IC卡停车场车辆检测器的原理与地感线圈的安装调试

1、60智能建筑与城市信息2003年第2期总第 75期IC 目。随着我国加入W T O 加。场,由于车辆进出手续简便,性高,并可以配合电脑设备,入车辆自动进行监测、计费、显示,因而得到广泛应用。1IC 系统IC 组成部分为读卡控制器、时,卡,经系统确认后,起;车辆通过闸杆,时,器探测到车辆驶离,落将入口关闭,的过程。同样,一台闸杆机,各埋设有一只地感线圈。驶出车场时,感线圈上面,信号,闸杆自动抬起。车辆客户收费,出口处的管理人员手工控制。辆通过闸杆驶离地感线圈后,便自动下落将出口处关闭。理控制,统计或打印输出结果,备图像监控系统、临时客户发卡计费系统等。L1、L2,绕制在利用铁淦氧的高导可以减少线

2、圈匝数,又避免变压器T1其绕组L1通过引线外接地地感线圈的感抗通过T1反L2,形成等效电感L,L C 1形成振荡回路,根据图2中振荡频率为十余千赫S1闭合C2与C1并联,电容量增设置高低两种L1未连接地感线圈或由故电路停振。因此Q1的集电极的输出经三极管Q3整97C2051的T0口。单片机内有2K 字节和128字节RAM ,2个16 Products&Application61IntelligentBuilding&CityInformation20032 No.75位定时/计数器,程的串行通信接口。的最大特点是一次性编程O T P OTP 即这种芯片的EPROM 一次,不能再

3、次擦除编程。位,不占用单片机的任何资源。OTP 模式加密后,再次擦除,片机内的程序。很显然,程序的方式适合于厂家的中、量生产,但是在产品的开发阶段,使用Atmel 公司的机,其功能和指令系统与完全一样,但EPROM 等开发调试完成,片机。最近几年来,Atmel 产的A T 89C 合理处,破译的。车身金属底盘改变了地感线从而使振荡频率发生振荡频率与f1的差值超出了此时检测器判为车辆驶在有车辆驶入时,单片机的第脚输出约0.5s的高电位,三极管导通,继电器J1吸合,通过相由于各类车辆的车身大小不对地感线圈电感量的影响程度有时地感线圈的埋设处对线圈的电这些因此,无车驶入与有车驶入时这就是车辆检测如果

4、两者频率之表明必须产生更这属于低灵敏度检测;差值设只要有较小的频率变化便可这属于高灵敏度 将差值设为大小不同的四个值,分别代表最低、较低、较高、最高四种灵敏度。在图2中,单片机的第17、18脚分别接有开关S2、S3,开关闭合时为“0”,断开时为“1”,因此有四种组合,分别对应四种不同的检测灵敏度。根据出入口的不同需求,地感线圈可埋设在闸杆的一侧或两侧。相对于车辆的行驶方向,当车辆驶入埋设在闸杆前面的地感线圈上方时,车辆检测器产生一个正极性的控制信号驱动闸杆抬起;当车辆驶离埋设在闸杆后面的地感线圈上方时,车辆检测器又产生一个正极性的控制信号驱动闸杆下落。为使在同一台车辆检测器上适应这种不同需求,

5、只要在单片机上作适当设置即可。在图2中,单片机的第19脚设一开关S4,若将车辆检测器用于闸杆后面,便将开关闭合,用于闸杆前面可将其断开。为便于使用者观察车辆检测器的工作状态,在图2中还设有两只发光二极管,分别接单片机的第12、15脚。故障状态时红色发光管常亮,无车驶入时绿色发光管闪烁,有车驶入时绿色发光管常亮。电源的稳定性和抗干扰技术。为抗击市电电源的波动,车辆检测器的电源变压器次级绕组电压取9V,留有较大的余量。由于检测器的整机电源负载较轻,在电源稳压块7805两端有约5V的压降,即使市电跌落30%也可保证有稳定的+5V输出。7805两端与地之间并联0.1微法的电容,可滤去由电源引入的高频杂

