地下停車場車位引導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計

1、 摘 要停車引導(dǎo)系統(tǒng)一般用在對車輛進出以及停靠開展高效的指導(dǎo)以及監(jiān)管，其是停車場管理系統(tǒng)的重要補充體系，全面提升了停車場管理系統(tǒng)的科技化水平。依照車庫詳細(xì)狀況，在車庫入口的地方設(shè)定車位資料顯示屏，全面展現(xiàn)車庫中各有關(guān)地區(qū)的車位剩余情況和車位使用等狀況，在眾多地區(qū)設(shè)定車位情況顯示屏，上述顯示屏可依照車輛進出狀況自主更新公開的實際內(nèi)容，全面展現(xiàn)此地區(qū)的車位剩余數(shù)量和閑置的車位狀況。在眾多車位上裝配上車輛探測器自主感應(yīng)車輛內(nèi)容，且把信息傳送給區(qū)位節(jié)點控制器。中央控制器利用得到區(qū)位節(jié)點控制器的內(nèi)容，自主統(tǒng)計車庫剩下的車位和眾多車位的占用情況，按時刷新車位公開內(nèi)容。本設(shè)計基于停車場引導(dǎo)技術(shù)的鉆研，探究其

2、觀點。之后通過紅外傳感器當(dāng)做車位檢測裝置；采取AT89系列單片機當(dāng)做重要的系控制器，控制指導(dǎo)顯示；采取無線串行通信作當(dāng)做通信信道；將個人計算機當(dāng)做重要的顯示界面；最終設(shè)計完成“智能引導(dǎo)”的功能。 關(guān)鍵詞：紅外線探測 無線傳輸 單片機IAbstractParking guidance system is mainly used for vehicle access and dock effective guidance and management, which is a powerful supplement parking management system, parking managem

3、ent system more intelligent. According to the specific circumstances of the garage, set up at the entrance of the garage parking information display, dynamic display in the garage of the corresponding region of the remaining number of parking spaces and parking spaces occupied. In each region settin

4、gs area parking information display, the display automatically updated according to vehicle access data content displayed dynamically display the remaining number of parking spaces for the region as well as free parking. Vehicle detectors installed on each parking space auto-sensing vehicle informat

5、ion, and the information is fed back to the location node controller. Central controller by collection location node controller, automatically calculate the remaining garage parking spaces and parking spaces occupied state, refresh a parking space in a timely manner to display information.The design

6、 for the parking lot guide technology research, analysis the principle. Then use the infrared sensor as a the parking detection device; AT 8 9 series micro-controller as the system controller to control the boot display; wireless serial communication as a communication channel; using a personal comp

7、uter as a car park display interface; finally realize with "intelligent guidance" function.Keywords：Infrared Detection Wireless Transmission Micro-controllerIV 目 錄緒論11 系統(tǒng)設(shè)計概述31.1 車位引導(dǎo)系統(tǒng)的工作原理31.2 系統(tǒng)的設(shè)計思路31.2.1 系統(tǒng)設(shè)計框架31.2.2 系統(tǒng)模塊設(shè)計方案41.3 各模塊方案的選擇與論證過程41.3.1 控制模塊41.3.2 車位檢測模塊51.3.3 引導(dǎo)顯示模塊71.3.

8、4 無線通信模塊72 系統(tǒng)硬件的設(shè)計與實現(xiàn)92.1 系統(tǒng)主要硬件的設(shè)計92.1.1 紅外線車位檢測器電路設(shè)計92.1.2 中央控制器電路設(shè)計102.1.3 LED顯示屏電路設(shè)計102.1.4 無線串行模塊電路設(shè)計152.2 系統(tǒng)其它硬件162.2.1 節(jié)點控制器162.2.2 紅綠指示燈163 系統(tǒng)功能的實現(xiàn)173.1 車位引導(dǎo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)173.2 車位引導(dǎo)功能的實現(xiàn)173.2.1 出入場功能實現(xiàn)173.2.2 車位狀態(tài)的檢測與顯示183.2.3 室內(nèi)引導(dǎo)過程設(shè)計183.3 系統(tǒng)安裝分布詳解193.3.1 車場各個入口193.3.2 車場內(nèi)部岔道口193.3.3 每個停車位203.3.4 節(jié)點控

