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基于单片机的道闸控制系统的总体方案设计案例概述

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TOC\o1-3\h\u12735基于单片机的道闸控制系统的总体方案设计案例概述 1

238561.1机械设计方案 1

38381.2机电控制方案 4

1.1机械设计方案

如图1.1所示为道闸的传动流程图，如图1.2所示为道闸的传动示意图。上位机根据判断结果，发出信号，进而控制单片机，单片机进而发出信号来控制。电机进行正反转，将动力传动给减速机，减速机的输出轴因电机转动而转动。曲柄被减速机的输出轴带动而在工作行程内作转动。曲柄通过连杆使得摇杆在90°的范围内作摆动运动，摇杆通过道闸转轴把动力传动给道闸横杆，使得道闸横杆在90°的范围内完成升降动作。

图1.1道闸的传动流程图

图1.2道闸的传动示意图

如图1.2所示，本设计中的道闸包括了以下机构，其特点为使用了蜗轮蜗杆减速机，带自锁功能，能有效防止重力等因素导致道闸从竖直状态滑落下来；使用四连杆结构，有急回特性。

（1）电机

（2）一级蜗轮蜗杆减速机

（3）减速机支撑钣金

（4）减速机输出轴

（5）曲柄摇杆机构

（6）道闸转轴

（7）带立座轴承座

（8）可调节夹头

（9）横杆固定钣金

（10）可调夹头夹板

（11）道闸横杆

（12）轴承承重钣金

（13）安装门

（14）上盖

如图1.3所示为道闸的三维图，图1.4为道闸（不含外壳）的三维图，图1.5为道闸横杆处于水平位置时的三维图，此时曲柄与摇杆共线。图1.6为道闸横杆处于竖直位置时的三维图，此时曲柄与摇杆也是共线的。

图1.3道闸（含外壳）三维

图1.4道闸（不含外壳）三维图

图1.5道闸横杆处于水平位置时的三维图

图1.6道闸横杆处于竖直位置时的三维图

1.2机电控制方案

本设计选用了合适的车牌识别模块，并根据此模块进行道闸的机电控制系统的设计。根据车牌识别的结果，判断出车辆是VIP车还是临时车，在车辆进出场时，把车辆类别（VIP车还是临时车）以及具体车牌号显示在显示屏上，若该车是VIP车，则该车进场时不进行收费；若该车是临时车，则该车进场时开始自动计算停车时长和停车费用。

当车进出停车场时，电机正转，代表道闸横杆开始升起，正转保持一段时间后停止，代表横杆升起到竖直位置后停止动作，再等待一段时间让车辆成功进出场，之后电机开始反转，代表横杆开始降下，反转保持一段时间后停止，代表横杆降到水平位置后停止动作。

当停车场的车位不足，显示屏会一直显示“车已满”，此时临时车不放行，vip车放行。