智能停车系统设计方案

智能停车系统设计方案目录1.引言.........................................................................................................................11.1背景..............................................................................................................11.2智能停车系统定义......................................................................................12.系统开发设计概述.................................................................................................23.智能停车系统分析.................................................................................................23.1系统设计的基本思路..................................................................................23.2可行性分析..................................................................................................33.3需求分析......................................................................................................33.4发展趋势分析..............................................................................................44.智能停车系统设计.................................................................................................54.1单片机软件设计..........................................................................................54.1.1红外传感器检测................................................................................54.1.2无线模块软件设计............................................................................74.2上位机显示程序软件设计..........................................................................84.2.1串行通信函数模块............................................................................84.2.2图像显示模块....................................................................................94.2.3附加功能模块..................................................................................105.结论.......................................................................................................................116.参考文献...............................................................................................................1111.引言1.1背景随着经济的发展，人民生活水平的提升，汽车市场的繁荣引发了停车难题。据统计，“全国机动车与停车位之比例约为3：1”。经济发达的大中城市这一比例则更高，停车场建设已成为城市发展所面临的大问题。根据我国机动车数量与停车位之比，以及国外发达国家停车产业的发展来看，停车难问题催生出了一个巨大的智能停车场管理设备市场。新型的车位引导系统作为停车场管理系统的有力补充，从而形成了智能化更高的停车场管理系统。车位引导系统能够对进出停车场的车辆进行有效引导和管理。本系统实现的主要功能是引导人们更加方便快捷地停车，使停车场车位管理更加规范、有序，并且进一步提高停车场车位利用率。“智能停车引导系统”在国外已得到了广泛应用，但是在国内只有较少大型停车场有类似的车位引导系统，因此本设计也有一定的实际意义。1.2智能停车系统定义智能停车引导系统是为了对停车场车位状态进行判断，然后对停车场达到智能管理作用而设计的系统。停车场车位引导系统主要用于大中型停车场，其工作原理是通过一定1的车位检测技术进行检测车位，从而判断出车位有无停放车辆，然后将各个车位停车情况通过一定的通信方式与控制计算机相连，控制计算机经过数据处理，将引导信号传给引导指示器，引导司机快速将汽车驶入空位。