6、散噪波。J1、J2继电器线圈两端并联二极管D2、D3,由于继电器线圈电流被切断时会产生反电势,不仅干扰电路中其他元件的正常工作,还可能击穿三极管,并联的二极管可将反电势旁路掉。电源变压器初级220V端不要和现场中的电动机接入同一交流供电点,因电动机在启动和运行时会对电源造成较大干扰,往往通过公共交流线路反馈到其他电器,故两者的电源接入点相隔远一点为好,一般相隔1m以上便可将闸杆机中的电动机的干扰降至很小。现场的50Hz工频干扰对地感线圈的影响不大,因地感线圈匝数少,对工频交流干扰呈现很低的阻抗。为增强整机抗干扰能力,在单片机的程序设计中,采用数字滤波技术,有车驶入和无车驶入时的振荡频率都要测量

7、多次,取其平均值作为测量结果。3地感线圈的现场制作调试有些地方的IC卡停车场,有的停车场闸杆前后地面一片狼藉,被建筑切割机开挖的用以埋设地感线圈的槽沟横七竖八,甚至于导线露出地面,十分有碍路面瞻观。究其原因,一是未能正确划定地感线圈的埋设位置,因而只能多处开槽,逐个试验;二是在地感线圈埋设完毕后,需用合适的材料封灌槽沟。地感线圈有成品可售,价格为500900元一只。但若从降低停车场造价和方便现场施工等角度考虑,推荐自行制作。地感线圈采用多股铜芯软绝缘线或单根铜芯硬绝缘线构成,铜芯截面积不要小于1.5mm2。线圈头尾引线相互绞合作为馈线使用,整个地感线圈用一整根导线制作,中间不要有接头。地感线圈

8、的形状为矩形,短边约为1m,长边对着车辆运行的方向。地感线圈位于车道中间,距路边缘约300mm,匝数一般可取4匝。地感线圈相对于闸杆的埋设距离,要按照闸杆是抬起还是下落两种情况分别考虑。若是车辆驶离地感线圈以后闸杆下落,则地感线圈靠近闸杆的一边距离闸杆300m m 左右即可,这样当车尾离开地感线圈以后,闸杆便开始下落。若是车辆驶入到地感线圈上面时,要求闸杆抬起,由于自车辆检测器发出控制信号到闸杆完全抬起需要23s 的时间,地感线圈要埋设到距离闸杆5m开外处。地感线圈的埋设位置确定下来以后,用粉笔在路面上做好记号,用切割机沿着记号开槽,在4个直 Products&Application角

9、处切45。,以防水泥槽沟直角处割伤导线。槽的宽度约4mm,深度约50mm,应保证最上边的一根绝缘导线距离路面不要太近,以防日后导线暴露出地面。在线槽周围150mm内不要有金属物。线槽开挖好以后,围绕槽周绕设绝缘导线,一圈紧挨一圈,不要重叠。地感线圈铺设好以后,经试验成功再进行封闭,可用一块大铁板代替汽车做模拟试验。封闭材料可选用环氧树脂、沥青或水泥。由于环氧树脂的电绝缘性能好,故使用较多,但用水泥封闭的效果也不错。水泥成本低廉,取材容易,并且与周围地面具有良好的粘合性。地感线圈作为振荡回路的重要组成部分,采用线径较粗的绝缘铜线制作,电损耗极小,并且匝数不多,振荡频率只有十几千赫兹至数十千赫兹,因而具有很高的品质因数Q值。当用潮湿的水泥灌浆封闭地感线圈的线槽后马上驾车试验,设备运行也十分正常。即使地感线圈的一部分浸泡在积水中,也不影响闸杆的正常起落。依照上法和注意事项制作埋设的地感线圈,基本上可保证一次性地获得成功。有时可能需要调节的只是车辆检测器的灵敏度和工作频率,以适应停车场的现场环境。以上对于车辆检测器的基本电路原理进行了分析,也对有关地感线圈的问题作了介绍,这无论对于该类型产品的设计、制作,还是整个IC卡停车场设备的现场安装、调试、检修都有一定参考价值。还可以看出,车辆检测器使用的都是市场上易于购买、价格低廉的元