设计方案选择
设计方案选择
方案一：基于PC、输出语音功放、LCD显示、声光报警、MiniARM 工控板、GPRS模块、数据采集器、场地传感器阵、汽车状态检测器综合的设计方案
（图1）方案一的设计原理方框图
原理框图简析：
图1为用PC与MiniARM工控板为核心外加输出语音功放、LCD 显示、声光报警、GPRS模块、数据采集器、场地传感器阵、汽车状态检测器综合设计的一个完全智能化的电子桩考仪系统。
其特点是能通过PC对语音功放及喇叭输入的语音信号控制，以达到各种语音播放来界定考试现场各种可能状态的功能。其控制的依据是通过PC上的人性化设计软件从PC上的硬件与MiniARM工控板通信所得的数据。其有两处显示，一处是PC上控制软件界面上含车的模拟位置及各种状态的显示；另一处是直接由工控板给以数据控制的LCD屏显示。（主要有考试状态、考
生号、时间等内容）若出现考试犯规问题时工控板会与此同时给出相应的声光报警信号。关于犯规的数据依据，则是由GPRS模块、数据采集器、场地传感器阵、汽车状态检测器给出，其中场地传感器主要用来界定汽车是否压线、碰杆及移库不入等犯规的内容，根据现场的实际情况它会产生相应的各种电参量，以提供给数据采集器控制采集。工控板主要以通信的方式来对数据采集器做相应控制，以获得相应的采集数据，并在其内部进行数据处理。检测系统中，汽车状态的检测主要是：车是否熄火及控制，是否多次踩刹车及车在现场的位置确定等判断。它检测到的数据是传给车载GPRS模块的，通过GPRS通信其与控制处的接收模块进行数据交换。工控板是从接收模块处取得数据并对其进行处理来做出车运行状态的确定与判断的，且将所得结果送PC、LCD及声光报警装置。
这个系统智能化程度高，对软硬件要求也相应较高，但其做出的各项功能是相对比较完善的。在此之外我们还是要注意到其不足之处。
方案二：基于HZ8050型电子考桩仪系统的综合设计方案
（图2）方案二的设计原理方框图
原理框图简析：
图2是用分模块的方式进行电子考桩仪系统进行设计的方案。其主要有控制中心模块（有LED显示屏部分、主控计算机部分、打印机部分以及车管专用的服务器部分构成）、考场设备模块（有考场评判站部分、监控摄像设备部分、红外检测部分、龙门架以及桩杆检测部分构成）、考车设备模块（有考车信号检测部分、车载仪部分以及自动熄火控制部分构成）三大模块组成。
系统功能是能通过控制中心、考场设备以及车载设备来完成考试现场的各种信息情况采集并做出相应的评判和处理。其中控制中心的主控计算机为核心部分，其主要是监视现场的实际情况并做出相应的指示。考虑到其主要工作任务，故加进了LED显示屏做同步显示。打印机主要是打印考生的成绩及相关文件。为了便于考试主控中心与车管所联系，专门加入了车管所服务器及专用网。控制中心的所得考试信息主要是从考场设备的考场评判工
作站取得，而考评工作站是从通过有线与无线数据的信息传送方式来得到信息的。较详细的有：一、其可以从监控摄像设备中取得现场的实时录像数据；二、其可以从红外检测、龙门架及桩位检测中得到考车是否压线、碰杆、移库等相关检测信息。以上是考评站通过有线信息传输方式得到的，而车载设备中的考车状态信号，主要是通过车载仪收集检测考车信号与采集控制自动熄火装置的信号并由无线发射模块将所得数据传给考评工作站，当然这是一个可双向通信传输数据的控制模式。这个设计系统较好的完成了倒桩考试中对考生考试要求的评判，在电子设计工作中它是一个可借鉴而且是较完善的设计系统方案。
整个系统设计方案其功能是比较完善的，但其造价也应是不低的。我们要能看出此系统设计中的不足之处。
方案三：基于指纹识别、微机管理、网络交换控制、音频放大及播放、视频采集、现场摄像、红外电子桩杆检测、车载无线监测、考试服务系统的综合设计方案
（图3）方案三的设计原理方框图
原理框图简析：
图3为用指纹识别、微机管理、打印设备、网络交换控制、音频放大及播放、视频采集、现场摄像、红外电子桩杆检测、车载无线监测、考试服务系统等综合的设计方案原理方框图。其主要分两个大的模块，一是控制室模块（有指纹识别部分、微机管理部分、网络交换、考试服务系统、无线网、打印、照相、音频放大设备等组成）；二是考试场地模块（主要有现场摄像头、高音喇叭、红外电子桩杆、车载检测设备、无线熄火控制、IO采集及无线IO接口模块等组成）。两模块主要是通过有线与无线两种通信方式进行数据的传输。
