一种采用协议设置参数的车辆检测器的制作方法

1.本实用新型涉及车辆检测技术领域，特别涉及一种采用协议设置参数的车辆检测器。


背景技术：

2.环形线圈车辆检测器是用感应线圈来检测车辆速度的检测器，是道路监控系统非常重要的一部分，是目前世界上用量最大的一种检测设备。在国内大中型城市，智能交通系统都需要一种适应各种环境、各种路况、满足客户各种用途的检测器，那么车检器能设置的参数就要尽可能丰富，传统车辆检测器都是采用拨码开关来设置参数，这种方式每种功能设置就需要有对应的拨码开关。
3.例如，车辆检测器设置灵敏度，4级灵敏度需要2位拨码开关，8 级灵敏度需要3位拨码开关；灵敏度提升是否使能需要1位拨码开关设置；增强滤波是否使能需要1位拨码开关设置；是否有限存在需要1 位拨码开关设置；延时等级，延时4级需要2位拨码，延时8级需要3 位拨码；还有双路地感设置方向判别逻辑，全部逻辑需要4位拨码；输出方式，进入脉冲、离开脉冲、存在信号，设置需要2位拨码；车辆检测器的功能非常丰富，但检测器的体积非常小，更多是放在有限的道闸箱子里面，客户也更希望体积小不占用空间，所以拨码开关在有限的检测器上不可能安装很多位(一般设置4位，8位，几乎没有超过8位的拨码)，那么检测器丰富的功能在每个型号上就不能完全覆盖，只能选择性的支持功能，每个型号可能只包含其中某几个功能，这样也会造成车检器的型号过多。使用者在使用时遇到特殊的场景需要使用一些功能，由于所使用的型号确没有这些功能，从而会造成使用不便。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提供一种通过rs485通信接口电路接收和发送协议参数的设计，使得单片机与使用端通讯的采用协议设置参数的车辆检测器。
5.为实现上述目的，本实用新型提出的一种采用协议设置参数的车辆检测器，包括感应单元、数据采集单元与使用端，数据采集单元包括单片机、存储电路与rs485通信接口电路，感应单元将检测出的车辆进出信息传输至单片机；单片机通过rs485通信接口电路将车辆进出信息传输至使用端进行数据采集；rs485通信接口电路用于将协议电平信号转换为串口电平信号，并将串口电平信号发送至单片机，单片机用于识别串口电平信号，使用端发送协议设置参数，单片机接收到使用端对应设置的参数协议后，并根据接收到的设置的参数协议后返回接收成功指令，从而实现与使用端相互通讯；存储电路与单片机电连接，存储电路用于写入和读出设置的参数协议，存储电路将 rs485通信接口电路接收完的参数协议信息储存后，单片机读取参数协议信息并配置。
6.进一步地，rs485通信接口电路包括rs485芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容与第二电容，rs485通信接口电路与单片机连接，rs485通信接口电路与使用端连接，第一电阻一端接rs485芯片的第一引脚，另一端与单片
机的第三十一引脚连接，第二电阻一端分别接rs485芯片的第二引脚与第三引脚，另一端与单片机的第三十二引脚连接，第三电阻一端接rs485芯片的第四引脚，另一端与单片机的第三十引脚连接，第四电阻一端接rs485芯片的第八引脚，另一端接rs485芯片的第六引脚，第五电阻一端接rs485芯片的第五引脚，另一端接rs485 芯片的第七引脚，第六电阻一端接第四电阻，另一端接第五电阻，第一电容一端与第六电阻连接，另一端接rs485芯片的第五引脚，第二电容一端接第六电阻，另一端接第一电容。
7.进一步地，感应单元包括lc震荡电路与地感线圈，lc震荡电路与单片机连接，地感线圈一端通过loop接口与lc震荡电路连接，另一端接地。
8.进一步地，lc震荡电路包括分频芯片、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第一二极管、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第三电容、第四电容与第五电容，分频芯片的第五引脚接单片机的第二十引脚与第十九引脚，第一三极管的集电极接分频芯片的第十一引脚，第一三极管的发射极接地，第一三极管的基极接第八电阻，第七电阻一端接第一三极管的集电极，另一端接单片机的第六引脚，第一二极管一端接地，另一端接第一三极管的基极，第十电阻与第十四电阻两者串联，一端接单片机的第六引脚，另一端接地，第二三极管的基极接第十电阻与第十四电阻的公共端，第二三极管的集电极接第八电阻，且第二三极管的集电极与第八电阻的公共端设置有loop接口，第二三极管的发射极与第十三电阻连接，第三三极管的发射极与第十三电阻连接，第三三极管的集电极接地，第三三极管的基极接第十二电阻，第十一电阻一端接地，另一端接第三三极管的基极，第五电容与第九电阻两者串联，一端接第三三极管的基极，另一端接第二三极管的集电极，第三电容一端接地，另一端接第八电阻，第四电容一端接单片机的第一引脚，另一端接第九电阻。
