專利名稱：磁翻轉(zhuǎn)狀態(tài)顯示停車計時收費器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種停車計時收費器。
隨著城市車輛的急劇增加，停車難日益成為市政管理的一大難題。根據(jù)國外交通發(fā)展的經(jīng)驗。停車由人工收費轉(zhuǎn)為自動收費已成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。新近有一種用于停車計時收費的電子設(shè)備，其結(jié)構(gòu)是由微處理器、存儲器、IC卡讀寫模塊、液晶顯示器等元器件組成，其存在停車狀態(tài)標識為發(fā)光二極管或字符型液晶顯示器、不醒目，給巡檢人員帶來不便的缺點。
本實用新型的目的是提供一種狀態(tài)標識清楚醒目的磁翻轉(zhuǎn)狀態(tài)顯示停車計時收費器。
本實用新型采用體積小，穩(wěn)定可靠，制造簡易，成本低廉的磁翻轉(zhuǎn)組件作為停車狀態(tài)指示。本實用新型同樣包括有微處理器、存儲器、IC卡讀寫模塊、液晶顯示器，其特征是微處理器的一輸出端與磁翻轉(zhuǎn)組件的驅(qū)動電路輸入端電連接，磁翻轉(zhuǎn)組件的驅(qū)動電路輸出端與磁翻轉(zhuǎn)組件的輸入端電連接。磁翻轉(zhuǎn)組件是已有技術(shù)，有市售產(chǎn)品可用。使用磁翻轉(zhuǎn)組件構(gòu)成的活動廣告牌等裝置已廣泛使用。磁翻轉(zhuǎn)組件的驅(qū)動電路也是已有技術(shù)，為本專業(yè)的普通技術(shù)人員所知曉。本實用新型中的IC卡讀寫模塊最好為非接觸IC卡讀寫模塊，并且相應(yīng)地設(shè)有非接觸IC卡讀寫天線。
磁翻轉(zhuǎn)組件包括有接線柱，外殼，底板，線圈，兩塑料片，磁片支撐架，磁片等零件，兩塑料片自身材質(zhì)輕薄，層間夾有磁片，磁片已被磁化并已保持有極性，可把一塑料片涂為紅色，另一塑料片為涂綠色，分別表示兩種狀態(tài)合法停車狀態(tài)和其他狀態(tài)。線圈纏繞在能被磁化并具有剩磁特性的磁芯上，線圈為U形線圈，當線圈中有電流流過時，線圈將產(chǎn)生磁場，磁化磁芯，磁力線將橫穿U形線圈頂部，在此磁場下，磁片的極性方向必須與線圈磁場方向保持一致，如不一致，將繞塑料片中心軸線翻轉(zhuǎn)到能保持一致的位置，同時也帶動塑料片旋轉(zhuǎn)。由于線圈的磁芯有剩磁特性，此時即使線圈無電流，磁片也將被磁芯剩余磁場保持在原來的位置。磁翻轉(zhuǎn)組件在電氣上等效為一個繞有磁芯的線圈。
與現(xiàn)有裝置相比，本實用新型的優(yōu)點是采用體積小，穩(wěn)定可靠，制造簡易，成本低廉的磁翻轉(zhuǎn)組件作為停車狀態(tài)指示，可保證10米開外巡查人員也能清楚可見。
現(xiàn)結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步說明

圖1為本實用新型實施例的外觀示意圖，其中A為主視圖，B為左視圖，C為后視圖。
圖2實施例中磁翻轉(zhuǎn)組件的結(jié)構(gòu)示意圖，其中A為立體圖，B為分解結(jié)構(gòu)圖。
圖3為實施例電路原理框圖。
實施例見圖1-3。在外觀示意圖(即圖1)中，可見部分包括透明上罩1，前殼2，兩個按鈕3，非接觸IC卡讀寫天線4，底座5，支桿6，后殼7，后蓋8，磁翻轉(zhuǎn)組件中的塑料片9。
本實施例中點陣液晶顯示器27為128點×64點，最多可顯示16點×16點的漢字32個，或顯示8×8的字符128個。最大可顯示128點×64點的圖形。在其他實施例中，根據(jù)成本的要求，也可使用更小的點陣液晶顯示器，如128點×8點的窄行點陣液晶顯示器。