9、制器203.3.5 中控室214 系統(tǒng)測試224.1 紅外線測試224.1.1 測試所需儀器224.1.2 測試流程224.2 車位引導(dǎo)系統(tǒng)綜合測224.2.1 系統(tǒng)實現(xiàn)的功能22結(jié) 論23參 考 文 獻24致 謝25緒 論伴隨社會的進步，大眾生活質(zhì)量的提升，更多的機動、非機動車輛進入都市中，導(dǎo)致交通堵塞和停車需要的明顯提高，隨之產(chǎn)生的就是對停車場設(shè)施以及停車氛圍的要求也逐漸提升，但是我國現(xiàn)在大多數(shù)停車場，大部分使用人工管理方式，最關(guān)鍵的就是車輛安全防護艱難，監(jiān)管工作繁雜，車輛通行率以及安全性不高，不能計算車輛的出入資料，管理人員不能開展合理的調(diào)度；此外車主也不能掌握車位有關(guān)內(nèi)容，浪費大量的時

10、間去尋找空位，導(dǎo)致停車艱難，時間更長等眾多問題。為全面提升停車場技術(shù)化、智能化監(jiān)管水平，給車主準(zhǔn)備良好的比較平穩(wěn)、舒服、便利、快速以及開放的環(huán)境，完成停車場運作的高效化、節(jié)約化、環(huán)保化，本次設(shè)計融合我國真實狀況，分析設(shè)計了完善的停車場車位引導(dǎo)系統(tǒng)，用在現(xiàn)實車位引導(dǎo)活動中，強化停車地區(qū)的信息化監(jiān)管，平穩(wěn)的管控、管理車輛進出；上述系統(tǒng)可自主引導(dǎo)車輛高速步入空車位，去除探尋車位的問題，節(jié)約時間，讓停車場形象符合現(xiàn)實需要。 國內(nèi)停車產(chǎn)業(yè)在短暫的二三十年中得到了顯著的發(fā)展以及明顯的結(jié)果。分析停車業(yè)的發(fā)展進程，大體上可以劃分成三個時期：二十世紀(jì)八十年代開始，伴隨汽車在國內(nèi)的大量使用，車位就轉(zhuǎn)變成全新的建筑

11、必備部分，停車場重點工作就是管理存放的車輛；二十一世紀(jì)早期，我國停車場創(chuàng)建數(shù)目持續(xù)增多，與之相關(guān)的管理系統(tǒng)非常簡單，只是簡單的出入口收費監(jiān)管；現(xiàn)在，伴隨物聯(lián)網(wǎng)使用的持續(xù)深化和城市智能交通系統(tǒng)（ITS）進程的持續(xù)加快，停車場信息化管理需要持續(xù)增加，車位引導(dǎo)系統(tǒng)也隨之出現(xiàn)，標(biāo)志全新的智能型停車場管理系統(tǒng)的出現(xiàn)。從市場調(diào)研狀況可知，我國以及國外的車位引導(dǎo)系統(tǒng)大體位于相同的發(fā)展時期，基本上是在持續(xù)普及的時期。分析時間都很短，此外國內(nèi)外的產(chǎn)品競爭在科技部分并未出現(xiàn)顯著的差異，甚至國內(nèi)的發(fā)展更加領(lǐng)先。市場上首代車位引導(dǎo)系統(tǒng)，只是在戶外簡單的懸掛LED屏且讓人 工 統(tǒng)計閑置的車位數(shù)，不能精準(zhǔn)指導(dǎo)車輛停泊，車

12、位引導(dǎo)基本上不存在。紅外光車位引導(dǎo)系統(tǒng)可自主指導(dǎo)車輛高效步入空車位，不只減少管理人員費用，此外去除尋找車位的問題，節(jié)約車主時間，提升停車場的外在形象。紅外線探測器裝置在不同的車位上方，通過紅外線探測及時籌集停車場車位內(nèi)容。連接節(jié)點控制器持續(xù)依次檢測眾多探測器的工作情況且籌集信息輸送到中央控制器，中央控制器完成全部數(shù)據(jù)整理之后把數(shù)據(jù)反應(yīng)到LED車位引導(dǎo)屏公開閑置車位數(shù)。在步入停車場之后，利用標(biāo)識閑置車位的室內(nèi)LED引導(dǎo)屏指導(dǎo)行駛地區(qū)。把車停入車位的時候，上方的綠色指示燈轉(zhuǎn)變成紅色，表明車位被占據(jù)。車位引導(dǎo)系統(tǒng)優(yōu)勢為： 1 .計數(shù)準(zhǔn)確，可以指示全部閑置位置。 2 .系統(tǒng)精準(zhǔn)平穩(wěn)，科技化水平高，不需

