停车场管理系统之车位引导系统设计.docx
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摘要
停车引导系统主要用于对车辆进出和停靠进行有效的引导和管理，这是一个强大的对停车场管理系统的补充，使停车场管理系统的智能化程度更高。
根据车库具体情况，在车库入口处设置车位信息显示屏，动态的显示车库内各相应区域的车位剩余数量以及车位的占用等情况。
在每个区域设置区域车位信息显示屏，该显示屏可根据车辆的进出情况自动更新显示的数据内容，动态的显示该区域的车位剩余数量以及空闲的车位情况。
在每个车位上安装车辆探测器自动感应车辆信息，并将信息反馈给区位节点控制器。
中央控制器通过收集区位节点控制器的信息，自动计算车库剩余车位及各个车位的占用状态，及时刷新车位显示信息。
本设计针对停车场引导技术进行研究，分析其原理。
然后使用红外传感器作为
车位检测装置；使用AT89系列单片机作为系统的控制器，控制引导显示；使用无线串行通信作为通信信道；使用个人计算机作为停车场显示界面；最后实现拥有“智能引导”的功能。
关键词 红外线探测,无线传输,单片机
II
ABSTRACT
Parkingguidancesystemismainlyusedforvehicleaccessanddockeffectiveguidanceandmanagement,whichisapowerfulsupplementparkingmanagementsystem,parkingmanagementsystemmoreintelligent.Accordingtothespecificcircumstancesofthegarage,setupattheentranceofthegarageparkinginformationdisplay,dynamicdisplayinthegarageofthecorrespondingregionoftheremainingnumberofparkingspacesandparkingspacesoccupied.Ineachregionsettingsareaparkinginformationdisplay,thedisplayautomaticallyupdatedaccordingtovehicleaccessdatacontentdisplayeddynamicallydisplaytheremainingnumberofparkingspacesfortheregionaswellasfreeparking.Vehicledetectorsinstalledoneachparkingspaceauto-sensingvehicleinformation,andtheinformationisfedbacktothelocationnodecontroller.Centralcontrollerbycollectionlocationnodecontroller,automaticallycalculatetheremaininggarageparkingspacesandparkingspacesoccupiedstate,refreshaparkingspaceinatimelymannertodisplayinformation.
Thedesignfortheparkinglotguidetechnologyresearch,analysistheprinciple.Thenusetheinfraredsensorasatheparkingdetectiondevice;AT89seriesmicrocontrollerasthesystemcontrollertocontrolthebootdisplay;wirelessserialcommunicationasacommunicationchannel;usingapersonalcomputerasacarparkdisplayinterface;finallyrealizewith"intelligentguidance"function.
Keywords infrareddetection,wirelesstransmission,themicrocontroller
目录
IV
摘要 I
ABSTRACT II
1绪论 1
1.1车位引导系统的发展背景 1
1.2车位引导系统的现状与发展趋势 1
1.2.1现状 1
1.2.2发展趋势 1
1.3车位引导系统优点 2
2系统设计概述 3
2.1车位引导系统的工作原理 3
2.2系统的设计思路 3
2.2.1系统设计框架 3
2.2.2系统模块设计方案 4
2.3各模块方案的选择与论证过程 4
2.3.1控制模块 4
2.3.2车位检测模块 5
2.3.3引导显示模块 7
2.3.4无线通信 7
3系统硬件的设计与实现 9
3.1系统主要硬件的设计 9
3.1.1红外线车位检测器电路设计 9
3.1.2中央控制器电路的设计 9
3.1.3LED显示屏电路设计 10
3.1.4无线串行模块电路设计 14
3.2系统其它硬件介 15
3.2.1节点控制器 15
3.2.2红绿指示灯 15
4系统功能的实现 16
4.1车位引导系统结构框图如下 16
4.2车位引导功能的实现 16
4.2.1出入场功能实现 16
4.2.2车位状态的检测与显示 17
4.2.3室内引导过程设计 17
4.3系统安装分布详解 18
