基于PSoC的车位锁管理系统设计

主机桥接器(Bridge)用于接收来自车位锁终端的状态信息，并通过USB协议发送到上位机。芯片选用Cypress的PRoC™ LP芯片CYRF69213，它集成了性能为4MIPS的8位M8C处理器、USB2.0低速接口、2.4GHz射频收发器，内部还集成了3.3V电压调节器等，大大减少外部元件，可有效降低成本，加快开发进度，硬件结构如图3所示。

　　该系统的硬件组成为主机桥接器和车位锁节点，主要基于PSoC和PRoC架构。系统的硬件实物图如图4所示。


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5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。