本實施例中采用100mm×50mm的多晶硅太陽能電池，在其他實施例中，也可使用100mm×50的單晶硅太陽能電池，50mm×20mm的光電池，或采用32節(jié)5#普通堿錳干電池供電，可保證設(shè)備更換一次電池使用一年。
本實施例中磁翻轉(zhuǎn)組件為市售產(chǎn)品，型號為C102，江蘇遠望電器有限公司生產(chǎn)，一臺停車計時收費器上設(shè)有兩個磁翻轉(zhuǎn)組件，用于兩個車位。見圖2，該磁翻轉(zhuǎn)組件由接線柱10，外殼11，底板12，線圈13，兩片塑料片14和16(即圖1中的件9)，磁片支撐架15，磁片17組成。兩塑料片自身材質(zhì)輕薄，層間夾有磁片17，已被磁化并已保持有極性。塑料片14表面涂為紅色，塑料片16涂為綠色，分別表示兩種狀態(tài)合法停車狀態(tài)和其他狀態(tài)。非接觸IC卡讀寫部分由讀寫模塊18與讀寫天線19(即圖1中的件4)兩部分組成。與接觸式IC卡讀寫原理不同的是，它不是依賴電氣上的直接連接來傳遞數(shù)據(jù)，而是通過電磁場傳遞數(shù)據(jù)。具體過程如下(1)寫卡操作來自微處理器20的數(shù)據(jù)和寫卡命令先被讀寫模塊18接收，經(jīng)過校驗，加密處理，并經(jīng)內(nèi)部驅(qū)動電路調(diào)制后，經(jīng)同軸電纜傳至讀寫天線19(即圖1中的件4)，讀寫天線19為一矩形扁平線圈，在調(diào)制電流的作用下，產(chǎn)生交變磁場。如有非接觸式IC卡21在磁場范圍內(nèi)，卡上的天線將被交變磁電線所切割，感應(yīng)出電量，作為卡上電路的工作電源和信號來源?？ㄉ想娐穼π盘柦庹{(diào)并解密，校驗。如果校驗成功，將數(shù)據(jù)寫入卡上的電可擦非易失性存儲器(EEPROM)中保存下來。(2)讀卡操作來自微處理器20的讀卡命令先被讀寫模塊18接收，經(jīng)過校驗，加密處理，并經(jīng)內(nèi)部驅(qū)動電路調(diào)制后，經(jīng)同軸電纜傳至讀寫天線19，在調(diào)制電流的作用下，產(chǎn)生交變磁場，如有非接觸式IC卡21在磁場范圍內(nèi)，卡上的天線將被交變磁電線所切割，感應(yīng)出電量，作為卡上電路的工作電源和信號來源?？ㄉ想娐穼π盘柦庹{(diào)并解密，校驗，如果校驗成功，將數(shù)據(jù)從卡上的非易失性EEPROM中讀出，并經(jīng)過加密，調(diào)制，通過卡上天線以另一頻率發(fā)送給讀寫天線19，此信號被讀寫模塊18解調(diào)，解密，校驗，如校驗正確，由讀寫模塊18將數(shù)據(jù)發(fā)送給微處理器20。
圖3中虛線框內(nèi)是實施例中印刷電路板22上的部分。印刷電路板22中有微處理器20，存儲器23(非易失性EEPROM)，電源變換電路24，左右磁翻轉(zhuǎn)驅(qū)動電路25和26，非接觸IC卡讀寫模塊18，實時時鐘/日歷/RAM17。所述微處理器20為內(nèi)部帶32K字節(jié)程序存儲器(ROM)、256字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器(RAM)，帶有4個I/O(數(shù)據(jù)輸入/輸出)(P0-P3)的單片機，管理程序固化在其中。存儲器23為串行非易失性EEPROM，用于存儲與計時計費運算有關(guān)的數(shù)據(jù)及停車記錄，它只需3根數(shù)據(jù)線和控制線即可進行讀寫。電源變換電路24使用DC-DC變換芯片，將電池(或太陽能、光電池)輸出的在一定范圍內(nèi)變動的電壓變換為穩(wěn)定的5V輸出，作為整個設(shè)備的電源供給。