停车管理系统信息处理模块

本科生毕业设计 论文 本科生毕业设计 论文 题 目 停车管理系统信息处理等模块设计 姓 名 黎金城 学 号 111000318 学 院 物理与信息工程学院 专 业 通信工程 年 级 2010 级 指导教师 签名 2014 年 6 月 3 日 独创性声明独创性声明 本毕业设计 论文 是我个人在导师指导下完成的 文中引用他人研究 成果的部分已在标注中说明 其他同志对本设计 论文 的启发和贡献均已 在谢辞中体现 其内容及成果为本人独立完成 特此声明 论文作者签名 日期 关于论文使用授权的说明关于论文使用授权的说明 本人完全了解福州大学有关保留 使用学位论文的规定 即 学校有权 保留送交论文的印刷本 复印件和电子版本 允许论文被查阅和借阅 学校 可以公布论文的全部或部分内容 可以采用影印 缩印 数字化或其他复制 手段保存论文 保密的论文在解密后应遵守此规定 论文作者签名 指导教师签名 日期 I 智能停车场信息管理系统设计 中文摘要 在经济与科技的快速发展下 人们的生活质量也不断的提高 汽车成为人们出行的主 要交通工具 汽车越来越多但是车位资源没有改善 停车场的管理方式也急需转变 在 车位资源紧张的情况下 传统的停车场管理方式已经不适合现在对停车场管理的要求 智能停车场信息管理系统提高了车位的管理效率 给车主提供了方便快捷的停车服务 智能停车管理系统的优点在于它的系统的规范化 智能化 程序化 系统化的管理停车 场 本设计以 STC12C5A60S2 单片机作为下位机 用 Visual Studio 作为前台开发工具用 C 写上位机 上位机与下位机通信的部分用 Visual Basic 的 MSComm 控件进行上位机与 下位机的通信 上位机与下位机的一起合作实现智能管理停车场 本系统通过红外传感器和无线收发芯片 nRF24l01 来接受下位机传输过来的 IC 卡号 然后将卡号写入单片机 最终是单片机与 pc 机通过 MSComm 控件进行通信 实现记录 驶入车辆的 IC 卡号和驶入时间 进行停车时间的计时和计费的功能 本系统上位机部分 增加了系统用户管理部分 系统用户分为管理员与普通用户 管理员拥有最高权限可以 更改用户信息 普通用户只可以查询自己停车记录等信息 这样能更加方便的了解停车 场的车位情况 管理起来更加的方便 本论文所设计的智能停车场信息管理系统 由停车场车位监管系统和车辆出入信息 管理系统组成 控制子系统通过无线收发芯片 nRF24l01 和 MSComm 控件进行通信采集 IC 卡的信息记录车辆的出路信息 加强车辆的出入管理 关键词 Visual Studio 单片机 无线收发芯片 nRF24l01 II Design Of Intelligent Parking Information Management System Abstract In the rapid development of economy and technology the quality of people s lives are constantly improving cars become the main means of transport for people to travel More and more car parking spaces but no improvement resources management of parking is also urgently needed change In the parking tight resource situation the traditional way is not suitable for parking management parking management requirements now Intelligent parking management information system to improve the management efficiency of parking spaces to the owners to provide a convenient parking Advantages intelligent parking management system is its system of standardization intelligence procedures and systematic management of parking The design STC12C5A60S2 SCM as the next crew using Visual Studio as a front development tool written in C PC some PC machine to communicate with the lower use of