智能停车方案设计

智能停车系统设计方案

目录

1.引言.............................................

1.1背景........................................

1.2智能停车系统定义............................

2.系统开发设计概述.................................

3.智能停车系统分析.................................

3.1系统设计日勺基本思绪..........................

3.2可行性分析..................................

3.3需求分析....................................

3.4发展趋势分析................................

4.智能停车系统设计.................................

4.1单片机软件设计..............................

红外传感器检测.........................

无线模块软件设计.......................

4.2上位机显示程序软件设计......................

串行通信函数模块.......................

图像显示模块...........................

附加功能模块...........................

5.结论.............................................

6.参照文献.............................................

L引言

1.1背景

伴随经济的发展，人民生活水平日勺提高，汽车市场的I繁华引起了停车难题C

据记录，“全国机动车与停车位之比例约为3：I”。经济发达的大中都市这一比

例则更高，停车场建设已成为都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种

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

高口勺停车场管理系统。车位引导系统可以对进出停车场口勺车辆进行有效引导和管

理。本系统实现的重要功能是引导人们愈加以便快捷地停车，使停车场车位管理

愈加规范、有序，并且深入提高停车场车位运用率。

“智能停车引导系统”在国外已得到了广泛应用，不过在国内只有较少大

型停车场有类似的车位引导系统，因此本设计也有一定的I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，然后对停车场到达智

能管理作用而设计的系统。停车场车位引导系统重要用于大中型停车场，其工作

原理是通过•定下勺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状况通过一定的I通信方式与控制计算机相连，控制计算机通

过数据处理，将引导信号传给引导指示器，引导司机迅速将汽车驶入空位。停车

场车位引导系统不仅a以提高了停车场的I使用率，使停车场管理愈加便捷，还减

少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H勺信息我们可以清晰H勺看出：“智能停车引导系统”是一种应用于停

车场，通过车位检测模块检测数据，通过数据处理模块处理数据，并在引导指示

模块显示信息的智能化系统。

2.系统开发设计概述

根据设计规定，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”H勺基本模块方框图

3.智能停车系统分析

3.1系统设计的基本思绪

本设计使用单片机为停车场日勺关键控制器，单片机系统采用C语言编程，

接受外部输入信号，控制引导H勺显示；采用微型计算机为显示中心和数据处理关

键中心，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

的数据传播通道；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：同步

为了配合上述实现，还需要A/D转换器，电平原则转换等多种元器件或者芯片，

3.2可行性分析

近年来，伴随科学技术H勺不停进步，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种高度网络化、智能化、信息化小区日勺一

种重要构成部分，已经成为现代人们平常生活中常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目前软硬件技术可以得到满足，并且尚有一

大批高技术、高水平的班发队伍，这就对知识以及技术的应用提供了良好H勺保障，

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

息系统成功率大大欧I提高。

3.3需求分析

在巨大的市场需求推进下，停车场管理系统行业获得了迅速H勺发展。根据

《2023年.2023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

度调研汇报》数据，2023年国内停车场管理系统H勺市场规模到达了11.5亿元，

2023年国内停车场管理系统市场需求到达14.5亿元;2023年国内停车场管理系统

市场规模约可以到达18亿元。据数据初步估算，2023年，停车场市场需求将也

许超过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，2023

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,

行业前景很好。

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。市场拥有率方面，大体是国产占市场份额的二

分之一，此外两份占二分之一;或者说，国产利组装日勺加起来占市场份额H勺80%,

纯国外日勺占2()%。目前一•般H勺小区、中低级写字楼基本用国产，而机场、会展中

心等则多用进口设备。尽管多种类型的停车场都需要出入口控制系统，不过不一

样类型日勺停车场面对的顾客有所差异，因此停车场管理系统系统需求也稍有不一

样。例如，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

数属于长期停车顾客，车辆进出时间集中在早晚上下班时间，其他时间进出日勺车

辆不多;而机场停车场除员工车辆外，多为乘客口勺临时车辆，一成天均有大量口勺

车辆进出。因此，停车场管理系统在设计时多考虑到这些原因，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H勺普及程度还不错。

在一种中等都市，我们就常常会看到小区、机关、写字楼H勺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，大概在在90%左右。由于诸多

停车场生产企业都集中在深圳，已经形成产业化c另一方面是北京、上海，普及

率在50%左右，其他地区则更少某些。

3.4发展趋势分析

老式的停车场管理系统只处理了出入口控制的问题，对于停车场内部H勺停车

引导、找车、迅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处理方案在集成停车场系统资

源方面有着卓越的优势，实现从车辆迅速进场、迅速停车，到车主返回车场时迅速

找车、迅速缴费等一系列完整的、全自动化的功能，从而有效处理包括商场、机

场等公共场所在内的I停车场由于车流量大导致的停车慢、缴费慢、停车难、找车

难等社会问题，将停车场的资源充足化和数字化，这是功能单一、系统协作性差欧I

老式停车场管理系统所远不能及日勺。

4.智能停车系统设计

4.1单片机软件设计

单片机系统的软件没计重要采用C语言，对单片机进行编程实现各项功能J41

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、对信息发送与接受以

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怎样精确日勺把主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，红外传感器检测重耍通过检测反射红外线的强弱，输出

对应的电压，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

红外传感器电压数据的采集是通过AD转换器TLC549来完毕欧I。每次要采

集A/D上元件H勺电压值时，先选中TLC549口勺片选信号线，使其进行转换工作,

然后进过一定的延时后，根据TLC549的数据手册上的时序图，从数据口读取数据。

结束

图4.2:数据采集流程图

T1C549日勺时序操作根据下图可知，先将CS拉低选中A/D转换器，再给

CL0CK8个下跳沿用于数据采集，之后拉高CS放弃选中，再拉低CS,之后日勺8

个CLOCK下跳沿后就可以读出该次转换H勺数据。

NOTES:A.Theconversioncycje.whichrequires36internalsystemclockpenods(17psrr^xirrur*).isinitiatedwiththeeighthVO6ockpulse

trailingeogeafterCSgoeslowforthechannelwhos«addressexistsinmerro7a:the:irre

B.Themostsignificantbf.(A7)isautomatcalfyplacedontheDATAOUTbusaMCS&broughtlowTheremainingsevenbits(A6-A0)

aredockedoutonthefirstsevenLOdockfallingedges.B7-B0followsinthesamemanner.