9.进一步地，采用协议设置参数的车辆检测器还包括继电器输出电路，继电器输出电路与单片机连接，继电器输出电路包括继电器、第十五电阻、第十六电阻、第四三极管与第二二极管，第二二极管一端接继电器的第一引脚，另一端接第二二极管的第二引脚，第二二极管的第一引脚与第二引脚接12v电压，第四三极管的集电极接继电器的第二引脚，第四三极管的发射极接地，第十五电阻的一端接单片机的第二十三引脚，另一端接第四三极管的基极，第十六电阻一端接第四三极管的基极，另一端接第四三极管的发射极。
10.进一步地，采用协议设置参数的车辆检测器还包括电源电路，电源电路与单片机电连接。
11.进一步地，采用协议设置参数的车辆检测器还包括led指示电路，led指示与单片机电连接，led指示电路用于指示电源工作状态。
12.进一步地，单片机的型号为stm8s003k3t6c。
13.进一步地，分频芯片的型号为cd4060。
14.本实用新型技术方案通过上述一种采用协议设置参数的车辆检测器，通过rs485通信接口电路将485协议电平信号转换为可供单片机接收的串口ttl电平信号，使用端发送协议设置参数，单片机接收到对应设置的参数协议后，返回接收成功指令，从而实现单片机与使用端互相通讯；通过在停车场出入口设置感应单元，感应单元检测车辆进出的信息，从而得到是否有车无车的状态的信息，数据采集单元通过rs485通信接口电路将该信息传送到使用端进行采集车检器的数据。通过设计rs485通信接口电路从而使得本采用协议设置
参数的车辆检测器功能丰富，能适用于使用者在使用时遇到特殊的场景所需要的功能，且使用便捷，成本低。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
16.图1为本实用新型一种采用协议设置参数的车辆检测器的工作原理框图；
17.图2为本实用新型一种采用协议设置参数的车辆检测器中单片机的电路原理图；
18.图3为本实用新型一种采用协议设置参数的车辆检测器中rs485 通信接口电路的电路原理图；
19.图4为本实用新型一种采用协议设置参数的车辆检测器中lc震荡电路的电路原理图；
20.图5为本实用新型一种采用协议设置参数的车辆检测器中继电器输出电路的电路原理图；
21.图6为本实用新型一种采用协议设置参数的车辆检测器中存储电路的电路原理图；
22.图7为本实用新型一种采用协议设置参数的车辆检测器中电源电路的电路原理图；
23.图8为本实用新型一种采用协议设置参数的车辆检测器中led指示电路的电路原理图。
24.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
27.另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
28.本实用新型提出一种采用协议设置参数的车辆检测器。
29.在本实用新型实施例中，如图1
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8所述，一种采用协议设置参数的车辆检测器，包括感应单元、数据采集单元与使用端，数据采集单元包括单片机、存储电路与rs485通信接口电路，感应单元将检测出的车辆进出信息传输至单片机；单片机通过rs485通信接口电路将车辆进出信息传输至使用端进行数据采集；rs485通信接口电路用于将协议电平信号转换为串口电平信号，并将串口电平信号发送至单片机，单片机用于识别串口电平信号，使用端发送协议设置参数，单片机接收到使用端对应设置的参数协议后，并根据接收到的设置的参数协议后返回接收成功指令，从而实现与使用端相互通讯；存储电路与单片机电连接，存储电路用于写入和读出设置的参数协议，存储电路将rs485通信接口电路接收完的参数协议信息储存后，单片机读取参数协议信息并配置。