Visual Basic MSComm controls the PC and the next crew of communication the PC and the next crew work together to realize the intelligent management of parking This system via infrared sensors and wireless transceiver chip nRF24l01 to accept lower machine transmission over the IC card the card number and then write the SCM SCM and pc ultimately communicate through MSComm control to achieve record into the IC card and entering a vehicle time stop time for the timing and billing functions This system increases the PC part of the users of the system management component system administrators and ordinary users into users the administrator has the highest authority can change the user information ordinary users can only check their records and other parking information This can more easily understand the situation parking spaces more convenient to manage In this paper the design of intelligent parking management information system monitoring system of parking spaces and vehicle access information management system components control subsystem through a wireless transceiver chip nRF24l01 way information and communication MSComm controls IC card information gathering records of the vehicle strengthen the access control of the vehicle Key Words Visual Studio SCM Wireless Transceiver Chip nRF24l0 I 目 录 中文摘要中文摘要 I I AbstractAbstract IIII 第第 1 1 章章 绪论绪论 1 1 1 1 研究背景和意义 1 1 2 国内外现状 1 1 3 研究内容 2 第第 2 2 章章 停车场信息查询系统硬件设计停车场信息查询系统硬件设计 3 3 2 1 系统设计方案 3 2 2 红外对管介绍 3 2 3 nRF24l01 无线收发芯片 4 2 4 STC12C5A60S2 单片机 5 2 5 单片机最小系统 5 2 5 1 复位电路 6 2 5 2 时钟电路 6 2 6 车位检测部分的硬件连接电路 7 2 7 无线收发 nRF24l01 芯片的单片机电路 8 第第 3 3 章章 停车场车系统管理软件设计停车场车系统管理软件设计 1010 3 1 系统开发软件和编程语言 10 3 2 停车场车位管理 10 3 3 无线接收和显示部分流程 12 3 4 无线接收和发送 IC 卡号 13 第第 4 4 章章 停车场管理系统上位机的设计停车场管理系统上位机的设计 1515 4 1 上位机开发工具及编程语言介绍 15 4 2 上位机功能设计 15 4 3 上位机登入界面设计 17 4 3 1 停车场登入界面 17 4 3 2 停车信息管理主界面 18 4 3 3 系统用户管理页面设计及代码 19 4 3 4 业主管理页面设计及代码 20 4 3 5 车位管理设计 20 4 3 6 车卡管理页面设计及代码 21 4 3 7 固定车主信息页面设计 21 4 3 8 固定车位缴费页面设计 22 4 3 9 自由车辆出入登记 22 4 3 10 固定车辆出入登记 22 4 3 11 查询车辆出入 23 4 3 12 查询空车位页面设计 23 4 3 13 自由车辆收费情况页面设计 24 II 4 3 14 