13、要人工維護。 3 .可以高效處理在顧客停車場內(nèi)繞圈、抵效率行駛尋找車位造成的通道問題。 4 .可以更好效取代停車場中的車輛指導(dǎo)職員，節(jié)約物管成本。減少廢氣以及噪音問題。 5 .可以為停車顧客節(jié)省燃油，提升效率以及顧客對停車場的認(rèn)可度。 6 .可以為物管減少地下停車場抽氣換新風(fēng)的成本，減少損耗。 7 .可以提高顧客停車的心理享受以及物業(yè)規(guī)格，提升車位使用率。 8 .系統(tǒng)帶有的信息公開作用，利用升級顯示屏，可及時公開廣告內(nèi)容、物業(yè)管理內(nèi)容，便于監(jiān)管，提升收入。 9 .系統(tǒng)具備自修正作用，斷電或問題修復(fù)之后可以自主計數(shù)，不需要后續(xù)的人工計數(shù)。 1 0 .系統(tǒng)可以對總額和停車場車位實施全面監(jiān)控，準(zhǔn)備大

14、量的統(tǒng)計圖標(biāo)，便于物管職員做出合理的決定。251 系統(tǒng)設(shè)計概述 1.1 車位引導(dǎo)系統(tǒng)的工作原理 在停車場眾多車位上設(shè)定車位探測裝置。在車輛步入以及離開車位的時候，探測器就會檢測車輛，且把信息傳送到控制器?？刂破鞲鶕?jù)特定規(guī)則把數(shù)據(jù)壓縮編碼之后利用無線通信傳送給中央計算機。之后讓中央計算機實施數(shù)據(jù)處理，且把處理之后的信息傳送到眾多LED引導(dǎo)屏展現(xiàn)出空車位信息，然后完成指導(dǎo)車輛步入空余車位的過程。1-1 功能原理圖（無線通訊）1.2 系統(tǒng)的設(shè)計思路 1.2.1 系統(tǒng)設(shè)計框架根據(jù)課題要求，可將系統(tǒng)分為車位檢測模塊、引導(dǎo)顯示模塊、控制模塊以及無線通信模塊。其中控制模塊分為：中央控制器和節(jié)點控制器；引導(dǎo)顯

15、示模塊分為：出入口引導(dǎo)和室內(nèi)引導(dǎo)；無線通信模塊包括：下位機無線通信模塊和上位機無線通信模塊。 控制器下位機無線通信模塊車位檢測模塊引導(dǎo)顯示模塊上位PC機顯示程序上位機無線通信模塊圖1-2“車位引導(dǎo)系統(tǒng)”的基本模塊方框圖1.2.2 系統(tǒng)模塊設(shè)計方案本設(shè)計使用單片機為停車場的中央控制器，單片機系統(tǒng)采用C語言編程，接受外部輸入信號，控制引導(dǎo)的顯示；采用微型計算機為顯示中心和數(shù)據(jù)處理核心中心；采用無線串行通信為單片機和微型計算機的數(shù)據(jù)傳輸通道；外部信號的采集是通過紅外傳感器將探測到的車位信息送交從單片機；引導(dǎo)顯示方面是采用LED顯示屏，可以通過LED顯示屏來顯示引導(dǎo)信息。1.3 各模塊方案的選擇與論證

16、過程1.3.1 控制模塊中央控制處理模塊是綜合系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。首先其是車位信息的籌集部分，將車位檢測到的內(nèi)容傳送到重要控制處理模塊進行整理，就可馬上更新綜合停車場的車位信息。其次其管控?zé)o線通信模塊，也就是即時車位信息利用無線通信模塊傳送給中央計算機。最后其利用無線通信模塊收到中央計算機傳送的指導(dǎo)信息，利用處理控制對應(yīng)的引導(dǎo)燈顯示，傳送給泊車者停車信息。依照上述需要可被挑選的方案為：方案一：PLC輸入PLC(可編程邏輯控制器)就是數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，主要適用于工業(yè)環(huán)境。其使用良好的可編程存儲器，用在自身內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯計算、順序管控、定時、計數(shù)和算術(shù)操作等針對用戶的指令，且利用數(shù)字或模

17、擬式/輸出控制多種種類的機械或生產(chǎn)流程?？删幊炭刂破骱推湎嚓P(guān)設(shè)施，全部和工業(yè)控制系統(tǒng)組成綜合系統(tǒng)，容易延伸其功能的原則設(shè)計。PLC具備穩(wěn)定性高、抗干擾水平高、強通用性、設(shè)計性強、集成度高的特征，不只滿足集成工藝規(guī)則化標(biāo)準(zhǔn)，此外還可以達到眾多用戶的個性需要。方案二：單片機“單片機是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力(如算術(shù)運算，邏輯運算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理)的微處理器(CPU)，隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM)，只讀程序存儲器(ROM)，輸入輸出電路(I/O口)，可能還包括定時計數(shù)器，串行通信口(SCI)，顯示驅(qū)動電路(LCD或LED驅(qū)動電路)，脈寬調(diào)制電路(PWM)，模擬多路和A

