Файл: Автоматизация и управление.docx

Когда питание включено, светодиод номер 1 светится, чтобы указывать на наличие мощности в цепи, а светодиод номер 2 горит, указывая на присутствие считывателя RFID. Одновременно на ЖК-дисплее отображается сообщение «Автоматическая RFID-парковка», а также короткий звуковой сигнал от пьезозузера PZ1. Транзистор BC547 управляет зуммером. Информация о контактах 7805, 7812 и BC547 показана на рисунке 1.6 [18].

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 15

Постановка задачи

Цель дипломного проекта заключается в разработке системы автоматической парковки на базе RFID технологий.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

Выполнить обзор существующих систем автоматической парковки и распознавания государственных номеров транспортных средств на стоянке;
Изучить принципы работы системы автоматической парковки и распознавания государственных номеров;
Разработать структуру системы автоматизированной парковки;
Разработать функциональную схему автоматизации;
Произвести выбор оборудования для реализации;
Разработать UML диаграммы;
Произвести выбор среды программирования и разработать программу;
Решить вопросы БЖД;
Решить вопросы технико – экономического обоснования.

Разработка системы автоматизированной парковки
1. Разработка структуры системы автоматизированной парковки

В ходе выполнения дипломного проекта разработана структурная схема автоматизированной парковки (рисунок 2.1)

Рисунок 2.1 – Структурная схема системы автоматизированной парковки с системой распознавания номерных знаков и возможностью пропуска автомобиля на стоянку

На структурной схеме отображено функционирование системы при подъезде машины к паркингу. Чтобы начать работу с автоматической парковкой на основе RFID, владелец транспортного средства должен сначала зарегистрировать автомобиль у владельца парковки и получить метку RFID. Когда автомобиль подъезжает

к шлагбауму, метка RFID, находящаяся на лобовом стекле автомобиля, датчик RFID, который устанавливается возле входных ворот стоянки считывает метку. Как только метка RFID считывается датчиком, система автоматически вычитает указанную сумму из метки RFID и открывается шлагбаум, чтобы автомобиль мог занять забронированное парковочное место. В то же время счетчик парковки увеличивается на единицу. Аналогично, когда автомобиль покидает парковочное место счетчик парковки уменьшается на единицу.

Система также предлагает средства для пополнения суммы для каждой метки RFID. Ручная обработка не требуется. Кроме того, система обеспечивает безопасность.

Когда автомобиль пересекает линию инфракрасного луча IR LED1-D1, установленную на въезде к воротам, затвор не открывается, пока метка RFID не будет находится на необходимом расстоянии от датчика RFID. После того, как метка попадают в зону считывания датчика, затвор открывается в течение трех секунд и автоматически закрывается, когда автомобиль заезжает на территорию парковки. Если автостоянка заполнена, на ЖК- дисплее отображается сообщение «Парковка заполнена, извините за неудобство».

Когда автомобиль покидает парковочную зону и пересекает ИК-луч между ИК-светодиодами 2 и D2 у выходных ворот, количество транспортных средств уменьшается на единицу. На ЖК-дисплее отображается количество автомобилей на стоянке вместе с сообщением «Спасибо за посещение».

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 15

Разработка функциональной схема автоматизации

Функциональная схема автоматизации приведена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 – Функциональная схема автоматизации
На данной функциональной схеме отмечены ИК датчики – 1, 2, блок управления шлагбаумом (исполнительный механизм) – 3, считыватель RFID (блок идентификации транспортного средства) – 4, и камера для распознавания пользователя (блок идентификации пользователя)– 5.

При подьезде к шлагбауму, автомобиль останавливается перед линией от ИК датчика. Затем считыватель RFID идентифицирует метку на автомобиле, а камера фиксирует номерной знак, и затем блок управления

шлагбаумом получает информацию из БД о забронированном месте на данный автомобиль, и блок управления отправляет сигнал, для поднятия шлагбаума.

Выбор оборудования для реализации автоматической системы парковки

Необходимо реализовать пять блоков:

блок идентификации пользователя;
блок идентификации транспортного средства;
блок идентификации парковочного места;
блок управления шлагбаумом;
блок контроллера.

Блок идентификации пользователя

Блок идентификации пользователя представлен GSM модулем SIM900.

Для связи с контроллером используется последовательный порт RS-232.

Наиболее интересными модулями для разработок в серии SIM900 являются SIM900 и его pin-2-pin версия SIM900R, которые изображены на

рисунке 2.3 [9].

Рисунок 2.3 – Форм-фактор SIM900 и SIM900R

В этом проекте используется GSM-модуль SIM900 с RS232. Его можно подключить к ПК с помощью USB. Для отправки и приема данных используются терминальные программы, например, RealTerm. Интерфейс соединения модуля GSM и контроллера также может быть выполнен напрямую с помощью проводов. GSM модуль изображен на рисунке 2.4 [9,10].

Рисунок 2.4 – Модуль GSM

Модуль GSM работает с AT командами, где AT (Application Terminal) обозначает приложение терминал [11].

Для подключения контроллера и GSM, контакт приемника (Rx) контроллера подключен к контакту передатчика (Tx) модуля GSM и Pin (Tx) передатчика контроллера подключен к выходу приемника (Rx) модуля GSM.

На рисунке 2.5 приведена функциональная схема блока идентификации пользователя.

5В

Рисунок 2.5 – Функциональная схема блока идентификации пользователя

Рисунок 2.6 – Назначение выводов компонента SIM900

Включить или выключить питание модуля можно с помощью сигнала на управляющем входе D9. Для изменения состояния на D9 подается импульс продолжительностью 1 с. Изменение состояния происходит спустя 3,2 с после начала импульса.

На рисунке 2.7 изображена принципиальная схема идентификации пользователя.