磁翻轉(zhuǎn)驅(qū)動電路包括一左一右兩組，以功率三極管作為驅(qū)動管，分別驅(qū)動左右磁翻轉(zhuǎn)組件。微處理器20的數(shù)據(jù)總線P0.0-P0.7與點陣液晶顯示器27的數(shù)據(jù)總線雙向連接，P1.0-P1.3與點陣液晶顯示器27的控制線雙向相連，微處理器的P1.4和P1.5分別與磁翻轉(zhuǎn)驅(qū)動電路25與26單向相連。微處理器的P1.6,P1.7,P2.0與存儲器23的數(shù)據(jù)輸入口、數(shù)據(jù)輸出口相連。微處理器的P2.1-P2.2與按鍵(即圖1中的件3)28、29相連。微處理器的P2.3與電源變換電路24相連，用以關(guān)斷VDD端輸出。微處理器的P2.4-P2.6與實時時鐘/日歷/RAM21217的相應(yīng)數(shù)據(jù)線相連。微處理器的P3.0與P3.1為非接觸卡加密與驅(qū)動模塊(即讀寫模塊18)數(shù)據(jù)發(fā)送與數(shù)據(jù)接收口，非接觸卡加密與驅(qū)動模塊18與讀寫天線19之間以50歐姆同軸電纜相連。微處理器的P3.2-P3.3為紅外數(shù)據(jù)通訊模塊的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收口，30為紅外通訊模塊。
本實施例的工作過程如下除實時時鐘/日歷/RAM202 17由電源變換電路的+5V輸出端供電外，其余部分電路由VDD輸出端供電。接上電池(太陽能電池、光電池)時電源變換電路電路后一直有直流5V電壓輸出。實時時鐘/日歷/RAM202 17得電工作，當沒有按鍵按下時，VDD沒有輸出，其他部分電路沒有供電，此時設(shè)備處于休眠狀態(tài)，以節(jié)省電能消耗。當左右按鍵(即圖1中的件3)28、29有一個按下時，其他部分電路得到VDD(也為直流5V)供電并工作，設(shè)備退出休眠狀態(tài)，進入工作狀態(tài)，此時程序運行，并查詢是左鍵按下還是右鍵按下，并相應(yīng)設(shè)置左表操作標志或右表操作標志。接下來進入等待讀卡狀態(tài)，此時非接觸IC卡讀寫模塊18處于激活態(tài)，讀寫天線19上因得到激勵而產(chǎn)生電磁場，當有卡在天線前5-10cm范圍內(nèi)時，非接觸IC卡21將被激活，卡上數(shù)據(jù)可通過加密與驅(qū)動模塊(即讀寫模塊18)進行讀寫。當微處理器20通過讀寫模塊讀出卡上金額等數(shù)據(jù)后，將進行處理。如果卡為設(shè)置設(shè)備的IC卡(用來校正設(shè)備的實時時鐘，設(shè)置收費方式等用)，則在處理后將設(shè)置數(shù)據(jù)寫入非易失性EEPROM23中，并在點陣液晶顯示器27上給出設(shè)置成功提示信息。如果卡為用戶卡(僅用來停車的IC卡，為司機持有)，將根據(jù)卡的種類從非易失性EEROM23讀出數(shù)據(jù)，或?qū)?shù)據(jù)寫入。處理的結(jié)果將在液晶顯示屏上顯示出來。如果讀寫的是停車卡停車，處理完后，如果卡上金額足夠一次停車收費，微處理器20將給磁翻轉(zhuǎn)驅(qū)動電路25或者26一個有效電平，經(jīng)磁翻轉(zhuǎn)驅(qū)動電路25或26驅(qū)動以后，將給磁翻轉(zhuǎn)線圈31或32(即圖2中的件13)一個大約1A的正向驅(qū)動電流，使磁翻轉(zhuǎn)組件的塑料片翻轉(zhuǎn)為綠色向外，指示此泊位正處于合法停車狀態(tài)。如果為設(shè)置卡或者是用戶卡上的金額不足一次停車，微處理器20將通過點陣液晶顯示器27給出相應(yīng)提示信息，磁翻轉(zhuǎn)驅(qū)動電路將得不到微處理器的信號，磁翻轉(zhuǎn)組件的塑料片將保持在原來的狀態(tài)(紅色狀態(tài))。如果是停車卡取車，則微處理器將給磁翻轉(zhuǎn)驅(qū)動電路一個復(fù)位電平，經(jīng)磁翻轉(zhuǎn)驅(qū)動電路驅(qū)動以后，將給磁翻轉(zhuǎn)線圈31或32一個大約1A的反向驅(qū)動電流，使磁翻轉(zhuǎn)組件的塑料片翻轉(zhuǎn)為紅色向外，指示此泊位正處于非合法停車狀態(tài)。