18、/D轉(zhuǎn)換器等電路集成到相同單塊芯片上，創(chuàng)建最小卻非常健全的計算機系統(tǒng)。上述電路可以在軟件的管控下精準(zhǔn)、有效、合理的完成程序設(shè)計者提前要求的工作。使用單片機完成可縮減系統(tǒng)的外圍電路，讓內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加簡單、功能更為平穩(wěn)，且提升功能的修改以及擴展性?！彪m然PLC與單片機相比有更高的學(xué)習(xí)效率和更高的運行效率，但是由于本系統(tǒng)需要的運算速度和基本數(shù)據(jù)處理能力單片機已大大滿足，考慮到成本及復(fù)雜度，選用單片機已經(jīng)足夠。并且根據(jù)實際情況，選用AT89S52單片機比較合適。1.3.2 車位檢測模塊“智能停車引導(dǎo)系統(tǒng)”的主要技術(shù)點是怎樣準(zhǔn)確的檢測停車位情況。微處理器以及中央計算機必須利用合適的車位狀態(tài)內(nèi)容才可以對車位

19、顯示以及引導(dǎo)路線的選擇開展全面的管控。因此精準(zhǔn)的車位檢測方式就是系統(tǒng)完成的關(guān)鍵基礎(chǔ)?，F(xiàn)在，主要的泊車位檢測方式一般就是四中：超聲波，地感線圈，視頻圖像以及紅外檢測。方案一：超聲波檢測因為超聲波車位檢測器不就受到外部影響，安裝便利，把此傳感器裝置到車位上，向下傳送超聲波，超聲波通過地面或車輛頂部反射讓傳感器接收，可得到超聲波傳輸?shù)臅r間，然后統(tǒng)計出超聲波傳輸?shù)拈L度。在泊位出現(xiàn)車輛的時候，超聲波傳輸長度和無車的時候并不相同,因此我們就可以知道泊位上是否出現(xiàn)車輛。方案二：地感線圈車位檢測地感線圈檢測車輛的基本原理如圖1-3所示： 圖1-3地感線圈檢測原理圖上面沒有車輛時，車輛感應(yīng)器和地感線圈之間產(chǎn)生一

20、個平衡點，車輛感應(yīng)器輸出一個低電平到CPU；當(dāng)?shù)馗芯€圈上面有車圖1-3地感線圈檢測原理圖。地感線圈檢測具有以下優(yōu)點：1、使用簡單，感應(yīng)器只需要220V市電和12V直流供電；2、檢測準(zhǔn)確，采用了先進的鎖相環(huán)技術(shù)；3、靈敏度高，具有很高的檢測靈敏度，靈敏度可根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)。方案三：視頻圖像車位檢測一般來說，攝像頭可全面管控眾多車位，然而在檢測場地視頻圖像中，車位信息明顯會受到四周物體比如樹木、建筑物等陰影以及天氣情況下雨天以及太陽光照明顯時等因素的影響。利用對眾多檢測場地視頻圖像的探究我們就可以知道，車位上是否泊車存在三個特征：1對于單個車位，沒有出現(xiàn)泊車的時候，上述地區(qū)出現(xiàn)比較靠近的灰度值，進

21、而具備較小方差，出現(xiàn)車輛停留的時候，車位范疇內(nèi)的車體、地面、車窗、車輪等展現(xiàn)出不一樣的灰度，展現(xiàn)出明顯的方差；2對于單個車位，沒有泊車的時候，即便因為天氣、環(huán)境、光照等作用，上述地區(qū)圖像和背景圖像出現(xiàn)明顯的線性相關(guān)性。出現(xiàn)車停留時，范疇內(nèi)車輛信息和背景圖像缺少線性相關(guān)關(guān)系；3車輛不管顏色、大小都展現(xiàn)出非常多的邊緣信息，在天氣變動的時候邊緣信息會保留，缺少泊車時，車位內(nèi)邊緣信息不多，即便出現(xiàn)陰影，但是邊緣信息明顯減少，但是有車的時候，車位內(nèi)車輛信息邊緣增加。之后通過符合的圖像處理方式來解決圖像開展評判。比如：多特征車位檢測算法通過車位內(nèi)有、無泊車特點差異的特征，提取出眾多車位的眾多特征參數(shù)，且通