上位机与单片机的通信串口设置 25 第第 5 5 章章 功能的实现与调试功能的实现与调试 2626 5 1 无线收发芯片的测试 26 5 2 串口通信的调试 26 5 3 上位机程序的编写 27 5 4 存在的缺陷及解决办法 27 结结 论论 2828 参考文献参考文献 2929 谢谢 辞辞 3030 附附 录录 3131 附录附录 1 1 实物图实物图 3131 停车管理系统信息处理等模块设计 1 第 1 章 绪论 1 1 研究背景和意义 在经济与科技快速发展下 越来越多的智能化设备进入人们的生活中 停车场管理 系统也朝着智能化的方向发展 进入二十一世纪人们的生活条件有了很大的提高 汽车 成为人们出行的必备交通工具 虽然汽车给人们带来了出行的方便 但是同时随着汽车 数量的快速增加停车场的管理难度也在增加 传统的停车场管理方式已经不适合现在人 们对停车场的要求 人工管理方式不能时时更新停车场的车位信息并且效力不够高 往 往不能满足现在人们对于停车场现代化管理的需求 智能停车场信息管理系统的管理方 式无疑是对传统人工管理停车场方式的一种极大的改善 但是现在国内的智能停车场信 息管理系统并没有普及 即使有地方已经开始使用智能停车场管理系统 也有技术上的 缺陷或者设备的应用不够合理导致并没有真正的发挥出智能停车场的作用 为了更好的 解决这个问题 我们必须设计出一种高效 稳定 经济的系统来管理停车场 结合现在 多方面的技术 设计出一种全新的智能停车场信息管理系统 来满足人们对于现在停车 场信息管理的需求 本人所设计的智能停车场管理系统 通过 Visual Studio 写的上位机和 Visual Basic 的 MSComm 控件实现上位机与单片机的串口通信 在用无线收发芯片 nRF24l01 实现以下位机的通信来传输 IC 卡号实行计时收费等功能 同时采用红外技术对 车位进行检测并将停车位的信息通过无线收发芯片发送给单片机 单片机通过无线发送 传输给 GSM 模块方便用户查询停车场的车位使用情况 使用无线收发芯片 nRF24l01 经 济实惠而且可靠性高 1 1 2 国内外现状 当前 随着经济与汽车工业的快速发展 汽车成为人们出行的交通的工具的重要选 择 随之而来的停车场管理问题也是越来越突出 现在国外停车场管理系统大多数进入 了智能化 信息化 系统化 大大提高了停车场的管理效力 往往只要几个人就可以管 理一个巨型停车场场 而且国外停车场的费用支付也大多趋向于电子支付很少出现现金 交易 国外停车场一般还具备导航系统来引导车主方便找到停车车位 停车场位置以及 空车位查询系统等智能化设备 是使停车场的信息更加方便的让车主知道 2 相比于国外停车场信息管理系统 国内的停车场信息管理系统起步比较晚 国内的 停车场还不能像国外停车场那样做到智能化汽车导航 停车车位查询 停车场报警等 国内停车场管理系统的功能不够完善 管理设备不够齐全 而且 我国停车场信息管理 系统还处于探索阶段 许多停车场管理系统在管理过程中出现了系统运行不够稳定等问 福州大学本科生毕业设计 论文 2 题 大多是应为在当初设计的时候未能充分的考虑实际的问题而导致设计上的缺陷 是 停车场管理系统不能发挥其智能化的功能 还有些停车场应为这些问题出现了不能使用 或者管理效力等低下等情况 比如很多停车场开始采用 RFID 射频识别技术 希望通过无 人管理车辆可以自动进出停车场并且对其实行管理和收费 在实际应用过程中 由于 RFID 的电子标签识别距离有限经常出现出入电机杆 不能自动升起的情况 3 1 3 研究内容 本课题设计使用 Visual Studio 作为上位机开发软件 SQL Server 2008 作为数据库 红外对管车位检测模块用来对停车场的车位监控 nRF24l01 无线收发芯片实现和下位机 的 GSM 的通信实现短信查询停车场空车位情况 STC89C52RC 单片机通过 Visual Basic 的 MSCoom 控件实现单片机与 Visual Basic 的串口通信来对 IC 卡号的计时收费 本系统工 作过程是这样的由红外对管模块构成车位检测系统 实现红外对管检测停车场空位 将 检测到的停车位信息通过单片机处理 由无线发送芯片发送 再经由接收芯片接收数据 最后将处理过的数据通过串口发送给 PC 机在 VB 编写的软件中显示 从而实现停车场智 能管理 停车管理系统信息处理等模块设计 3 第 2 章 停车场信息查询系统硬件设计 2 1 系统设计方案 本次停车场管理方案是由这几部分组成的 上位机 无线收发模块 停车场位置监 控系统 下位机 GSM 模块 下位机将 IC 卡号通过无线收发模块 将 IC 卡号发送到上 位机无线接收模块 然后经串口通信传输给上位机 另一功能是 车主给停车场打电话 停车监控系统将空车位信息发给上位机 然后上位机通过无线发送给下位机 经 GSM 短 信的形式发送出去 图图 2 1 系统设计方案 2 2 红外对管介绍 