智能停車場監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

智能停車場監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)智能停車場監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)智能停車場監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)資料僅供參考文件編號(hào)：2022年4月智能停車場監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)版本號(hào)：A修改號(hào)：1頁次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：2016屆分類號(hào)：TB472單位代碼：10452 畢業(yè)設(shè)計(jì)智能停車場監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)姓名郭澤坤學(xué)號(hào)0024年級2012專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化系（院）汽車學(xué)院指導(dǎo)教師李正平2016年04月15日摘要進(jìn)入21世紀(jì)，中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車工業(yè)也越來越發(fā)達(dá)，隨著私家車的增多，不僅給城市交通帶來了壓力，也給停車場帶來不小的壓力，傳統(tǒng)停車場的弊端越來越明顯，智能停車場能夠有效緩解壓力，對于減輕交通壓力有很大的幫助。為了滿足現(xiàn)代停車場的要求，研究并設(shè)計(jì)了一種基于射頻卡作為管理介質(zhì)的系統(tǒng)，對車主停車最優(yōu)停車路徑進(jìn)行了研究，并結(jié)合數(shù)據(jù)庫和電子顯示器，對自動(dòng)泊車引導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，使停車場更加人性化、智能化。從系統(tǒng)上提高了工作效率。關(guān)鍵詞：射頻卡；停車系統(tǒng)；自動(dòng)泊車系統(tǒng)AbstractEnteringthe21stcentury,withtherapiddevelopmentofChineseeconomy,automobileindustry,moreandmoredeveloped,withtheincreaseofthenumberofprivatecars,notonlytourbantrafficbringpressure,butalsototheparkinglottobringnosmallpressure,moreandmoredisadvantagesinthetraditionalparkingmoreobvious,intelligentparkingfieldcaneffectivelyalleviatethepressure,alsocaneffectivelyalleviateoreveneliminatesomeownersmisplacingproblem,haveverygreathelptolightenthetrafficpressure.Inordertomeettherequirementofmodernparkinglots,inthispaper,westudyanddesignabasedonRFcardasmediummanagementsystem,totheparkinglotoptimalparkingpathwerestudiedcombinedwithdatabaseandelectronicdisplay,autoparkingguidancesystemdesign.Theownerisdividedintoindividualusersandregularuserstoclassify,improveworkefficiencyandspeedfromthesystem.Keywords：RFcard；Parkingsystem；Parking-guiding目錄1.