22、過上述參數(shù)開展聯(lián)合判決，然后得到最終的結(jié)果。方案四：紅外車位檢測紅外光是一種不可見光波，它具有光的直線傳播特性，紅外光發(fā)射器發(fā)出紅外光后，若遇阻礙物阻擋，將會產(chǎn)生紅外光漫反射，當(dāng)反射足夠強時，紅外光接收器能夠接收并解調(diào)出該紅外光信號。換言之，當(dāng)紅外光接收器接收到紅外光發(fā)射器所發(fā)射的信號后，說明在有效探測區(qū)域中有阻礙物存在。當(dāng)車位上有物體時就能在接收信號上出現(xiàn)變化，從而判別車位上是否有車。1.3.3 引導(dǎo)顯示模塊LED顯示屏的發(fā)光顏色和發(fā)光效率與制作LED的材料和工藝有關(guān)，目前廣泛使用的有紅、綠、藍(lán)三種。由于LED工作電壓低（僅1.5-3V），能主動發(fā)光且有一定亮度，亮度又能用電壓（或電流）調(diào)節(jié)

23、，本身又耐沖擊、抗振動、壽命長（10萬小時），且具有亮度高、響應(yīng)速度快、低電壓、功耗小、耐震動、耐沖擊、壽命長等優(yōu)點，使其成為室內(nèi)外信息顯示終端的主要發(fā)光器件，所以在大型的顯示設(shè)備中，目前尚無其他的顯示方式與LED顯示方式匹敵。所以引導(dǎo)顯示模塊直接選擇LED顯示屏。1.3.4 無線通信模塊無線通信一般完成無線數(shù)據(jù)傳輸活動。無線傳輸?shù)木珳?zhǔn)率和穩(wěn)定率是綜合系統(tǒng)的重點，其是綜合系統(tǒng)的通信信道。現(xiàn)在的無線通信模式一般包含：無線電、藍(lán)牙以及無線收發(fā)模塊。方案一：藍(lán)牙通信藍(lán)牙無線技術(shù)使用擴展窄帶信號頻譜的數(shù)字編碼科技，錄用編碼運算增加出送比特的數(shù)目，增加使用的帶寬。藍(lán)牙通過跳頻模式來增加頻譜。跳頻擴頻導(dǎo)致

24、帶寬上信號的功率譜密度減少，然后提升系統(tǒng)抗電磁干擾、抗串話干擾的水平，讓藍(lán)牙無線數(shù)據(jù)運送更穩(wěn)定。方案二：無線串行通信無線通信模塊來完成無線數(shù)據(jù)傳送，目前無線通信模塊非常多，因此將一般無線通信模塊當(dāng)做案例，通常接口就是TTL電平，可以馬上與單片機的異步通信口聯(lián)系起來。數(shù)據(jù)發(fā)送以及接收全部是透明式的，用戶不需要了解其通信的細(xì)微理論，只需要直接設(shè)置以及使用就可以。本系統(tǒng)下位機系統(tǒng)電路為TTL電路，而上位機系統(tǒng)是標(biāo)準(zhǔn)的RS-232接口，所以需要進行電壓標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換。MSC-51單片機通過無線傳輸模塊接收上位機(PC機)發(fā)來的命令，判斷后執(zhí)行相應(yīng)的程序。電腦COM插座，為一八針插座，插針位置及各接口定義如下

25、。 圖1-4 插針位置表2-1各接口定義雖然藍(lán)牙科技被敘述的非常好，但是此科技依在現(xiàn)在的發(fā)展中并不健全，在現(xiàn)實生活中的通訊速率低，在現(xiàn)在數(shù)據(jù)爆炸的社會，也許會對其發(fā)展帶來影響。此外其通信會受到比如微波爐、無繩電話、科研儀器、工業(yè)或醫(yī)療設(shè)施的影響。其中無線串行通信就不會出現(xiàn)上述情況，使用范圍更加廣泛，所以結(jié)合本次系統(tǒng)的設(shè)計需求本文們選擇了無線串行通信。2 系統(tǒng)硬件的設(shè)計與實現(xiàn)2.1 系統(tǒng)主要硬件的設(shè)計2.1.1 紅外線車位檢測器電路設(shè)計TCRT5000傳感器是采用高發(fā)射功率紅外光電二極管和高靈敏度光電晶體管組成。重點應(yīng)用部分為：電度表脈沖資料采樣，傳真機碎紙機紙張檢測，障礙以及黑白線檢測?！霸跈z

