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一种用于蓝牙ETC/OBU的停车电子收费系统的控制电路及其控制方法


技术摘要:
本发明公开了一种用于蓝牙ETC/OBU的停车电子收费系统的控制电路及其控制方法,属于蓝牙ETC/OBU的停车电子收费系统领域,一种用于蓝牙ETC/OBU的停车电子收费系统的控制电路包括恒流源保护单元、线性放大单元、信息存储单元、信号发射单元、信号接收单元;本发明通过对蓝  全部
背景技术:
停车电子收费系统通过车位型路侧设备RSE、车辆检测器、非接触式IC卡和/或车 主Mkey和后端系统进行工作;该系统组件的核心部分主要依托DSRC无线通讯技术,通过车 位型路侧设备与车辆检测器,实现通讯范围可控,满足计时收费及扣费的业务需要。 传统的停车电子收费系统对静态停车电子收费处理场景下所特有的高精度低功 耗少投入等业务需求,其路侧设备RSE技术复杂、功耗大、成本高,而且安装复杂,存在一定 的设计盲点,针对现有OBU单纯依赖于DSRC、依赖路测设备这种困境,需要另辟蹊径,而且是 新形势下的一种必然。 ETC/OBU的停车电子收费系统是根据蓝牙的无线连接传输信息数据,从而完成信 息匹配进行收费,可以更好的实现无线不停车电子收费;但现有技术中的ETC/OBU的停车电 子收费系统其无线传输不稳定,且信息匹配时间过长,从而增加工作时间,从而造成停车时 间过长,严重时出现拥堵。
技术实现要素:
发明目的:提供一种用于蓝牙ETC/OBU的停车电子收费系统的控制电路及其控制 方法,以解决上述问题。 技术方案:一种用于蓝牙ETC/OBU的停车电子收费系统的控制电路及其控制方法, 包括: 恒流源保护单元用于稳定工作电路中电流,从而使输入与输出电流不会因外界电网产 生波动而出现电路损坏; 线性放大单元将蓝牙匹配完成发出的数据信号与收费系统完成收费发出的输出信号 进行功率补偿,从而可以有效的减小发射信号的干扰; 信息存储单元用于在每次完成信息匹配时,将蓝牙数据进行存储,从而减小下次匹配 时间; 信号发射单元用于将蓝牙匹配信号发出; 信号接收单元用于接收信号,且进行信号识别。 在一个实施例中,线性放大单元包括:电阻R14、电阻R15、可调电阻RV3、二极管D1、 二极管D2、电阻R11、电阻R13、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、可调电阻RV1、可调电阻 RV2、电容C5、电阻R12、电容C1、电容C2、电容C6、电阻R1、电阻R4、电容C3、电阻R2、电阻R3、电 容C4、电阻R6、电阻R5、三极管Q1、二极管D3、电容C9、电容C8、电阻R16、电容C7、电阻R17、电 阻R18、三极管Q10、运算放大器U1、放大器U2、放大器U3;其中,所述电阻R15的一端与所述可 6 CN 111583425 A 说 明 书 2/9 页 调电阻RV3的一端和控制端连接且输入信号,所述电阻R15的另一端同时与所述电阻R14的 一端、所述电阻R13的一端和所述可调电阻RV3的另一端连接,所述运算放大器U1的2号引脚 与所述电阻R13的另一端连接,所述运算放大器U1的3号引脚与所述电阻R11的一端连接,所 述电阻R11的另一端同时与所述二极管D1的负极、所述二极管D2的负极、所述电容C5的一端 和所述可调电阻RV2的一端、控制端连接,所述运算放大器U1的7号引脚与所述电阻R7的一 端连接,所述电阻R7的另一端同时与所述电阻R9的一端和所述可调电阻RV1的一端连接,所 述运算放大器U1的1号引脚与所述电阻R8的一端连接,所述电阻R8的另一端同时与所述电 阻R10的一端、所述电容C6的一端和所述可调电阻RV1的另一端连接,所述可调电阻RV1的控 制端同时与所述电阻R9的另一端和所述电阻R10的另一端连接,所述运算放大器U1的4号引 