这个设计方案能完成除倒桩考试所规定的各项考试规范外，还需要特别说明的是其具有防代考的指纹识别、照片对应识别的功能。因考虑到控制中心与考场实地有较大的距离问题，特别加入RS232转485转换来解决这个问题。这个系统基本上能完成汽车倒桩考试的各项要求，但我们也应看到改系统设计的复杂性，制作不经济性等不好处。
方案四：基于多机控制、现场监控及显示、数据无线发送与接收、外部网络连接、考试文件打印、考车设备、监控数据存储的综合设计方案
（图4）方案四的设计原理方框图
原理框图简析：
图4为用多机控制、现场监控及显示、数据无线发送与接收、外部网络连接、考试文件打印、考车设备、监控数据存储等综合设计方案的原理方框图。其由两个大的模块组成：一是控制室模块；二是现场监控检测模块。两个模块主要通过有线、无线的数据传输方式进行数据传输。
这个设计方案控制部分比较的特别，由主控机实现的多机控制是该系统方案的一个突出特点。其还有独立的监视录像控制机，以实现现场的监控显示并对录像数据存储的模块，这样方便资料的调用及审查。其还可以通过路由器完成考试系统与外网的连接。其考试场地的LED显示屏，有专门的LED控制机来控制。控制机通过无线收发网来完成对考车的具体情况数据采集，当然
在考车上也有无线数据发送接收器设备。针对于不同的考生，有专门的信息录入机来完成考生信息的录入工作；与信息录入机相连的打印机可以在考生当场考试结束后就立即打印相应的考试成绩及相关文件。
从整体设计来看，该控制系统的控制机构是通过四个控制机联网来完成系统核心组建的，其给系统的扩建工作带来较大的余地。其是一个比较完善的电子考桩仪设计方案。但我们要看得到它的设计不足之处。
方案五：基于语音、PLC为核心的控制设计方案
（图5）方案五的设计原理方框图
原理框图简析：
图5为采用语音、PLC为核心的控制设计方案原理方框图。该方案设计的突出特点是系统设计简单，基本能完成对倒桩考试的各种犯规动作相应的语音提示。其控制过程是这样的：由按键来完成系统的开始、结束或复位等操作，考试时，若出现犯规，则检测系统会相应监测并采样回数据，经过控制系统的处理判断做出相应的语音提示，这样我们就可以模拟出现场考试的过程了。由于硬件设计的局限性，这个设计方案固然存在不足之处，比如PLC控制系统的设计不易。但我们从实际出发，这个方案还是可行的。
方案六：基于语音芯片、语音放大、激光发射与检测、单片机为控制核心的设计方案
（图6）方案六的设计方框图
原理框图简析：
图6为用语音芯片、语音放大、激光发射与检测、单片机为控制核心综合的设计方案原理方框图。该设计系统具有制作简单且方便制作，也基本能完成倒桩考试所要求的各项规则进行语音提示的特点。其工作过程：实时光敏检测于模拟考场上取得检测信号送给单片机控制系统并在控制系统中不断进行判断；若犯规则做出相应的控制信号来控制语音芯片，让其播放相应的语音，恐语音芯片难以驱动喇叭，于是加入了语音信号放大器；若没有犯规在规定的考试时间之后一刻循环播放“考试合格，请挂空档下车”的语音提示。在这之后等待系统的复位，以让系统再次重新自检后工作。
方案比较与选择
从以上六个方案的简要分析我们可以知道；方案一到方案四，都是现实生活中各处考场在实际应用的电子考桩仪系统设计原理方案。我们清楚的是它们的整体系统设计难度大，对软硬键的设计挑战性也大，这些系统建设的投资也是不低的，故在此设计中不采用这四个方案。但我们通过对它们的概要分析，让我们增长了不少的有关正真电子考桩仪系统设计与其工作原理的相关知识，也给我们做这个电子考桩仪提供了较多的思路，大有好处。对于方案五，它是用PLC作为核心控制器的控制系统，其控制性能稳定，抗干扰能力强；从这方面来说，可以说其是做控制系统的不二选择，但是从制作的工艺难度来说，这个方案又是可作第二位的系统设计方案。因此我们提出可做性较大的设计方案六，它是采用单片机作为控制核心的电子桩考仪系统设计方案，也因我们之前做过相应控制核心系统的东西，对其应用起来也比较的方便，更因此方案对于此设计要求能灵活控制的综合考虑，我们在本系统设计中也结合了实际情况的基础上，决定采用方案六作为此次毕业设计的设计方案。