将红外发射管和红外接收管配对起来使用就是红外对管 红外对管的工作原理是这 样的 红外接收管在接收到红外线相比于没有接收到红外线时的电阻有明显的变化 由 于电阻的变化在加上外围电路的作用就可以输出高低不同的电平 高低不同的电压变化 输入单片机的就能识别不同信号然后实现智能化管理 红外发射管一般应用于监控器上 红外遥控器 红外测距等这些方面 红外接收管有两种型号 分为光敏二极管 光敏三级管 光敏三极管有 PNP 型和 NPN 型 红外接收二极管型是把光信号转化为电信号 红外三极管除了把光信号转化电 信号的同时还把电信号放大了 红外接收管一般应用于红外线遥控 红外监控 光探测 光通信等方面有广泛的应 福州大学本科生毕业设计 论文 4 用 2 3 nRF24l01 无线收发芯片 nRF24101的原理图如图2 2所示 主要性能参数包括这几个方面 一般电压的工作范 围 1 9V 到3 6V 之间 引脚可承受最大的输入电压为5V 发射功率有 0dBm 6dBm 12dBm 和 18dBm 这四种方式 有两种数据传输速率分别为1Mbps 和2Mbps 为符合多点 通讯方面还有调频需求方面 通讯通道一共有126个 数据通道一共有6个 nRF24101可 以与单片机连接 nRF24101的工作频率 通讯地址 传输速率和数据包的长度一般可以 在软件上设置 数据接收和发送是否完成可以通过 IRQ 引脚来判断 图图 2 2 nRF24l01 无线收发芯片的原理图 实物图如图 2 3 所示 nRF24L01 的工作频率在 2 4 2 5GHz 范围之间 是 ISM 频段的 单片无线收发芯片 nRF24101 芯片包括这几部分 调制器 解调器 频率发生器 SchockBurstTM 模式控制器 功率和晶体放大器等部分 nRF24101 芯片电流的消耗为 11 3mA 工作的温度为 40 到 80 摄氏度 4 图图2 3 nRF24l01无线收发芯片的实物图 停车管理系统信息处理等模块设计 5 2 4 STC12C5A60S2 单片机 如图 2 3 所示 STC12C5A60S2 单片机是高速 低功耗 超强抗干扰的单片机 速度 是传统 51 单片机的 10 倍左右 指令代码与 51 兼容 图图 2 4 STC12C5A60S2 引脚图 STC12C5A60S2 单片机是增强型的 8051 单片机 工作电压为 3 3V 到 5 5V 之间 工 频范围 0 到 35MHz 是传统 51 的 0 到 420MHz 用户应用程序空间为 8K 16k 32k 40k 48k 56k 字节 单片机内部同时集成了 1280 字节 RAM 片上通用 I O 口 36 40 44 个 单片机复位后为 有四种模式可以设置分别为 双向口 弱上拉 推挽 强上拉 输入 高阻 开漏 I O 口驱动可达到 20mA 但是所有电流加起来不要超 过 55mA 本次设计有用到 STC125A60S2 单片机的串口中断 设置单片 EA 开启总中断 ES 开 启串口 1 中断 设置 IE2 开启串口 2 中断 通过 TMOD 来选择定时器工作那种方式 设 置 SCON 选择串口的工作方式 设置 BRT 来给独立波特率赋初值 通过设置 AUXR 来使 独立波特率发生器开始计时 2 5 单片机最小系统 51 系列单片机的最小系统应该由这些部分组成 单片机 振荡电路 复位电路 如图 2 5 所示 福州大学本科生毕业设计 论文 6 图图 2 4 单片机最小系统电路图 2 5 1 复位电路 如图 2 5 所示 这是 STC12C5A60S2 的复位电路由电容和电阻组成 单片机在工作 前都需要先复位 来使 CPU 以及系统的各个部分恢复到原来的初始状态 然后单片机重 初始状态开始工作 单片机的 RST 引脚发出复位信号输入到芯片的触发器中 单片机系 统处于正常工作时 振荡电路工作稳定后 当 RST 引脚上的高电平维持 2 个机器周期以 上 单片机的 CPU 就可以得到响应然后系统将复位 单片机复位方式有两种手动复位和 上电复位 5 图图 2 5 复位电路 2 5 2 时钟电路 单片机的时钟电路和外部晶振配合起来实现振荡电路 通过振荡电路来为单片机提 供运行时钟 如果时钟为 0 的话单片机无法正常的工作 还有当频率超出了单片机的工 作频率也会导致单片机无法工作 6 停车管理系统信息处理等模块设计 7 本设计中的晶振频率是 11 0592MHz 的无源晶振 内部时钟的工作频率也可以由外部 的震荡电路提供 将外部震荡器的时钟信号接至 XTAL2 引脚上 此引脚是内部时钟频率 的输出端 同时内部引脚 XTAL1 接地 这就是外部时钟方式 时钟电路如图 2 6 所示 图图 2 6 时钟电路 2 6 车位检测部分的硬件连接电路 如图 2 7 是停车车位的检测电路图原理图 由于红外接收管在接收到红外线和没接收 到红外线时电阻会有明显的变化 当停车车位是空位时红外管输出为低电平 