26、測的時候傳感器紅外發(fā)射二極管持續(xù)輸送紅外線，在輸送出的紅外線沒有被發(fā)射回來或被反射之后強度不夠的時候，光敏三極管始終位于關(guān)斷局面，這個時候模塊輸出端就是低電平，指示二極管始終位于熄滅局面；被檢測物體位于檢測范疇的時候，紅外線被反射回來且強度符合大，光敏三極管飽和，這個時候的模塊輸出端是高電平?！备鶕?jù)TCRT5000紅外傳感器的數(shù)據(jù)手冊顯示，紅外線反射接收到之后輸出的電流約為0.001A，因此串聯(lián)一個5歐電阻輸出其電壓。通過AD轉(zhuǎn)換芯片（TLC549）進行AD轉(zhuǎn)換，單片機根據(jù)數(shù)據(jù)判斷停車位狀態(tài)。主要電路圖如圖2-1所示：圖2-1紅外檢測及A/D轉(zhuǎn)換電路圖由P00來發(fā)出片選信號，啟動TLC549進

27、行A/D轉(zhuǎn)換。運行時紅外傳感器產(chǎn)生的電壓轉(zhuǎn)換到ANLGIN上，經(jīng)AD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后，單片機可以通過P20讀取相應(yīng)的磁場的數(shù)值量。2.1.2 中央控制器電路設(shè)計主控制電路即單片機的最小系統(tǒng)，如圖2-2所示。 圖2-2 AT89S52的最小系統(tǒng)和外圍電路2.1.3 LED顯示屏電路設(shè)計電路大體可以被劃分成單片機系統(tǒng)和外圍電路、列驅(qū)動電路、行驅(qū)動電路三方面。圖2-3顯示屏電路框圖a.單片機系統(tǒng)及外圍電路單片機采用MSC-51或其兼容系列芯片，采用24MHZ或更高頻率晶振，以獲得較高的刷新頻率，時期顯示更穩(wěn)定。單片機的串口與列驅(qū)動器相連，用來顯示數(shù)據(jù)。P1口低4位與行驅(qū)動器相連，送出行選信號；P1.5P1

28、.7口則用來發(fā)送控制信號。P0口和P2口空著，在有必要的時候可以擴展系統(tǒng)的ROM和RAM。1616的點陣顯示屏的硬件原理圖如圖：圖2-4 單片機系統(tǒng)及外圍電路圖2-5 16X16點陣原理圖b.列驅(qū)動電路列驅(qū)動電路有集成電路74HC595構(gòu)成。其具備一個8位串入并出的移位寄存器以及8位輸出鎖存器的結(jié)構(gòu)，此外前者以及后者的管控是單獨出現(xiàn)的，可完成在顯示本行列數(shù)據(jù)的時候，傳送此后的列數(shù)據(jù)，可以完成重疊處理的任務(wù)。74HC595的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。它的輸入側(cè)有8個串行移位寄存器，每個移位寄存器的輸出都連接一個輸出鎖存器。引腳SI是串行數(shù)據(jù)的輸入端。引腳SCK是移位寄存器的移位時鐘脈沖，在其上升沿

29、發(fā)生移位，并將SI的下一個數(shù)據(jù)打入最低位。移位之后的的多位各位信號出現(xiàn)在各移位寄存器的輸出端，是輸出鎖存器的輸入端。RCK是輸出鎖存器的打入信號，其上升沿將移位寄存器的輸出打入輸出鎖存器。引腳G是輸出三態(tài)門的開放信息，必須在其是低時鎖存器的輸出才可以，不然就是高組態(tài)。SCLR信號是移位寄存器清零輸入端，在其是低時移位寄存器的輸出都是零。因為SCK以及RCK信號是單獨出現(xiàn)的，因此可以做到輸入串行移位和輸出鎖存互補影響。芯片的輸出端為QAQH，最高位QH可作為多片74HC595級聯(lián)應(yīng)用時，向上一級的級聯(lián)輸出。但因為QH受輸出鎖存器的打入控制，所以還從輸出鎖存器前引出QH，作為與移位寄存器完全同步的

30、級聯(lián)輸出。圖2-6 74HC595外形及引腳圖2-7 列驅(qū)動電路c.行驅(qū)動器單片機P1口低4位輸出的行號經(jīng)4/16線譯碼器74LS154譯碼后生成16條行選通信號線，再經(jīng)過驅(qū)動器驅(qū)動對應(yīng)的行線。一條行線上要帶動16列的LED進行顯示，按每一LED器件20MA電流計算，16個LED同時發(fā)光時，需要320MA電流，選通三極管8550作為驅(qū)動管可滿足要求。圖2-8 行驅(qū)動電路2.1.4 無線串行模塊電路設(shè)計無線串行模塊分為兩部分：單片機無線模塊和上位機無線模塊。單片機通過P3.0口（RXD）和P3.1口（TXD）傳發(fā)數(shù)據(jù)，無線模塊同樣以這兩個口收發(fā)。在無線模塊和上位機相連的電路中，因為無線模塊電壓標(biāo)