停车场车位引导系统不但能够提高了停车场的使用率，使停车场管理更加便捷，还降低了大中型停车场的经营成本，大大提高了停车场的社会效益和经济效益。从上面的信息我们可以清晰的看出：“智能停车引导系统”是一个应用于停车场，通过车位检测模块检测数据，经过数据处理模块处理数据，并在引导指示2模块显示信息的智能化系统。2.系统开发设计概述根据设计要求，可将系统分为车位检测及引导显示模块、无线通信模块和上位机显示程序模块。其中车位检测及引导显示模块包括：主控制器、车位检测模块、引导显示模块；无线通信模块包括：下位机无线通信模块和上位机无线通信模块。图2.1：“智能停车引导系统”的基本模块方框图3.智能停车系统分析3.1系统设计的基本思路本设计使用单片机为停车场的核心控制器，单片机系统采用C语言编程，接受外部输入信号，控制引导的显示；采用微型计算机为显示中心和数据处理核心中心，显示程序采用Delphi语言；采用无线串行通信为单片机和微型计算机的数据传输通道；外部信号的采集是通过红外传感器，将探测到的车位信息送交从单片机；人机接口方面采用LED灯，可以通过LED灯来显示引导信息；同时为了配合上述实现，还需要A/D转换器，电平标准转换等多种元器件或者芯片。主控制器下位机无线通信模块车位检测模块引导显示模块上位PC机显示程序上位机无线通信模块33.2可行性分析近年来，随着科学技术的不断进步，人们的生活水平与方式都发生了翻天覆地的变化，智能停车场管理系统作为一个高度网络化、智能化、信息化小区的一个重要组成部分，已经成为现代人们日常生活中经常接触的一套智能化管理系统。对停车场管理信息系统所需要的当前软硬件技术能够得到满足，而且还有一大批高技术、高水平的研发队伍，这就对知识以及技术的应用提供了良好的保障，此外，领导还给我们提供了良好的外部力量进行开发，使我们开发停车场管理信息系统成功率大大的提高。3.3需求分析在巨大的市场需求推动下，停车场管理系统行业取得了快速的发展。根据《2006年-2014年中国出入口控制与管理系统细分市场研究及重点企业竞争力深度调研报告》数据，2009年国内停车场管理系统的市场规模达到了11.5亿元，2010年国内停车场管理系统市场需求达到14.5亿元;2011年国内停车场管理系统市场规模约可以达到18亿元。据数据初步估算，2014年，停车场市场需求将可能超过37亿元。根据国内停车场管理系统一套价格平均在3-6万元之间，据此推算，2014年国内停车场管理系统需求量约为8万套左右。由此可见，停车场市场潜力较大，行业前景较好。据调查数据显示，目前国内停车场管理系统市场三分天下：国产的、组装的、纯国外的，价格也分为三等。市场占有率方面，大致是国产占市场份额的一半，另外两份占一半;或者说，国产和组装的加起来占市场份额的80%，纯国外的占20%。目前一般的小区、中低档写字楼基本用国产，而机场、会展中心等则多用进口设备。尽管各种类型的停车场都需要出入口控制系统，但是不同类型的停车场面对的用户有所差异，所以停车场管理系统系统需求也稍有不同。比如，小区与机场停车场的区别在于，小区进出的车辆多为业主的车辆，多数属于长期停车用户，车辆进出时间集中在早晚上下班时间，其他时间进出的车辆不多;而4机场停车场除员工车辆外，多为乘客的临时车辆，一整天都有大量的车辆进出。所以，停车场管理系统在设计时多考虑到这些因素，根据应用场所特点来配置设备。在停车场管理系统应用方面，停车场出入口控制系统的普及程度还不错。在一个中等城市，我们就经常会看到小区、机关、写字楼的出入口安防这种设备。据调查数据显示，目前深圳的普及率是全国最高，大约在在90%左右。因为诸多停车场生产企业都集中在深圳，已经形成产业化。其次是北京、上海，普及率在50%左右，其他地区则更少一些。3.4发展趋势分析传统的停车场管理系统只解决了出入口控制的问题,对于停车场内部的停车引导、找车、快速进出等功能则鞭长莫及,并且在收费这个环节上也存在缴费方式单一、人工管理效率低下、存在收费漏洞等问题,更别说进行停车场整体的系统整合及资源优化配置了。全视频智慧停车场综合解决方案在集成停车场系统资源方面有着卓越的优势,实现从车辆快速进场、快速停车,到车主返回车场时快速找车、快速缴费等一系列完整的、全自动化的功能,从而有效解决包括商场、机场等公共场所在内的停车场由于车流量大造成的停车慢、缴费慢、停车难、找车难等社会问题,将停车场的资源充分化和数字化,这是功能单一、系统协作性差的传统停车场管理系统所远不能及的。54.智能停车系统设计4.1单片机软件设计单片机系统的软件设计主要采用C语言，对单片机进行编程实现各项功能。[14]程序设计环境：PC机，WindowsXP；程序设计软件：KeilVision软件及星研仿真软件。程序功能：实现单片机通过红外传感器对车位的检测、对信息发送与接收以及LED灯按信息显示等功能。4.1.1红外传感器检测实现停车场智能引导的前提是如何准确的把车位信息通过有效的方式检测出来。在本设计中采用了红外传感器进行车位的检测。根据上面电路原理，红外传感器检测主要通过检测反射红外线的强弱，输出相应的电压，通过A/D转换输出数字信号，从而进行判断。图4.1：红外检测流程图6红外传感器电压数据的采集是通过AD转换器TLC549来完成的。每次要采集A/D上元件的电压值时，先选中TLC549的片选信号线，使其进行转换工作，然后进过一定的延时后，依照TLC549的数据手册上的时序图，从数据口读取数据。图4.2：数据采集流程图TlC549的时序操作根据下图可知，先将CS拉低选中A/D转换器，再给CLOCK8个下跳沿用于数据采集，之后拉高CS放弃选中，再拉低CS，之后的8个CLOCK下跳沿后就可以读出该次转换的数据。[15]图4.3：TLC549时序图7“82)()()(REFINOUT基准电压采集到的电压转换结果”[15]公式4.1：TLC549(8位