当有障碍 物时红外管的内部电阻变大输出为高电平 将高低变化电平传输给单片机由单片机将这 信号传输到下位机的 GSM 接收模块中 车主可以通过短信的方式来查询停车场的空位置 的情况 福州大学本科生毕业设计 论文 8 图图 2 7 停车位检测电路 单个车位 原理图 2 7 无线收发 nRF24l01 芯片的单片机电路 如图 2 8 所示 单片机接收到红外管发过来的高低电平经常单片机的处理 然后由无 线收发芯片 nRF24l01 发送相应的信息给下位机的 GSM 模块和上位机 图图 2 8 停车车位信息发送原理图 停车管理系统信息处理等模块设计 9 如图 2 9 所示 这是信息接收电路信息接收也是用 nRF24l01 芯片然后将接收的信息 通过 RS232 串口传输给上位机 图图 2 9 停车场车位信息接收和传输原理图 福州大学本科生毕业设计 论文 10 第 3 章 停车场车系统管理软件设计 3 1 系统开发软件和编程语言 停车场信息管理系统开发软件用的是 KeiluVision4 是单片机 51 系列 C 语言开发系 统 KeiluVision4 是年发布的 增加了窗口管理系统 这个功能的引入使软件开发人员可 以使用多台监视器 这是一个很重要的改善 KeiluVision4 除了以前版本提供了强大的调 试功能和丰富的函数库 使用起来方便 高效 同时还新的功能 比如多显示器 灵活 的窗口管理系统 还有系统浏览器窗口显示设备和多项目工作区简化项目等 KeiluVision4 可以完成程序编译 调试 仿真等开发流程 软件开发首先在 KeiluVision4 上写上相应的指令 然后由编译器生成 OBJ 目标文件 生成的文件由 LIB51 生成库文件 也可以与库文件一起经 L51 连接生成目标文件 ABS ABS 文件可以由 OH51 转换来生成标准的 Hex 文件 然后 Hex 文件可通过 STC 烧进单片 机上 这样单片机就可以根据烧录进来的程序来执行相应的指令 7 3 2 停车场车位管理 如图 3 1 所示工作过程如下 首先红外对管对停车位置进行监控 当停车车位从空车 位 变成有车停泊在车位上时 单片机将标志位 tf 赋值为 1 无线收发模块处于发送状态 并且发送数据 1 来代表有车 当停车车位从有车停泊变成空车位 单片机将标志位 tf 赋 值为 1 无线收发模块处于发送状态并且发送 0 来代表空车位 当车位置的情况没有发生 变化时 tf 标志位赋值 0 无线收发模块不发送数据 停车管理系统信息处理等模块设计 11 图图 3 1 nRF24l01 发送信息流图 发送部分代码如下 void main while 1 cwsm 扫描车位变化情况 if tf 1 车位情况发生变化进入发送信息状态 nRF24L01 TxPacket TxBuf 无线模块发送信息 TxBuf 1 0 x00 tf 0 标志位清零 停车场车位信息发生变化时则标志被赋值 1 然后进入发送信息阶段 因为 nRF24l01 会一直发送信息所以要假如判断只有车位情况发生变化时才发送信息 如果车 位情况没有发生变化则不进入发送信息状态 8 福州大学本科生毕业设计 论文 12 3 3 无线接收和显示部分流程 无线接收部分的流程图 3 2 所示 首先将单片机无线收发模块设置为接收状态 当无 线芯片接收到数据时将存放到单片机的缓存区 再由单片机将数据进行处理 单片机首 先进行串口的初始化 然后通关 RS232 串口线将数据发送给上位机 然后在上位机上显 示 图图 3 2 无线接收和流程图 部分程序代码如下 void main wuxian init nRF24l01 模块初始化 while 1 SetRX Mode 将无线模块设置为接收态 delay 500 while nRF24L01 RxPacket RxBuf 判断是否有信息要接收 a1 RxBuf 1 将信息接收进来 cwpd 调用程序 判断车位子程序 停车管理系统信息处理等模块设计 13 单片机将无线收发芯片设置为接收状态 当无线模块接收到信息时将信息传输给单 片机 单片机接收到数据时会将数据通过串口上传到上位机 3 4 无线接收和发送 IC 卡号 停车系统卡号是来自下位机 IC 采集卡通过无线芯片发送过来的 下位机的 IC 采集 卡将采集到的 IC 卡号 通过无线发送模块 nRF24l01 发送给上位机的无线接收模块 最 终通过单片机处理 再将 IC 卡号传输给上位机并进行管理 计时 收费 9 图图 3 3 无线接收 IC 卡号 部分代码如下 void write data uchar aa TMOD 0 x20 定时器 1 的工作方式设置为 2 TH1 0 xfd TL1 0 xfd 晶振频率 11 0592MHZ TR1 1 启动 T1 REN 1 串行接收模式 福州大学本科生毕业设计 论文 14 SM0 0 SM1 1 串口设置 EA 1 ES 1 打开串口的中断 