30.通过rs485通信接口电路将485协议电平信号转换为可供单片机接收的串口ttl电平信号，使用端发送协议设置参数，单片机接收到对应设置的参数协议后，返回接收成功指令，从而实现单片机与使用端互相通讯；通过在停车场出入口设置感应单元，感应单元检测车辆进出的信息，从而得到是否有车无车的状态的信息，数据采集单元通过rs485通信接口电路将该信息传送到使用端进行采集车检器的数据。通过rs485通信接口电路接收完参数协议信息后，立即就保存到存储电路里面并按照新的参数重新配置车辆检测器，并且在下一次上电复位时，单片机从存储电路里面读取参数信息并配置，就达到了用协议参数配置车辆检测器的目的，从而使得本采用协议设置参数的车辆检测器功能丰富，能适用于使用者在使用时遇到特殊的场景所需要的功能，且使用便捷，成本低。存储电路与单片机电连接，存储电路用于写入和读出设置的参数。存储电路包括存储芯片u13，通过spi 协议接口跟单片机连接通讯，单片机将rs485协议接收到的设置地感参数，在通过spi协议写入存储芯片里面保存，开机上电时，单片机从存储芯片里面读出参数在设置使用，r72、r73、r75为上拉电阻。
31.在本实施例中，rs485通信接口电路包括rs485芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容与第二电容，rs485通信接口电路与单片机连接，rs485通信接口电路与使用端连接，第一电阻一端接rs485芯片的第一引脚，另一端与单片机的第三十一引脚连接，第二电阻一端分别接rs485芯片的第二引脚与第三引脚，另一端与单片机的第三十二引脚连接，第三电阻一端接rs485芯片的第四引脚，另一端与单片机的第三十引脚连接，第四电阻一端接rs485芯片的第八引脚，另一端接rs485芯片的第六引脚，第五电阻一端接rs485芯片的第五引脚，另一端接rs485芯片的第七引脚，第六电阻一端接第四电阻，另一端接第五电阻，第一电容一端与第六电阻连接，另一端接rs485芯片的第五引脚，第二电容一端接第六电阻，另一端接第一电容。rs485通信接口电路用于接收和发送协议，供单片机和外部主机通讯。使用端通过485a和485b接口接入， ic2为rs485芯片，将rs485协议电平信号转换为ttl电平信号，通过 rxd和txd接口接入单片机通讯，dir接口是单片机控制地感线圈用于是接收协议还是发送协议，其中低电平是接收，高电平是发送，单片机从使用端接收到设置参数的协议后，在发送一个确认信息协议告诉使用端正确接收到，从而保证设置参数通讯的可靠性，其中第一电阻r26、第二电阻r27、第三电阻r28都是限流电阻，第四电阻r22是上拉电阻，第五电阻r23是下拉电阻，第六电阻r25是匹配电阻，第一电容c13与第二电容c14为滤波电容。其中使用端为相机，道闸板等等。
32.在本实施例中，感应单元包括lc震荡电路与地感线圈，lc震荡电路与单片机连接，
地感线圈一端通过loop接口与lc震荡电路连接，另一端接地。
33.在本实施例中，lc震荡电路包括分频芯片、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第一二极管、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第三电容、第四电容与第五电容，分频芯片的第五引脚接单片机的第二十引脚与第十九引脚，第一三极管的集电极接分频芯片的第十一引脚，第一三极管的发射极接地，第一三极管的基极接第八电阻，第七电阻一端接第一三极管的集电极，另一端接单片机的第六引脚，第一二极管一端接地，另一端接第一三极管的基极，第十电阻与第十四电阻两者串联，一端接单片机的第六引脚，另一端接地，第二三极管的基极接第十电阻与第十四电阻的公共端，第二三极管的集电极接第八电阻，且第二三极管的集电极与第八电阻的公共端设置有loop接口，第二三极管的发射极与第十三电阻连接，第三三极管的发射极与第十三电阻连接，第三三极管的集电极接地，第三三极管的基极接第十二电阻，第十一电阻一端接地，另一端接第三三极管的基极，第五电容与第九电阻两者串联，一端接第三三极管的基极，另一端接第二三极管的集电极，第三电容一端接地，另一端接第八电阻，第四电容一端接单片机的第一引脚，另一端接第九电阻。车辆在地感线圈上会改变 lc震荡电路的工作频率，单片机分析lc震荡电路判断是否有车在地感线圈上，进而控制led、继电器输出。单片机也接收使用端发送的设置参数协议以及返回确认协议，通过协议设置参数。地感线圈的一端从loop接口接入lc震荡电路中，另一端接地，其中第四电容c7 和第三电容c8电容为lc震荡电容，第十三电阻r13电阻起到限流作用，可控制lc震荡的峰峰值，d2为第一二极管，将lc震荡波形的负半轴过滤掉，n3为第一三极管，将正半轴的正弦波转化为方波，u1为 cd4060分频芯片，第一三极管输出的方波从cd4060的第十一引脚输入，第五引脚输出，波形的周期增大了32倍，第五引脚输出的波形接到单片机对应的输入捕获管脚，单片机检测波形的频率变化。
