1222这款低功耗芯片,它的主要技术指标如下:超低功耗;具有五种省电模式;16位精简指令架构,指令周期125us带三个比较/捕获寄存器的16位定时器Timer_A;高达200Kbps10A/D转换器;串行通信接口,可软件配置实现UART异步通信和SPI同步通信;4kB+256BFLASH存储器和256kBRAM

另外为了达到使得钥匙的体积比较简小轻便的目的,所以本课题这里钥匙的供电选择的是体积较小的纽扣电池作为供电能源。

但是由于小体积的纽扣电池的供电电压一般只能达到3-3.6V,本课题中电路所要求的直流偏置电压在带负载的情况下要求必须达到6V以上,所以说单纯的用纽扣电池作为整个电路的直流电源是行不通的。

为了获取电路中所要求的直流偏置电压,同时又要保留使用体积小的纽扣电池,本课题在这里采用的方式的附加一个DC/DC升压式变换器。

另外在本文中的第二章关于光学逆向器调制原理时已经提到,调制器件需要一个一定频率和幅值的正弦波作为调制信号的载波以及驱动信号,本课题在这里采用的是一个变压器耦合正反馈自激振荡电路来产生这个正弦波。

信号调制与驱动电路的系统框图如图4-1所示。

信号驱动电路和调制电路作用是产生一个一定频率和幅值的正弦波用于驱动逆向器调制器件(本课题采用的是压电陶瓷片),使得压电陶瓷片工作在谐振状态,工作在谐振频点的压电陶瓷片振幅最大,从而使得接收电路收到的回波信号对比更加明显,这样使后面的信号的检波更加容易一些。

整个驱动电路主要分两个部分,升压电路和振荡电路。

升压电路的作用是对较小的直流电压进行升压,从而依靠升压后的直流电压给后端的振荡电路提供足够的起振电压。

振荡电路的作用是产生一个一定频率(30kHz左右)的正弦波(压电片的谐振频率)去驱动压电陶瓷片振动。