4.3.1车场各个入口 18
4.3.2车场内部岔道口 18
4.3.3每个停车位 19
4.3.4节点控制器 19
4.3.5中控室 19
5系统测试 20
5.1红外线测试 20
5.1.1测试所需仪器 20
5.1.2.测试流程 20
5.2车位引导系统综合测试（所有模块组合测试） 21
5.1.1系统实现的功能 21
5.1.2.系统功能仿真图 21
5.3结论 23
6 总结 24
参考文献 25
附录 26
附录A. 系统硬件配置表 26
附录B 程序清单 27
致谢 39
1 绪论
1.1车位引导系统的发展背景
随着社会的发展，生活水平的提高，越来越多的机动、非机动车辆涌入城市中，造成交通的拥挤以及停车需求的大幅度增加，随之而来的对停车场设备和停车环境的要求，也越来越高，而国内现有的大部分停车场，基本采用人工管理办法，首先车辆的安全防盗难，管理工作难度大，车辆的通行率和安全性差，无法统计车辆的出入数据，管理人员没有办法进行调度；其次车主也无法了解车位相关信息，花许多时间寻找空车位，造成停车难、停车时间长等一系列问题。
为了提高停车场的信息化、智能化管理水平，给车主提供一种更加安全、舒适、方便、快捷和开放的环境，实现停车场运行的高效化、节能化、环保化，本次设计结合国内实际情况，研制开发了一套停车场车位引导系统，用于停车场的车位引导，加强停车场的信息化管理，稳定地控制、管理车辆进出；该系统可以自动引导车辆快速进入空车位，消除寻找车位的烦恼，节省时间，使停车场形象更加完美
1.2车位引导系统的现状与发展趋势
1.2.1现状
我国停车业在短短二三十年里飞速发展并取得了辉煌的成果。
纵观停车业的发展，大致可分为三个阶段：
20世纪80年代起，随着汽车在我国的普及，车位成了一项新的建筑必备设施，停车场主要任务是保管停放车辆；21世纪初，国内的停车场大量建成，停车场管理系统较为初级，仅停留在出入口的收费管理方面；当今，随着物联网应用的不断深化及城市智能交通系统（ITS）步伐的加快，停车场信息化管理需求不断增强，车位引导系统应运而生，标志着新一代智能型停车场管理系统的成熟发展。
从市场调研情况来看，国内和国外的车位引导系统基本上都处于同一个阶段，都是在逐渐普及的过程中。
发展的时间都不算太长，而且国内外的产品竞争在技术没有太大的差异化，甚至可以说国内更领先一些。
1.2.2发展趋势
市场上第一代的车位引导系统，仅户外单纯挂着一个LED屏并由人工计算空闲车位数，无法准确引导车辆停泊，车位引导形同虚设。
红外光车位引导系统可以
9
自动引导车辆快速进入空车位，不仅降低管理人员成本，同时消除寻找车位的烦恼，节省车主大量时间使得停车场形象更加完美。
红外线探测器安装于每个车位上方，利用红外线探测实时采集停车场车位数据。
连接的节点控制器不断的循环检测每个探测器的工作状态并搜集信息反馈给中央控制器，中央控制器完成所有的数据处理后将数据反馈到LED车位引导屏进行空车位数的显示。
车辆欲进入停车场时，车主通过停车场入口的室外LED引导屏显示的空车位数查看空余车位数。
在进入停车场后，通过标识空余车位的室内LED引导屏引导行驶方向。
将车停入车位时，车位上方的绿色指示灯转红，标识着车位已被占用。
1.3车位引导系统优点
1.计数精准，能指示到每一个空位。
2.系统稳定准确，智能化化程度高，无须人工维护。
3.能有效解决在客户停车场内绕圈、无效低速行驶找车位引起的通道堵塞。
4.能有效替代停车场内的车辆引导人员，节省物管费用。
减少废气污染和噪音污染。
5.能为停车客户节约燃油，提高停车效率，提高客户对停车场的满意度。
6.能为物管减少地下停车场抽气换新风的费用，减低能耗。
7.能提升客户停车的尊贵享受和物业的档次，增加车位利用率。
8.系统自带信息发布功能，通过升级显示屏，可以实时发布广告信息、物业管理信息，方便管理，增加收入。
9.系统具有自修正功能，断电或故障后修复后能自动计数，无须复杂的人工计数。
10.系统能对整个停车场的车位进行监控管理，提供众多的统计图标，方便物管人员决策管理。
2 系统设计概述
2.1 车位引导系统的工作原理
在停车场的各车位上设置车位探测装置。
当车辆进入车位和离开车位时，车位探测器将会探测车辆，并将信号送到控制器。
控制器按照一定规则将数据压缩编码后通过无线通信传输给中央计算机。
再由中央计算机完成数据处理，并将处理后的信息反馈给各个LED引导屏进行空车位信息的显示，从而实现引导车辆进入空余车位的功能。
2.1功能原理图（无线通讯）
2.2系统的设计思路
2.2.1系统设计框架
根据课题要求，可将系统分为车位检测模块、引导显示模块、控制模块以及无线通信模块。
其中控制模块分为：
中央控制器和节点控制器；引导显示模块分为：
出入口引导和室内引导；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。
车位检测模块
控制器
引导显示模块
下位机无线
通信模块
上位PC机
显示程序
上位机无线
通信模块
图2.2：
“车位引导系统”的基本模块方框图
2.2.2系统模块设计方案
本设计使用单片机为停车场的中央控制器，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；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
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