脚与所述电容C1的一端连接,所述运算放大器U1的8号引脚同时与所述电容C1的另一端和 所述电容C2的一端连接,所述电容C2的另一端接地,所述电容C6的另一端接地,所述运算放 大器U1的6号引脚同时与所述电阻R1的一端、所述电阻R4的一端、所述电阻R12的一端和所 述电容C5的另一端连接,所述可调电阻RV2的另一端和诉讼电阻R12的另一端连接,所述放 大器U2的3号引脚同时与所述电阻R2的一端、所述电阻R1的另一端和所述电阻R6的一端连 接,所述放大器U2的2号引脚与电阻R3的一端连接,所述电阻R3的另一端同时与所述电容C3 的一端和所述电容C4的一端连接,所述电阻R4的另一端和所述电容C3的另一端连接,所述 放大器U2的1号引脚与所述三极管Q的基极连接,所述三极管Q1的集电极与所述电阻R5的一 端连接,所述三极管Q1的发射极同时与所述电阻R6的另一端、所述二极管D2的正极和所述 二极管D3的正极连接,所述放大器U3的3号引脚同时与所述二极管D3的负极和所述电阻R17 的一端连接,所述放大器U3的2号引脚与所述电阻R16的一端连接,所述放大器U3的1号引脚 与所述三极管Q10的基极连接,所述三极管Q10的集电极与所述电阻R18的一端连接,所述三 极管Q10的发射极同时与所述电阻R14的另一端、所述电阻R17的另一端和所述二极管D1的 正极连接,所述放大器U2的4号引脚同时与所述电容C4的另一端、所述电阻R5的另一端、所 述电容C7的一端、所述放大器U3的4号引脚和所述运算放大器U1的8号引脚连接,所述电容 C7的另一端和所述电阻R16的另一端连接且接地,所述放大器U2的8号引脚同时与所述电容 C9的一端、所述电容C6的一端、所述电容C8的一端、所述电阻R18的另一端和所述放大器U3 的8号引脚连接,所述电容C9的另一端和所述电容C8的另一端连接且接地。 在一个实施例中,恒流源保护单元包括:电容C29、电容C30、三极管Q7、三极管Q8、 电容C31、电阻R34、二极管D12、放大器U6、二极管D13、二极管D14、三极管Q9、稳压二极管 D15、可调电阻RV6、可调电阻RV7、稳压危机感D16、电阻R35、电容C32、二极管D17、电容C33; 其中,所述三极管Q8的集电极同时与所述电容C29的一端、所述电容C30的一端和所述三极 管Q7的集电极连接,所述三极管Q8的基极同时与所述二极管D12的正极和所述电容C31的一 端连接,所述三极管Q8的发射极与所述三极管Q7的基极连接,所述放大器U8的1号引脚与所 述二极管D12的负极连接,所述放大器U8的2号引脚同时与所述二极管D13的负极和所述二 极管D14的正极连接,所述放大器U8的3号引脚同时与所述二极管D13的正极、所述可调电阻 RV7的控制端和所述二极管D14的负极连接,所述可调电阻RV7的一端与所述可调电阻RV6的 一端连接,所述三极管Q9的集电极同时与所述可调电阻RV6的另一端、控制端、所述稳压二 极管D16的负极和所述电容C32的一端连接,所述三极管Q9的发射极与所述稳压二极管D15 的负极连接,所述三极管Q9的基极同时与所述二极管D15的正极和所述电阻R35的一端连 7 CN 111583425 A 说 明 书 3/9 页 接,所述可调电阻RV7的另一端同时与所述稳压二极管D16的正极、所述电容C32的另一端、 所述电阻R35的另一端连接,所述电阻R34的另一端同时与所述电容C29的另一端、所述电容 C30的另一端、所述二极管D17的正极和所述电容C33的一端连接,所述三极管Q7的发射极同 时与所述二极管D17的负极和所述电容C33的另一端连接。 