本實施例使用的元器件型號、參數(shù)如下讀寫模塊18 瑞士LEGIC公司的SM05；
非接觸IC卡21 瑞士LEGIC公司的MIM256；微處理器20 AT89C55；非易失性EEPROM201 23 X25045；實時時鐘/日歷/RAM17 DS1302；點陣液晶顯示器27； SVM12864A；電源變換電路24主要芯片 MAX1675；磁翻轉(zhuǎn)驅(qū)動25、26主要器件 D830；磁翻轉(zhuǎn)組件 C102；紅外通訊模塊30 EL-TM1001/TR1；太陽能電池 100mm×50mm多晶硅太陽能電池本實施例與與現(xiàn)有裝置相比，除了采用體積小，穩(wěn)定可靠，制造簡易，成本低廉的磁翻轉(zhuǎn)作為泊車狀態(tài)指示，保證10米開外巡查人員也能清楚可見之外，還具有下列優(yōu)點(1)司機用卡使用非接觸IC卡，沒有暴露在外的讀寫槽，沒有用卡時的機械磨損，使用壽命大大提高，抗破壞能力強，基本無維護費用；(2)在供電上采用電池(干電池，蓄電池均可)或光電池供電，不需市電，縮短了設(shè)備安裝周期，降低了安裝難度和成本；(3)采用點陣液晶作為顯示器，可顯示漢字，圖案，使顯示內(nèi)容更加清楚明白；(4)采用兩停車位合用一表的方式，大大降低了制造成本；(5)采用紅外通讀設(shè)置設(shè)備，實時性好，采集數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量大。以上實施例僅為了對本實用新型作進一步的說明，而本實用新型的范圍不受所舉實施例的局限。
權(quán)利要求1.一種磁翻轉(zhuǎn)狀態(tài)顯示停車計時收費器，其特征是包括有微處理器、存儲器、IC卡讀寫模塊、液晶顯示器，其特征是微處理器的一輸出端與磁翻轉(zhuǎn)組件的驅(qū)動電路輸入端電連接，磁翻轉(zhuǎn)組件的驅(qū)動電路輸出端與磁翻轉(zhuǎn)組件的輸入端電連接。
2.如權(quán)利要求1所說的磁翻轉(zhuǎn)狀態(tài)顯示停車計時收費器，其特征是所說的IC卡讀寫模塊為非接觸IC卡讀寫模塊，并且相應(yīng)地設(shè)有非接觸IC卡讀寫天線。
3.如權(quán)利要求2所說的磁翻轉(zhuǎn)狀態(tài)顯示停車計時收費器，其特征是在同一臺計時收費器上設(shè)有兩個磁翻轉(zhuǎn)組件。
專利摘要本實用新型為一種停車計時收費器,包括有微處理器、存儲器、IC卡讀寫模塊、液晶顯示器,微處理器的一輸出端與磁翻轉(zhuǎn)組件的驅(qū)動電路輸入端電連接,磁翻轉(zhuǎn)組件的驅(qū)動電路輸出端與磁翻轉(zhuǎn)組件的輸入端電連接。所說的IC卡讀寫模塊最好為非接觸IC卡讀寫模塊,并且相應(yīng)地設(shè)有非接觸IC卡讀寫天線?？稍谕慌_計時收費器上設(shè)有兩個磁翻轉(zhuǎn)組件。優(yōu)點是泊車狀態(tài)指示穩(wěn)定可靠,制造簡易,成本低廉,保證10米開外巡查人員也能清楚可見。
文檔編號G07F17/00GK2433682SQ0022364
公開日2001年6月6日 申請日期2000年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月6日
發(fā)明者羅弦, 王智榮, 徐尤松, 張文華 申請人:昆明術(shù)自科技有限公司