31、準(zhǔn)與上位機不同。無線模塊電壓為2.7-3.6V，可以與單片機的I/O口直連，但是上位機電壓標(biāo)準(zhǔn)為RS232標(biāo)準(zhǔn)（邏輯“1”為-5V-15V,邏輯“0”為+5V+15V），所以需要接MAX232芯片進行電壓轉(zhuǎn)換。具體電路圖如下：圖2-9 單片機無線模塊電路圖2-10 上位機無線模塊電路2.2 系統(tǒng)其它硬件2.2.1 節(jié)點控制器節(jié)點控制器就是超聲波車位探測體系的中間層，主要對超聲波探測器實施分組監(jiān)管，多次檢測所轄探測器的內(nèi)容，且把相關(guān)內(nèi)容傳送到中央控制器。節(jié)點控制器可管控40到64個車位探測器。2.2.2 紅綠指示燈裝配在車位的前方，用來展現(xiàn)現(xiàn)在車位情況。在指示燈是綠色的時候，表明車位是空；在指示

32、燈是紅色的時候，表示車位上出現(xiàn)車輛。3 系統(tǒng)功能的實現(xiàn)3.1 車位引導(dǎo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3-1 車位引導(dǎo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3.2 車位引導(dǎo)功能的實現(xiàn)3.2.1 出入場功能實現(xiàn) a.停車場主要分為三層，主要是：負(fù)一層，負(fù)二層，負(fù)三層。b.在每層入口以及出口都裝置車輛感探測器，空位計數(shù)器以及戶外LED引導(dǎo)屏。c.戶外LED引導(dǎo)屏是全天無休運作，其得到中央控制器的車位具體信息，通過數(shù)字以及文字方式及時公開現(xiàn)在眾多停車場的具體信息。用戶可依照戶外LED引導(dǎo)屏上公開的信息選擇是否進入或者即進入具體哪個地方。D.在用戶車輛步入地感檢測范疇中，被地感處理器檢測到信息之后，信息需要從地感處理器傳送到中央控制器，之后繼續(xù)發(fā)送到

33、中央計算整理，最終讓戶外LED引導(dǎo)屏公開閑置的車位。3.2.2 車位狀態(tài)的檢測與顯示在眾多車位正中心處上裝置紅外線探測器，從上到下發(fā)散超聲波，依照發(fā)射以及得到的聲波距離以及錐度面積的差異來明確車位上是否出現(xiàn)汽車，總共200個。不同紅外線探測器將車位的號碼和對照車位號的車位是否閑置等內(nèi)容全面輸送到節(jié)點控制器，不同節(jié)點控制器管控四十個超聲波探測器。之后讓節(jié)點控制器將信息傳輸?shù)街醒肟刂破?，在妥善處理之后將其展現(xiàn)在LED引導(dǎo)屏上。3.2.3 室內(nèi)引導(dǎo)過程設(shè)計a在停車場各地區(qū)內(nèi)眾多交叉路口設(shè)置引導(dǎo)屏，公開各行駛方向的目前車位數(shù)，在車輛步入各停車地區(qū)（或?qū)樱┑臅r候，車主利用眾多交叉路口前設(shè)定的引導(dǎo)屏，挑選

34、有閑置車位的方向，探尋合適的位置。圖3-2引導(dǎo)過程圖b.在停車場內(nèi)各停車位前設(shè)置指示燈，車位指示燈在車位閑置的時候，是綠燈，在車位被使用的時候就是亮紅燈，車主可依照具體指示燈的內(nèi)容，挑選符合的位置。圖3-3指示燈圖3.3 系統(tǒng)安裝分布詳解3.3.1 車場各個入口車場的每個入口均應(yīng)該安裝入口車位信息總顯示屏，用于顯示停車場內(nèi)車位信息。顯示屏由高亮度戶外LED模塊、驅(qū)動電路、控制電路、支架等部分組成，根據(jù)停車場所劃分的區(qū)域數(shù)量來設(shè)定總?cè)肟诘腖ED小屏數(shù)量，分別顯示各個區(qū)域的車位數(shù)信息。它接收中央控制器（CCU）的車位統(tǒng)計信息，用數(shù)字和文字形式實時顯示當(dāng)前停車場空閑車位數(shù)量，提示準(zhǔn)備入場的車輛司機，