SBUF aa while TI 判断串行口的标志位 TI 0 这次使用的晶振为 11 0592MHz 波特率为 19200 串口通过串口标志位来判断信息 是否发送完毕 若数据全部发送完 将 T1 赋值 1 这时通过软件来清零 方便下次传输 10 停车管理系统信息处理等模块设计 15 第 4 章 停车场管理系统上位机的设计 4 1 上位机开发工具及编程语言介绍 本次毕业设计所编写的上位机系统是通过 C 编程语言 NET 开发平台 SQL2008 数据库来完成的 开发工具集是使用 Visual Studio 所写的代码适用于微软平台 Visual Studio 是 VisualC VisualBasic VisualC 和 VisualJ 等语言所共同的集成开发环境 IDE NET 框架 NET Framework 的重要组件是公共语言库和 NET Framework 类库 NET 框架的的公共语言运行库 CLR 可以用来提供管理内存 线程运行 代码运行 代码是否安全 编译等功能和他系统服务 C 从 C 和 C 中产生出来的 应为 C 是吸收 了 C 和 C 的优点 所以 C 有很多自身优点 这样可以弥补 C 和 C 的本来的缺点 C 拥有优点如 高效 安全 快捷 可维护性好等 C 是一种专门为 NET 框架所设计的 语言 可以运用 NET 框架代码库提供的各种功能来实现开发人员的所希望的目的 SQL Server 2008 是关系型数据库管理系统的标准语言 而且可以对其进行各种操作 查询数 据库 更新数据库 从数据库中提取所需要的数据等 11 4 2 上位机功能设计 上位机系统功能包括 管理员登入 出入管理 信息查询 统计分析 系统管理等 模块 1 管理员登入 在管理员输入用户名和密码后单击登录按钮 系统进行管理员验 证 验证用户名和密码正确后进行登录 如果用户名或者密码有错系统将会相应提示并 重新登录 2 出入管理可以分为 固定车辆的出入管理 管理员输入卡号首先验证是否为有效卡号 如果是有 效的卡号 则显示出车主相应的信息如姓名 车牌号 以及车位的名称等 如果是无效 的 IC 卡号 则系统会提醒用户是无效卡 记录车辆进入时间和离开时间以及本次停车总 共的时间 自由车辆的出入管理 和固定车辆的出入管理一样 对车主姓名 车牌号 车位的名称 车辆的进入时间和离开时间进行记录 以及本次停车的时间然后智能的计 算相应的停车费用 在该界面上还有查询按钮 可以直接查看空闲车位 3 信息查询 查询空闲车位 系统将会显示出空闲车位的名称 查询车辆的进出 记录 按四种查询条件来查询车辆进出记录分别为卡号 车牌号 车主姓名和时间 按 福州大学本科生毕业设计 论文 16 时间查询是给定一个时段 查询这个时段的信息 所有车辆在这个停车场的进出记录 4 统计分析 自由车位的收费情况 统计某一段时间段内自由车位的收费情况 以柱型 饼型 曲线型三种图表方式给用户呈现出来 这段时间的收费情况还可以导出一张 excel 表 方便用户的的统计整理 固定车位的收费情况 系统会统计某一个时段内的固定车位的缴费情况 并 通过柱型 饼型 曲线型三种图表方式给用户呈现出来 此时段的收费情况还可以导出 一张 excel 表 方便后期的的统计整理 自由车辆收费情况与固定车辆收费情况的比较 两种的收费的情况的比较 通过饼图和柱状图的形式给用户呈现出来 5 系统管理 系统用户管理的功能包括 管理员可以增加 删除 修改用户的的信息等 如用户名或密码 还可以添加管理员或者普通用户 车卡管理的功能有 车卡信息包括车主的卡号 系统给的业主编号 固定车 主的姓名 车牌号和固定车位名称等这些信息 车位管理的功能有 管理员拥有增加 删除 修改车位等权限 比如车主的 车位类型或者车主的车位名称等 业主信息管理的功能有 管理员可以增加 删除 修改业主的基本信息 比 如编号 业主的姓名 业主的房号 联系方式等 固定车位的缴费管理的功能有 管理员拥有增加 删除 修改等权限 来对 固定车位的缴费管理 包括业主的缴费日期 业主的缴费金额的多少 业主的使用车位 的期限 固定车主信息管理功能有 管理员拥有增加 删除 修改等权限 来对固定 车主的一些信息进行修改等 包括车主的固定名称 业主的编号和姓名等信息 12 停车管理系统信息处理等模块设计 17 图图 4 1 上位机信息管理模块 4 3 上位机登入界面设计 4 3 1 停车场登入界面 如图 4 2 所示 登陆界面比较形象生动让用户一看就知道是汽车管理系统 当 用户 正确输入用户名和密码后 然后按下登陆按钮则进入停车信息管理界面 登入界面还设 置有关闭按钮 此按钮是用于退出登入界面的 在登入过程中如果出入的密码或者用户 名错误就不能登入 并且会跳出提示框 图图 4 2 登录界面效果图 系统登入的部分代码如下 private void loginButton Click object sender EventArgs e 