[⑸图4.3:TLC549时序图

“转换结果小琴|翳就IxA，e

公式4.1：TLC549（8位ADC）读取数值口勺转换公式

4.1.2无线模块软件设计

为保证单片机与上位机之间串行通信日勺精确率，需要双方约定一定的协议，但

考虑到传播日勺数据帧比较小并且传播日勺距离不远，因此采用较为简朴的数据检错格

式。双方传播欧I一种数据帧为两个字节，第一种字节为信息字节，即所有信息都包

括在这以一字节内。第二个字节为检错字节，检错的措施是：两个字节相加为

OXFF（十进制255）为精确信息，其他为错误信息。程序开始时双方日勺握手信号为

OXFF,OXFFc单片机使用定期器1作为波特率发生器，串行发送使用查询方式,

接受使用终端方式，详细流程图如下:

图4.4：单片机串行通信流程图

4.2上位机显示程序软件设计

上位机显示程序系统的软件设计采用Delphi编程语言，重要是对PC机串口编

程与图像日勺显示。

程序设计环境：PC机，WindowsXP；

程序设计软件：Delphi7.0o

程序功能：通过串口接受下位机传送的车位，进行实时日勺现实停车场所有车

位状况，并且根据引导方式计算引导途径显示途径，并把途径信息转换后传播给

单片机。程序重要分三个模块：串行通信函数模块、图像显示模块和附加功能模

块。

4.2.1串行通信函数模块

上位机串行通信的协议与单片机串行协议相似。详细通信流程如下:

图4.5:上位机串行通信流程图

Spcomm串口通信控件的基本属性、措施和事件阐明如下:

CommName属性:计算机串口端口号的名字，C0MKCOM2……等,在打开串口

前，必须填写好此值。

Parity属性：校验位None^Odd、Even>Mark、Space等。

BaudRate：设定支持串口通信用H勺波特率9600,4800等，根据实际需要来定，

在串口打开后也可更改波特率，实际波特率随之更改。

ByteSize属性：表达一种字节中，使用多少个数据位收发数据，根据详细状

况设定5、6、7、8等。

StopBits属性：表达一种字节中，使用停止位/、J位数，根据详细状况设定1、

1.5、2等。

SendDataEmpty属性：布尔属性，为True时表达发送缓存为空，或者发送队

列里没有信息；为False时表达表达发送缓存不为空，或者发送队列里有信息。

StartComm措施：月来打开通信串口，开始通信。假如失败，则会导致串行

口错误。错误类型大体分为串行口己处在打开状态，因此不能打开串行口，不能

创立读写进程，不能建立串行口缓冲区等。

StopComm措施：用来停止通信串行口的所有进程，关闭串口。

WriteCommData(pDataToWrite:PChar;dwSizeofDataToWrite:Word)措施是

带有布尔型返回值的函数，其中参量pszStr-ingToWrite是要写入串行口的字符

串，DwSizcaf-DataTcMritc是要写入『、J字符串长度。该函数通过一种写线程

向串行口输出缓冲区发送数据。发送操作将在后台默认执行。假如写线程

PostMessage成功，则返回值是True,若写线程失败，返回值是False。

OnReceiveData(Buffer:Pointer;BufferLength:Word)，其中Buffer是指向

输入缓冲区日勺指针。BufferLength是从缓冲区收到日勺数据长度。当输入缓冲区收

到数据时，该事件被触发。当输入缓存有数据时将触发该事件，对从串口收到的

数据进行处理。

4.2.2图像显示模块

图像显示重要口勺功能是:1.根据车位信息显示停车场总体状况；2.根据计算

的引导途径显示途径。

结束

图4.6：图像显示流程图

4.2.3附加功能模块

附加功能模块重要是VTP的设定，当然这只是一种简朴IT'JVIP设定，并没有

连接数据库，因此只能在程序运行时作一种简朴的演示，一旦程序关闭将不能保

留VIP信息。设定VIP车位之后，在此车位显示不能停靠，在车位引导时不作为

空车位引导。附加功能模块还包括协助模块和有关我们模块，这两模块不做实际

作用。

5.结论

本系统以单片机AT89s52为关键部件，以上位机为显示中心，运用红外检测

技术和无线传播技术综合设计实现模拟停车场引导功能。由于时间及各条件原

因，该系统需要改善的地方诸多，包括通信协议、系统稳定及bug修正、缺乏实

际效用等等。

纵观整个系统的设计，大体可以分为如下几种环节：

提出问题，并分析“智能停车引导系统”的原理及应用条件。

对原理进行功能.上的分解，把“智能停车引导系统”按功能划分模块，提

出可行日勺方案并初步决定最合适日勺方案；

选用各个方案所规定的硬件设备，并编写软件代码对各个模块进行初步调

试，确定各个方案的I可行