系统软件设计
本系统的软件设计围绕着数据的提取、传输和处理。从数据流向上看,数据经过三个阶段的处理,分别是WirelessUSB协议处理、USB协议处理和PC监控软件的处理(显示监控数据)。本系统从硬件上可分成三大部分:车位锁节点、主机桥接器和PC。车位锁WirelessUSB协议处理;主机桥接器包括WirelessUSB协议处理和USB协议处理;PC包括USB协议处理和监控软件处理。
车位锁节点
当车辆驶近车位时,车主按下遥控器的解锁按钮,接收电路则对接收到的信号进行解码,并将解码结果送入单片机,单片机对接收到的解码信号进行分析比较。如果该信号与存储器中已经保存的身份码相符,则说明是合法车辆,单片机则控制电动机将车位锁降下,待下降到位后,发出声音信号,车主听到声音后,将车辆驶入车位,并在离开时升起车位锁,起到防盗作用,程序流程图如图4所示。
WirelessUSB网络
WirelessUSB无线网络是一主多从(点对多点)的星形网络结构,包括一个主机(桥接器)和多个从机(最多支持255个从机),支持双向数据传输。
WirelessUSB主机负责检测干扰,选择安静的信道,正常情况处于接收模式,当设备轮询时才发送应答数据。主机上电后先进入频道选择模式,找到一个安静频道后,进入数据模式。当用户请求绑定时进入绑定模式,绑定结束后将进入频道选择模式。如果当前通道的噪声干扰太大,主机将重新进入频道选择模式。
WirelessUSB从机有数据则立即往主机发送(不检测信道空闲),无数据则睡眠(节电),定时轮询主机请求配置数据。上电复位后先检查设备是否已经绑定,如果已绑定则进入重新连接模式。如果未绑定,则进入空闲模式,等待用户绑定,当用户手动绑定后进入绑定模式,结束后将进入重新连接模式,找到主机后将进入数据模式。在数据模式,如果丢失连接,将自动进入重新连接模式。
PC监控端
PC监控端的软件的驱动层主要包括USB接口的驱动程序;协议层包
图5 程序流程图括USB主机协议;应用层的主要工作对监控数据进行进一步分析处理,以及处理用户输入。为了加速开发进度,充分利用现有资源,主机端USB驱动不重新开发,直接采用Cypress公司提供的通用驱动CyUSBAPI,CyUSB API提供了高层的应用程序接口,大大方便了应用程序的编写。上位机监控界面采用VC6.0的MFC进行编写,显示所检测到的所有的停车位总数,空闲车位数以及被占用车位数,并列出所有车位数详细信息以及各个车位锁当前的电量。
结语
该车位锁管理系统是一种低成本、高性能的管理系统,充分利用了PSoC的内部资源以及WirelessUSB的灵活性和高自由度。整个系统包括PC软件和嵌入式设备两大模块,支持即插即用。系统通过USB2.0接口与PC软件通信,扩展性强,能同时采集多达255个车位信息。此外,系统可将车位信息经WirelessUSB上传到上位机管理软件,上位机管理软件将车位占用的信息显示出来。操作人员利用这些信息即可对整个停车场进行管理,这样有利于改善停车场的管理秩序,减轻管理人员的劳动强度,降低管理费用。