福州大学本科生毕业设计 论文 18 if textBox1 Text MessageBox Show 请输入用户名 return if textBox2 Text MessageBox Show 请输入密码 return SqlConnection conn SqlConnClass GOTOConnection string sqlstring select from User Table where UserName textBox1 Text and Password textBox2 Text SqlDataAdapter sqlda new SqlDataAdapter sqlstring conn DataSet ds new DataSet sqlda Fill ds if ds Tables 0 Rows Count 0 MDIParent1 frm1 new MDIParent1 SqlConnClass XJUSNAME USNAME string ds Tables 0 Rows 0 UserName frm1 Show this Hide 关闭此窗体 停车管理系统信息处理等模块设计 19 else MessageBox Show 用户名或密码错误 4 3 2 停车信息管理主界面 如图 4 3 所示 停车场信息管理的主界面设计上美观大方 导航栏中有出入管理 信 息查询 统计分析 系统管理和退出等模块 系统管理模块中包含有 车卡管理 车位 管理 车主信息管理 固定车位缴费管理和固定车主信息 这样管理起来更加有条理 本设计还增加了统计分析的功能 此功能方便管理人员对停车场的收费情况更加直观的 了解 并且从中容易知道固定车辆的缴费和自由车辆缴费各占总缴费的百分比 1 图图 4 3 主界面效果图 4 3 3 系统用户管理页面设计及代码 系统用户管理界面的设计如图 4 4 所示 系统可以添加管理员和普通用户 管理员拥 有最高权限 可以查询车主的信息和车辆进出记录等 普通用户只能拥有车辆进出查询 信息查询这两个权限 福州大学本科生毕业设计 论文 20 图图 4 4 用户系统的页面设计图 4 3 4 业主管理页面设计及代码 如图 4 5 所示业主信息管理 包括业主的基本信息以及添加 修改 删除等操作 这 样对小区的业主管理起来更加方便 可以随时更新业主的信息 图图 4 5 业主管理页面设计 4 3 5 车位管理设计 如图 4 6 车位信息的管理 主要是针对停车场的车位进行管理 停车场不同的停车位 置 价格是不同的 将小区内的停车位置分为 固定停车位置和自由停车位置 固定停 车位置 停车管理系统信息处理等模块设计 21 图图 4 6 登录系统流程图 当用户民和密码文本没有输入信息时按下登入键 登入界面将会出现提示框用户名 未输入或者密码未输入 当用户名或者密码输入错误时 登入界面会出现提示框提醒用 户密码或用户名输入错误 如果登入密码和用户名都输入正确就可以成功登入进入功能 界面 13 4 3 6 车卡管理页面设计及代码 车卡管理的运行界面如图 4 7 所示 车卡管理主要是管理车卡的信息 可以进行添加 修改用户的车卡信息 图图 4 7 车卡管理页面设计 4 3 7 固定车主信息页面设计 如图 4 8 所示 固定车主的页面设计如下 福州大学本科生毕业设计 论文 22 图图 4 8 固定车主页面设计 固定车主信息管理 是对那些小区的长期停车的车主信息和所对应的固定车位置进 行有有效的管理 4 3 8 固定车位缴费页面设计 如图 4 9 所示 固定车位缴费页面设计如下 图图 4 9 固定车位置缴费 4 3 9 自由车辆出入登记 如图 4 10 所示 自由车辆出入登记页面的设计如下 停车管理系统信息处理等模块设计 23 图图 4 10 自由车辆出入登记页面 4 3 10 固定车辆出入登记 如图 4 11 所示 固定车辆出入登记页面设计图如下 图图 4 11 固定车辆出入登记页面 4 3 11 查询车辆出入 如图 4 12 所示 查询车辆出入页面设计如下 福州大学本科生毕业设计 论文 24 图图 4 12 查询车辆输入页面 4 3 12 查询空车位页面设计 如图 4 13 所示 查询空车位的页面设计如下 图图 4 13 查询空车位页面 4 3 13 自由车辆收费情况页面设计 如图 4 14 所示 自由车辆收费情况的页面的设计如下 停车管理系统信息处理等模块设计 25 图图 4 14 自由车辆收费情况页面 图表的生成采用了用 VS2010 的 chart 控件显示图表 具体代码如下 double SYlen new double flex2 RowCount DateTime date1 new DateTime flex2 RowCount for FI 0 FI flex2 RowCount FI SYlen FI Convert ToDouble flex2 1 FI Value