35、可24小時全天候使用。內(nèi)部程序還可以根據(jù)用戶要求隨時修改，顯示用戶需要的其它信息。圖3-4安裝效果圖3.3.2 車場內(nèi)部岔道口車場內(nèi)部重要的岔道口建議安裝車位引導(dǎo)顯示屏，車位引導(dǎo)顯示屏數(shù)量和顯示文字內(nèi)容根據(jù)客戶需要來定制，顯示屏由室內(nèi)高亮度LED模塊、驅(qū)動電路、控制電路、支架等部分組成。它接收中央控制器的輸出信息，用數(shù)字、箭頭和文字等形式顯示車位方位，引導(dǎo)司機快速找到系統(tǒng)分配的空車位。停車場中央控制器（CCU）通過網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)每個路口的任意方向引導(dǎo)，從而將車流分配到停車場內(nèi)最合適的位置，保證停車場的暢通和充分利用車位。裝置效果圖：三向區(qū)域引導(dǎo)屏：通常放在車場中的岔路口，裝置的位置一般在車主開車

36、前往三岔路口時可以看到的顯著地區(qū)。公開內(nèi)容：公開三岔路口各自方向的閑置車位數(shù)。圖3-5三向引導(dǎo)屏樣式雙向引導(dǎo)屏：通常放在車場中有兩個方向的岔路口，裝置的位置一般在車主開車前往雙岔路口時可看到的顯著地區(qū)。公開內(nèi)容：一般公開兩個路口方向的閑置空車位。圖3-6雙向引導(dǎo)屏樣式單向引導(dǎo)屏：通常放在車場拐彎的地方,裝置的位置需要在車主開車前往拐彎時可以看到的顯著的地區(qū)。公開內(nèi)容：一般公開拐彎之后剩下的空車位。圖3-7單向引導(dǎo)屏樣式3.3.3 每個停車位不通用停車位上都要裝置對應(yīng)的車位探測器以及車位指示燈。后者直接從車位探測器上接線。便于工作。對不同車位的占用或閑置情況實施樣檢測。在眾多車位上方裝置紅外傳感

37、器探就可以探測到有沒有車輛出現(xiàn)在車位中。假如有，探測器控制車位指示燈就會展現(xiàn)出紅色。不然就是綠燈。3.3.4 節(jié)點控制器節(jié)點控制器是車位引導(dǎo)系統(tǒng)三層網(wǎng)絡(luò)總線的中間層，對確保系統(tǒng)平穩(wěn)、穩(wěn)定以及有效運作有關(guān)鍵的影響。節(jié)點控制器循環(huán)檢測所接探測器的局面，且把相關(guān)內(nèi)容傳送到中央控制器。主要是不同節(jié)點控制器連接管控40個探測器。其一般連接中央控制器以及車位探測器、LED顯示屏等。3.3.5 中控室中控室裝置在中央控制器（主控制器）以及車位引導(dǎo)系統(tǒng)管理軟件。其可遠(yuǎn)離計算機運作，單獨管控綜合車位引導(dǎo)系統(tǒng)的運作。因此車位引導(dǎo)系統(tǒng)管理軟件可有可無。用其查看以及計算車場的停車情況。4 系統(tǒng)測試為了明確綜合系統(tǒng)的功

38、能性、平穩(wěn)性和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的符合情況，本文對系統(tǒng)重要部分以及系統(tǒng)功能實施現(xiàn)實測試。重點目標(biāo)就是探尋系統(tǒng)的問題以及缺點，尋找出原因且依照上述因素對系統(tǒng)硬件和軟件開展維護，來滿足系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。4.1 紅外線測試4.1.1 測試所需儀器測試使用的儀器設(shè)備如表4-1所示。表4-1測試使用的儀器序號名稱、型號數(shù)量1直流電壓源MPS-3005L-312UNI-T數(shù)字萬用表13PC機14白紙8（其中白紙是用來模擬車輛的）4.1.2 測試流程開展紅外傳感器測試的目標(biāo)就是掌握紅外傳感器探測距離，進而了解具體的安裝地區(qū)。測試程序是將白紙逐漸接近紅外傳感器，在輸出端通過萬用表實施測量，查看結(jié)果且記載。測試結(jié)果可知紅外傳感器在距離1-3厘米時收到反射的紅外線最明顯，所以可依照上述距離裝置設(shè)備。4.2 車位引導(dǎo)系統(tǒng)綜合測最終開展全部模塊的組合檢測，用來明確綜合系統(tǒng)的功能完成完整性以及平穩(wěn)性，此外眾多模塊的不平穩(wěn)性在整體檢測時會出