在一个实施例中,信息存储单元包括:可调电阻RV5、电阻R27、电阻R28、电阻R29、 电容C27、二极管D9、二极管D11、二极管D10、电阻R30、电阻R33、电阻R32、电阻R31、电容C28、 存储器U5、放大器U4;其中,所述放大器U3的3号引脚同时与所述电阻R27的一端、所述电阻 R29的一端和所述电容C27的一端连接,所述电阻R27的另一端与可调电阻RV5的一端、控制 端连接,所述放大器U8的2号引脚与所述电阻R28的一端连接,所述放大器U4的1号引脚与所 述二极管D9的正极连接,所述二极管D9的负极同时与所述电阻R29的另一端、所述电容C27 的另一端、所述二极管D10的正极、所述二极管D11的负极和所述电阻R30的一端连接,所述 电阻R30的另一端同时与所述电阻R31的一端、所述电容C28的一端、所述电阻R32的一端和 所述存储器U5的2号引脚连接,所述电阻R31的另一端和所述电容C28的另一端连接且接地, 所述放大器U4的4号引脚与所述二极管D11正极连接且接地,所述存储器U5的5号引脚同时 与所述电阻R33的一端和所述二极管D10的负极连接,所述存储器U5的6号引脚与所述电阻 R33的另一端且输入电压,所述存储器U5的1号引脚、3号引脚、4号引脚、7号引脚和8号引脚 接地。 在一个实施例中,信号发射单元包括:LED二极管D4、开关SW1、开关SW2、电阻R19、 极性电容C11、电容C10、电容C13、电容C14、电容C12、三极管Q2、电阻R20、电阻R21、电容C15、 极性电容C16、二极管D5、二极管D6、电阻R22、电阻R23、极性电容C17、电感L1;其中,所述电 阻R19的一端与所述LED二极管D4的负极连接,所述开关SW1的一端同时与所述LED二极管D4 的正极、所述极性电容C11的一端、所述电容C10的一端、所述电感L1的一端、所述电阻R21的 一端和所述开关SW2的一端连接,所述三极管Q2的发射极同时与诉讼电阻R20的一端、所述 电容C13的一端和所述电容C12的一端连接,所述三极管Q2的集电极同时与所述电容C12的 另一端、所述电容C14的一端和所述电感L1的另一端连接,所述三极管Q2的基极同时与所述 电阻R21的另一端、所述电容C15的一端和所述极性电容C16的一端连接,所述极性电容C16 的另一端同时与所述二极管D5的负极、所述电阻R22的另一端、所述二极管D6的正极和所述 电阻R23的一端连接,所述电阻R19的另一端同时与所述极性电容C11的另一端、所述电容 C10的另一端、所述电容C13的另一端、所述电阻R20的另一端、所述电容C15的另一端、所述 二极管D5的正极和所述二极管D6的负极连接,所述电阻R23的另一端输出,所述电阻R22的 另一端与所述极性电容C17的一端连接,所述开关SW2的另一端与所述极性电容C17的另一 端连接且输出。 在一个实施例中,所述信号接收单元包括:可调电阻RV4、电容C18、电容C19、三极 管Q3、电容C20、电感L2、电感L3、电容C21、电阻R24、电容C22、可调电容VC1、电容C23、电阻 R25、电容C24、电容C25、三极管Q4、三极管Q5、电容C26、二极管D7、电阻R26、三极管Q6、二极 管D8、继电器KM1、变压器TR1;其中,所述三极管Q3的集电极同时与所述电容C18的一端、所 述电容C20的一端、所述电感L2的一端和所述可调电容VC1的一端连接,所述三极管Q3的基 极同时与所述电容C19的一端和所述可调电阻RV4的一端连接,所述三极管Q3的发射极同时 与所述电容C20的另一端和所述电感L3的一端连接,所述电感L3的另一端同时与所述电容 8 CN 111583425 A 说 明 书 4/9 页 C21的一端、所述电容C22的一端和所述电阻R24的一端连接,所述三极管Q4的基极同时与所 述电容C24的一端、所述电容C22的另一端和所述电阻R25的一端连接,所述三极管Q4的集电 极同时与所述电容C24的另一端、所述电阻R25的另一端、所述电容C25的一端和所述变压器 TR1的输入端连接,所述三极管Q5的基极与所述变压器TR1的输出端连接,所述三极管Q5的 