智能停車場監(jiān)控系統(tǒng)的概述 1課題研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢 1國外停車場監(jiān)控系統(tǒng)管理及現(xiàn)狀 1國內(nèi)停車場監(jiān)控系統(tǒng)管理及現(xiàn)狀 1停車場管理系統(tǒng)存在的不足 2課題研究的背景及意義 2課題研究的主要內(nèi)容 2射頻卡系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 2自動(dòng)泊車引導(dǎo)系統(tǒng) 32.智能停車場系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 3系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案 3功能需求分析 4管理介質(zhì) 4管理介質(zhì)的確定 4射頻識(shí)別系統(tǒng)的介紹 5系統(tǒng)工作流程 5入場工作流程 6出場工作流程 7管理系統(tǒng)組成 8系統(tǒng)硬件組成 8系統(tǒng)硬件主要功能 9系統(tǒng)軟件功能 93.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要設(shè)備及其電路 9射頻卡讀取電路及其工作原理 9視頻采集卡電路 11電子顯示屏 12聲光報(bào)警系統(tǒng)及其電路 124.個(gè)人實(shí)物展示 13系統(tǒng)工作原理 13車流量檢測的工作原理 13系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要電路 14電源電路 14復(fù)位電路 15晶振電路 15系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 16總結(jié) 17附錄 17參考文獻(xiàn) 21致謝 221.智能停車場監(jiān)控系統(tǒng)的概述課題研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢隨著大中小型汽車的不斷增加，對停車位的要求和需求也越來越大，傳統(tǒng)的停車場已不能滿足停車要求，智能停車場也成了近20多年炙手可熱的話題，但是目前國內(nèi)停車場一般是半智能化的，停車場只考慮收費(fèi)智能化，忽略了停車自動(dòng)化和監(jiān)控自動(dòng)化，并沒有將收費(fèi)、停車、監(jiān)控等功能有效結(jié)合起來，并沒有真正給車主用戶帶來智能化的停車場停車服務(wù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，智能停車場系統(tǒng)一定會(huì)越來越完善。國外停車場監(jiān)控系統(tǒng)管理及現(xiàn)狀由于國外早在上世紀(jì)70年代已開始建立停車系統(tǒng)，目前國外停車場已基本實(shí)現(xiàn)智能化，已不需要人工干涉，收費(fèi)系統(tǒng)也由接觸讀寫類型，變?yōu)榉墙佑|類型。而且國外設(shè)備先進(jìn)，產(chǎn)品科技水平高，管理系統(tǒng)已十分可靠，相比國內(nèi)，不需要人為干涉收費(fèi)是國外停車場一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn).國外停車場與國內(nèi)大型停車場目前來說具有一樣的功能，都具有車位查詢系統(tǒng)、停車泊位引導(dǎo)系統(tǒng)，以及車位報(bào)警系統(tǒng)。國外一些先進(jìn)的停車場還可以在區(qū)域內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，可以在區(qū)域內(nèi)隨意查詢剩余車位，找到合適的位置停車，這種新型的系統(tǒng)給用戶帶來了極大的便利，但是價(jià)格昂貴、系統(tǒng)復(fù)雜、維護(hù)成本高。國內(nèi)停車場監(jiān)控系統(tǒng)管理及現(xiàn)狀雖然國內(nèi)停車場系統(tǒng)已由引進(jìn)向自主研發(fā)邁步，并且也吸收了國外先進(jìn)的技術(shù)和理念，同時(shí)也在國內(nèi)自主研發(fā)與推廣，也基本跟上國際的步伐，但相比國外還是有很多不足與缺陷，核心技術(shù)仍然掌握在國外廠家手中。而且因?yàn)閲樵驀鴥?nèi)停車場遠(yuǎn)遠(yuǎn)供不應(yīng)求，大概是1：5的比例，這肯定會(huì)給停車場帶來巨大壓力。大部分國內(nèi)停車場自動(dòng)化和智能化水平都不高，比如國內(nèi)的停車管理系統(tǒng)比較單一，大部分重點(diǎn)都放在收費(fèi)功能上，只是根據(jù)停車時(shí)間來確定收費(fèi)。