date1 FI Convert ToDateTime flex2 0 FI Value string B1 Series series if radioButton1 Checked true B1 饼型 else if radioButton2 Checked true B1 曲线 福州大学本科生毕业设计 论文 26 else B1 柱 型 4 3 14 上位机与单片机的通信串口设置 MSComm1 Settings 19200 n 8 1 MSComm1 CommPort 4 通信端口号 MSComm1 InputMode comInputModeBinary 设置为二进制传输 MSComm1 InBufferCount 0 将接受缓冲区数据清空 MSComm1 RThreshold 0 MSComm1 InputLen 0 将缓冲区的数据全部接受 当收到 IC 采集卡模块发送来的数据时才触发事件 当缓冲区有数据将要接受或发送 时候才会触发相应的事件 本设计采用的是时间触发所以将 RThreshold 设置为 0 上位 机与 GSM 模块的通讯串口设置大致一样的 相应的触发的条件改为一个字符 波特率改 为 19200 14 停车管理系统信息处理等模块设计 27 第 5 章 功能的实现与调试 5 1 无线收发芯片的测试 如图 5 1 所示 编写代码使单片机接收到红外对管输出的高低电平 通过 nRF24l01 无线收发芯片把信号发送出去 在接收端接收到相应的信号 并且把接收到的信号显示 在信号灯上 这样就可以通过灯的亮灭 来判断无线芯片收发是否成功的 无线芯片的 编程比较简单 调试过程也不会复杂 经过几次的调试就成功了 15 图图 5 1 无线收发芯片测试效果图 5 2 串口通信的调试 调试效果如图 5 2 所示 串口调试首先是寻找通信的端口 当端口号找到时打开端口 的那个按钮会变成绿色 通信串口调试最重要的是寻找合适的波特率 当控件 MSComm 波特率和串口单片机的波特率相同时才能通信 通信串口的调试比较简单 在端口号和 波特率正确的情况下再选择合适的数据类型 通过发送和接受的数据来判断调试是否成 功 16 图图 5 2 串口调试效果图 福州大学本科生毕业设计 论文 28 5 3 上位机程序的编写 大部分的时间花在了上位机程序的编写上 由于之前比较少接触 C 语言 所以对我 来说用 C 写上位机是一份挑战 经常在编写过程中经常会出现各种各样的错误 大部分 时间花在查找错误和熟悉 C 语言的编写方式上 其中问题往往是自己根本就没察觉其中 的错误 可是在编译过程中就会出现如子程序为定义 某某控件找不到等情况 在这些 方便吃了很多的苦头 但是也正是这些困难让我进步了 在与下位机的 IC 卡模块的通信 过程遇到的问题是我要做双串口的单片机通信 因为我不仅要接收下位机传输过来的卡 号 而且我还得把计算的停车的费用 卡号 停车位置等信息传输给下位机 还有与下 位机 GSM 的通信这些都涉及到串口通信问题 所以串口通信也花费了不少的时间 5 4 存在的缺陷及解决办法 本设计存在的缺陷主要体现在三个个方面 首先是用 C 写的上位机没有实现串口通 信 这里的串口通信是在 VB 上实现的 由于前期用 C 写上位机花费太多的时间 而且 后前还得做停车场车位管理系统和接受 IC 卡号的硬件部分 所以考虑到时间等问题选择 了用 VB 写串口通信 但是这样就没法一体化 在 VB 接收到卡号必须手动输入到停车场 管理系统 另一方面 就是无线收发芯片 nRF24l01 自身的不足的地方 无线收发芯片 nRF24l01 收发数据的距离是比较近的不合适远距离传输 如果要长距离传输将可以考虑 使用无线接收芯片 SI4432 还有就是停车场车位管理部分 用红外对管不是很好的选择 应为毕竟红外对管的距离很有限 而且红外对管还会受可见光的影响 有时候会出现误 判 停车管理系统信息处理等模块设计 29 结 论 本设计是智能停车场信息管理系统 成本控制在较低的位置 在上位机与下位机通 信方面使用了 nRF24l01 无线接收芯片 这种芯片经济实惠而且运行可靠 当停场车位车 位情况发生改变时 单片机将会处理将停车场信息时时更新发送给上位机 同时也能接 收下位机发送上来的 IC 卡号 通过上位机可以对车主信息进行管理 对停车的时间和费 用进行计算 在郑明魁导师的细心指导下 本设计进行了多次的修改 系统达到了导师 的要求 虽然之前有学过单片机 不过那只是课本上的知识 毕竟课本知识和实践是有差别 的 刚刚接触题目的时候 那时候时间充分 我想先完成上位机 应为上位机是比较不 懂之前没有接触过 C 所以想先攻克这个难题 在用 C 写上位机花费了大量的时间 包括 构思和功能的实现 在设计过程中由于前期用得多所以在串口调试的时候花费时间较少 于是选择了简单的 VB 来做串口通信 在上位机和串口通信基本做完后 就开始调试无线 收发芯片 nRF24l0