智能停车场设计研究

一、选题的依据与意义在如今，随着汽车拥有量与居民消费水平需求的增加，进而使汽车的连带市场的规模总体上有望达到万亿级。自然，很多人都想在如此之大的市场上分得利益。“物联网”浪潮的袭来，使得智能交通领域带来了巨大颠覆性变革的时候，停车场的车位智能化可以说是必然的趋势。经过大概五六年的发展，智能停车车位系统已经从以前的稚嫩转变为现在的成熟，它的功能也从以前的单一转变为今天的各式各样。各个国家先进经验的结合、再加上我国自主的创新和研究，及对广大人民群众需求的整合，停车车位系统已经慢慢走向智能化成熟的阶段。而传统的总是存在一些可以避免的问题：1、停车找车位难2、人工速度慢3、单次付费毕业设计成果形成的过程3.1整体方案设计汽车制造业的发展及人们的生活水平的提高，使之私家车越来越多，有时候一家之口不止一辆汽车，更何况加上车辆的替换，不但给城市道路上的交通带来了沉重压力，而且也提高了对城市停车场管理的要求。各式各样的车辆的增多，必然会使传统的停车场车位增加压力，以往的停车场管理系统不能满足规模正在不断扩大的车辆停车的需求。现在，传统停车场的不足主要表现在：车辆在进停车场时需停车刷卡，停车数目过多时出现了停车场出入口堵塞现象；车辆进入停车场后，没有办法准确快速地找到让自己方便满意的车位，浪费了车主的时间，同时也降低了停车场的管理效率；加上车辆停放接近饱和，也给管理方面带来不便，而且车辆的安全问题难以得到保障；出入口计费是人为操作的，造成的收费有误是不可避免的。因此，加大停车场管理系统的智能化程度，和自动化程度成为了必然的趋势。故智能停车场车位管理系统的出现是必要的。于是决定设计一款简单又方便车位管理的检测系统，实现车位实时检测有无车辆停放，并通过屏幕显示剩余车位数量，同时进行语音播报，避免打算停车的车主浪费多余的时间在寻找停车位的途中。本产品采用STM32芯片作为主控芯片，STM32是基于ARMCortex-M内核STM32的32位的微型控制器，里面的程序存储器容量是64KB，运行需要电压2V~3.6V，在正常时温度为-40°C~85°C。相比较C51单片机而言，STM32具有着更快的运算速度，加上更强的性能。在大小方面，STM32和RAM都比C51系列大好多，所以同时具有外设多，加上成本低，和功耗低。STM32当之无愧更加适合本次设计，所以我选择STM32芯片作为主控。通讯模块采用的是esp8266，用于连接onenet云平台，更使得这个系统可操作行变强，可以便于管理员及时管理。在车位处的传感器采用的是避障传感器，它有着检测车辆进出简单且价格便宜的优点，故没有选用市面上盛行的超声波传感器。本设计是由stm32f103c8t6作为主控，通过避障传感器进行车位检测同时对车位实时数据显示在lcd屏幕上，最后通过esp8266将车位状态发送到onenet云平台。具体的系统框架图如图3.1系统框图所示。图3.1系统脉络图3．2硬件设计3．2.1电路原理图设计电路原理图如图3.2所示。图3.2整体电路原理图3．3模块选型3.3.1DHT11温湿度传感器这个作品我选用的为DHT11温湿度传感器，DHT11它由电阻传感器与温度元件NTC组成。DHT11温湿度传感器的模块为3个引脚，连接十分方便快捷。同时有一个串行接口利于系统的集成，加上具有体积小、能耗低的特点，是该应用在实际应用中的最佳选择。传感器质量好，反应快，稳定性强度高，价格实惠。是本次作品的不二之选。所以我这次选择DHT11传感用来检测温湿度。3.3.2显示屏现在市面上主要有两款屏幕供选择，一者是LCD，另一种是OLED。本次作品选用的是OLCD，OLED屏幕有着相应时间快，厚度较薄的优点，色彩对比鲜明便于视觉上的接收，相比于这些，OLCD的缺点（损耗）对于本次作品来说是可以接受的。3.3.3JQ8400语音模块JQ8400语音模块选择的是SOC方案，它的上面集成一个十六位的MCU，以及一个专门用来针对于音频中解码的ADSP，采用硬解码的方式，保证了运行系统的稳定性和音效品质。它的尺寸小巧也是让我满意的一个地方，满足了本次产品的需求。这个芯片它的最大的优势是在于能够灵活更换SPI里面内设的语音内容，节省掉了传统上语音芯片需安装复杂去的上位机，然后再去更换语音的麻烦，使得SPI直接模拟成U盘，就好像是拷贝U盘，非常方便。3.3.4避障检测模块红外避障模块采用较为简单的光反射原理，在这个模块前面有一个红外发射管与一个红外接收管。本模块通电后，红外发射管向前方呈半开波浪形的不断发射一个国定频率的红外线，当红外线在前方遇到障碍物时，会使射线折返，被接收管接收，这个时候的OUT输出则为低电平。如果在前方没有遇上障碍物，红外射线未被折返，则这个时候的OUT输出则为高电平。3．4器件清单元器件清单列表如下图表所示。器材名称型号/参数数量（单位/个）STM主芯片STM32F103C8T61个语音模块JQ84001个红外避障传感器4个温湿度传感器1个显示模块模块OLED显示屏幕1个Wifi模块Esp82661个3.5程序设计与模块调试3.5.1程序的流程图总体程序流程图如图3.5所示。图3.5程序流程图3.5.2OLED的显示程序显示程序代码如图3.6所示图3.6OLED显示程序3.5.3连接云平台连接云平台程序代码如图3.7所示图3.7连接云平台程序3．6软、硬件调试根据原理图连接好模块，将程序下载好，检查线路连接，确定正负极无误后，连上外部电源，红外避障模块指示灯工作正常。开始进行调试，将小车模型放于红外避障器上，避障器工作，显示屏正常显示，语音模块正常播报。将小车模型拿开，显示屏正常变化显示。将两辆小车放在红外避障模块上，显示器正常变化显示，语音模块正常播报。重复以上操作，直至增加到五个红外避障器。用热风枪对着温湿度模块，显示屏数据正常变化。用湿纸巾覆盖在温湿度模块上，温湿度显示屏上正常变化。客户端正常变化。实物图如下图，图3.8作品图、图3.9PC端IU界面所示。图3.8作品图图3.9PC端IU界面四、作品(产品)特点 本设计通过stm32f103c8t6作为主控制作的一个智能停车场，首先解决了目前司机乱停车，防