不少停車場還停留在原始管理方式，比如管理介質(zhì)是接觸式IC卡、磁條、條形碼。顯然，傳統(tǒng)的管理介質(zhì)將用戶和卡分離開來，管理介質(zhì)卡的信息只是車輛的入場時(shí)間和車牌號(hào)碼，車的安全性并不能得到保障。停車場管理系統(tǒng)存在的不足從前面提到停車場國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀來看，國內(nèi)停車場管理系統(tǒng)已經(jīng)朝向智能化、自動(dòng)化方向前進(jìn)，也取得了一定進(jìn)展，但仍然很多問題需要解決，比如自動(dòng)化程度不高、智能化水平也不高，安全性也得不到保障，進(jìn)而停車場的每個(gè)子系統(tǒng)也不能很好的協(xié)調(diào)工作，停車場的整體運(yùn)行效率勢必也不高。課題研究的背景及意義進(jìn)入21世紀(jì)后，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展高速發(fā)展，汽車產(chǎn)業(yè)也飛速發(fā)展，汽車迅速進(jìn)入尋常百姓家，同時(shí)城鎮(zhèn)人口的不斷增加給城市交通帶來了前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。為了滿足對交通的需求，必須提高城市交通利用效率。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)部門數(shù)據(jù)顯示，我國私人汽車擁有量年均增長20%左右，這明顯高于經(jīng)濟(jì)增長速度。2006年至2015年，汽車保有量年均增加981萬輛。今年前8個(gè)月，汽車保有量增加993萬輛，月均增加133萬輛，高于去年同期月均113萬輛的增量；其中，私人小型載客汽車增加781萬輛，月均增加98萬輛，占汽車增量的%是汽車實(shí)現(xiàn)快速增長的主要因素。2007年至今，中國轎車市場私家車的比例已經(jīng)達(dá)％，在中國1600萬汽車保有量中，私人購買占絕對主導(dǎo)地位。因此建立智能化停車場可以不斷擴(kuò)大停車規(guī)模，還可以促進(jìn)城市可持續(xù)性發(fā)展，它不但可以解決停車難、亂停車的問題，還可以杜絕停車場車輛丟失問題，使停車場運(yùn)行更加安全性和可靠性，同時(shí)也節(jié)省了停車場人力的投入，提高了停車場工作效率。課題研究的主要內(nèi)容本課題針對國內(nèi)停車場存在的問題，結(jié)合當(dāng)今最先進(jìn)領(lǐng)域的研究成果，設(shè)計(jì)了一種技術(shù)和可靠性都較高的智能停車場管理系統(tǒng)。希望能夠?qū)ξ覈鞘型＼囯y的問題提供一些幫助。射頻卡系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)針對國內(nèi)現(xiàn)有停車場管理系統(tǒng)的各種問題，對停車場智能管理系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，本課題以射頻卡為管理介質(zhì)，并按照車主的不同性質(zhì)，對停車流程進(jìn)行了優(yōu)化，提高了停車場的運(yùn)行速度。自動(dòng)泊車引導(dǎo)系統(tǒng)針對當(dāng)前停車場“停車難”的弊端，同時(shí)結(jié)合停車場的實(shí)際情況，對停車場停車的最短路徑進(jìn)行了探索，智能停車系統(tǒng)為車主探求最短停車路徑和最佳停車位，同時(shí)并作出引導(dǎo)，提高了停車場的運(yùn)行速度2.智能停車場系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案本課題設(shè)計(jì)采用“一車一卡一位”的智能管理方式，從車主進(jìn)入停車場那一刻，到車主離開停車場，這輛車的所有信息只與某一ID相關(guān)，通過這個(gè)唯一的ID號(hào)，我們可以將進(jìn)場時(shí)間、車牌號(hào)碼、停車時(shí)間、停車車位、繳納費(fèi)用等信息保存起來。從而將各個(gè)子系統(tǒng)有效的統(tǒng)一起來。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如圖1-1所示。