集电极同时与所述电容C26的一端和所述二极管D7的正极连接,所述三极管Q6的基极同时 与所述二极管D7的负极和所述电阻R26的一端连接,所述三极管Q6的集电极同时与所述继 电器KM1的一端和所述二极管D8的正极连接,所述三极管Q5的发射极同时与所述电容C26的 另一端、所述变压器TR2的输出端、所述二极管D8的负极、所述继电器KM1的另一端连接,所 述变压器TR1的输入端同时与所述电容C25的另一端、所述电容C23的一端、可调电容VC1的 另一端、所述电感L2的另一端和所述可调电阻RV4的另一端、控制端连接,所述三极管Q6的 集电极同时与所述电阻R26的另一端、所述三极管Q4的发射极、所述电阻R24的另一端、所述 电容C21的另一端和所述电容C19的另一端连接。 在一个实施例中,所述存储器U5的型号为AT24C04。 一种用于蓝牙ETC/OBU的停车电子收费系统的控制电路的控制方法,当蓝牙匹配 完成发出的数据信号与收费系统完成收费发出的输出信号进行功率补偿,具体步骤如下: 步骤1、线性放大单元由电桥电路、运算放大电路以及桥供给放大电路组成;其中可调 电阻RV3、电阻R15、电阻R14、二极管D1与二极管D2组成电电桥,进行电路直流电阻的检测, 从而进行电压和信号输入;运算放大器U1配合电阻R11、电阻R13、电容C1、电容C2、电阻R1、 电阻R8、电阻R9、电阻R10以及可调电阻RV1组成运算放大电路,通过对接收信号进行运算并 进行一次放大;放大器U2和放大器U3配合电阻与电容进行桥供给放大,从而将被测非电量 转换成电压或电流信号,并用放大器做进一步放大; 步骤2、在电桥电路、运算放大电路及桥供给放大电路中,运算放大器U1与放大器U2和 放大器U3的输出数值相等,相位相反,其大小取决于基准电压和输出电压在电桥电路中的 电阻变化值,占是相对变化率。 在一个实施例中,当在每次完成信息匹配时,将蓝牙数据进行存储,从而减小之后 的工作时间,具体步骤如下: 步骤3、通过放大器U4配合电阻可调电阻RV5、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电容C27、二 极管D9、二极管D11、二极管D10、电阻R30、电阻R31、电容C28组成信号采集电路;同时存储器 U5配合电阻R33与电阻R32组成存储电路; 根据步骤3进一步得到: 步骤4、信号通过可调电阻RV5进入放大器U4、电阻R27与电阻R28进行保护放大器U4,此 时放大器U4配合电阻R29与电容C27进行运算放大,并且通过二极管D9进行输出;此时二极 管D10导通,输入存储器U5进行信息存储;且电阻R30配合电阻R31、电容C28进行电路调理, 从而稳定输出。 在一个实施例中,控制电路每次进行工作,恒流源保护单元进行稳定工作电路中 电流,从而使输入与输出电流不会因外界电网产生波动而出现电路损坏。 有益效果:本发明通过线性放大单元,当蓝牙匹配完成发出的数据信号与收费系 统完成收费发出的输出信号进行功率补偿,且单元内部通过多个电阻组成电桥电路,从而 可以有效的检测电路的直流电阻大小,同时内部的运算放大电路进行相位相反,且将信号 9 CN 111583425 A 说 明 书 5/9 页 进行数倍放大,从而提高输出功率,桥供给放大电路将电桥的功率信号进行放大,从而提高 了电路进行工作的稳定性;同时在当在每次完成信息匹配时,将蓝牙数据进行存储,从而减 小之后的工作时间。 附图说明 图1是本发明的工作流程图。 图2是本发明的恒流源单元电路图。 图3是本发明的线性放大单元电路图。 图4是本发明的信息存储单元电路图。 图5是本发明的信号发射单元电路图。 图6是本发明的信号接收单元电路图。
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