34.在本实施例中，采用协议设置参数的车辆检测器还包括继电器输出电路，继电器输出电路与单片机连接，继电器输出电路包括继电器、第十五电阻、第十六电阻、第四三极管与第二二极管，第二二极管一端接继电器的第一引脚，另一端接第二二极管的第二引脚，第二二极管的第一引脚与第二引脚接12v电压，第四三极管的集电极接继电器的第二引脚，第四三极管的发射极接地，第十五电阻的一端接单片机的第二十三引脚，另一端接第四三极管的基极，第十六电阻一端接第四三极管的基极，另一端接第四三极管的发射极。继电器输出电路用于在单片机判断有车时吸合导通，判断无车时断开。其中rly1接口是接在单片机对应的io管脚上，当单片机io管脚输出高电平时，第四三极管n1导通，继电器rly1的第一引脚、第二引脚输入12v电压，从而继电器吸合，当单片机io管脚输出低电平时，第四三极管n1截止，继电器rly1的第一引脚、第二引脚没有电压，从而继电器断开，第十五电阻r5电阻是限流作用，第十六电阻r4电阻是下拉作用，d1 为第二二极管是续流二极管，保护元件不被感应电压烧坏。
35.在本实施例中，采用协议设置参数的车辆检测器还包括电源电路，电源电路与单片机电连接。电源电路将220v交流电变压为5v直流电，为单片机、继电器输出电路、led指示电路、rs485及lc震荡电路供电。外部输入220v交流电源电压，rv3为压敏电阻，防雷作用，t1 为变压器，将交流220v电压变压成交流12v电压，tv1为tvs管，保护高压输入，b1为整流桥，将交流12v电压变为直流12v电压，c19 为电解电容，滤波的作用，b3为磁珠，滤波的作用，u2
为dc
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dc电源芯片，将12v直流电压转换成5v直流电压，d1为二极管，续流作用，l1为电感，储能作用，c16电容是滤波作用。
36.在本实施例中，采用协议设置参数的车辆检测器还包括led指示电路，led指示与单片机电连接，led指示电路用于指示电源工作状态。led指示电路包括电源灯，其中电源灯为常亮，led指示电路还包括状态灯，状态灯用于在单片机判断有车时点亮，无车时熄灭。led 指示电路中pwr发光二极管上电常亮，指示电源灯，其中ld1和ld2 为状态灯，leda和ledb接口是接在单片机的io口上，受单片机控制，单片机输出高电平，ld1和ld2不亮，单片机输出低电平，ld1 和ld2点亮，r37、r38、r39都为限流电阻，控制流过灯的电流，进而控制灯的亮度。
37.在本实施例中，单片机的型号为stm8s003k3t6c。
38.在本实施例中，分频芯片的型号为cd4060。
39.本采用协议设置参数的车辆检测器的具体工作方式如下：
40.电源220v输入经过变压器变压，经过整流桥和电容滤波可输入 12v直流，经dc
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dc电源电压转换芯片转化为直流5v，5v供单片机供电以及外围电路供电，12v供继电器供电；地感线圈为电感l, 跟车检器搭载的电容c组成正弦波lc震荡，经过三极管开关整波，正弦波被整成了方波，该方波经过分频芯片，将波形的周期增大，频率变小，最终将该波形送入单片机捕获中断引脚，单片机检测该波形的频率；当有车辆行驶在地感线圈上时，因为车辆含大量的铁，产生磁场涡流，会改变地感线圈的电感量l，进而改变lc组成的震荡波形的震荡频率，经电路转换的波形送到单片机检测的波形频率也发生变化，单片机通过检测前后波形频率的变化从而判断地感线圈的位置上是否有车，若判断有车，则单片机进而控制继电器吸合，输出继电器信号；当有车时，单片机控制led点亮，从而使用者可以通过使用端直观的看到有车无车的状态；车检器有很多功能参数可设置，例如灵敏度、灵敏度提升、增强滤波、延时、输出方式、存在时间、方向判别使能、方向判别模式，这些参数都是为了适应不同的场合、使用环境，提高检测的准确率等，该发明使用协议设置这些参数，具体就是通过rs485芯片，将485协议电平信号转换为可供单片机接收的串口ttl电平信号，使用端发送协议设置参数，单片机接收到对应设置的参数协议后，返回接收成功指令，跟使用端互相通讯；单片机将接收到的设置参数信息保存到存储芯片里面，在开机时单片机从存储芯片里面读取这些参数信息，初始化并在后面的功能中使用这些参数。
41.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。