數(shù)據(jù)處理中數(shù)據(jù)處理中心管理收費(fèi)系統(tǒng)安全監(jiān)控系統(tǒng)車輛識(shí)別系統(tǒng)自動(dòng)泊車引導(dǎo)系統(tǒng)出入口控制系統(tǒng)管理收費(fèi)系統(tǒng)安全監(jiān)控系統(tǒng)車輛識(shí)別系統(tǒng)自動(dòng)泊車引導(dǎo)系統(tǒng)出入口控制系統(tǒng)信息提示系統(tǒng)信息提示系統(tǒng)出入控制系統(tǒng)票據(jù)打印系統(tǒng)計(jì)費(fèi)收費(fèi)系統(tǒng)用戶信息系統(tǒng)聲光報(bào)警系統(tǒng)車輛監(jiān)控系統(tǒng)圖像處理系統(tǒng)圖像攝入系統(tǒng)發(fā)卡讀卡系統(tǒng)車輛檢測系統(tǒng)車輛檢測系統(tǒng)出入控制系統(tǒng)票據(jù)打印系統(tǒng)計(jì)費(fèi)收費(fèi)系統(tǒng)用戶信息系統(tǒng)聲光報(bào)警系統(tǒng)車輛監(jiān)控系統(tǒng)圖像處理系統(tǒng)圖像攝入系統(tǒng)發(fā)卡讀卡系統(tǒng)車輛檢測系統(tǒng)車輛檢測系統(tǒng)圖1-1智能停車場管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能需求分析功能需求分析，是整個(gè)系統(tǒng)開發(fā)的一個(gè)重要階段，需求分析是整個(gè)系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)，是指車主要求系統(tǒng)一定要具備的功能。本課題設(shè)計(jì)的智能停車場可以提供停車位的實(shí)時(shí)信息，能夠?yàn)楫?dāng)?shù)亟煌ㄌ峁﹨⒖純r(jià)值，智能停車場也能夠具備比如收費(fèi)、引導(dǎo)車主停車等基本功能。停車場必須具有方便停車、提供停車位狀態(tài)信息的功能。停車場還應(yīng)該具有控制車輛出入、統(tǒng)計(jì)停車時(shí)長、計(jì)算費(fèi)用、泊車引導(dǎo)基本功能。對于用戶來說，費(fèi)用收取的透明度和停車、取車的方便性是一個(gè)重要考慮因素，當(dāng)然最重要的是停車的安全性。因此，綜合以上各方面對停車場管理的功能需求，智能停車場應(yīng)該具備以下功能：(1)車輛的出入控制功能;(2)計(jì)費(fèi)、收費(fèi)功能;(3)泊車引導(dǎo)功能;(4)安全監(jiān)控功能;(5)停車場實(shí)時(shí)狀態(tài)信息收集和處理功能;管理介質(zhì)對所有車主用戶進(jìn)行管理分類，對進(jìn)出車輛進(jìn)行登記保存，用戶的收費(fèi)以及泊車引導(dǎo)等過程都是大量的數(shù)據(jù)，為了把這些數(shù)據(jù)集成到某一系統(tǒng)當(dāng)中去，就要求有一種介質(zhì)將各種數(shù)據(jù)信息聯(lián)系起來，以實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的集中管理。停車場管理系統(tǒng)識(shí)別每輛車及車主的唯一標(biāo)志是管理介質(zhì)，管理介質(zhì)中儲(chǔ)存著唯一標(biāo)明車輛信息的數(shù)字標(biāo)識(shí)。停車場管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫以此數(shù)字標(biāo)識(shí)作為記錄和查詢車輛的用戶信息、出入時(shí)間、停車路線等信息，從而實(shí)現(xiàn)對出入車輛的計(jì)費(fèi)收費(fèi)、出入控制、身份驗(yàn)證、泊車引導(dǎo)等功能，來實(shí)現(xiàn)停車場綜合自動(dòng)化管理系統(tǒng)的目的。管理介質(zhì)的確定停車場管理系統(tǒng)曾經(jīng)出現(xiàn)過的管理介質(zhì)有磁卡、條形碼、接觸式IC卡等。當(dāng)前，以射頻卡為代表的非接觸式為管理介質(zhì)的收費(fèi)管理模式已經(jīng)成為智能停車場的主流。因?yàn)槠洳僮骱啽阈浴⑾到y(tǒng)可靠性和管理的有效性，對比比較各種管理介質(zhì)的優(yōu)缺點(diǎn)，本設(shè)計(jì)選用射頻卡作為系統(tǒng)的管理介質(zhì)。射頻識(shí)別系統(tǒng)的介紹最基本的射頻識(shí)別系統(tǒng)分三部分構(gòu)成：(1)射頻標(biāo)簽：分配給用戶的射頻卡，由耦合元件及芯片組成，標(biāo)簽內(nèi)有內(nèi)置的天線，是用于和射頻天線之間的通信。(2)讀卡器：是一種用來讀取標(biāo)簽信息的設(shè)備，一般安放在停車場的出入口處，讀取射頻卡上的用戶信息。它還可以初始化卡片。(3)天線：在標(biāo)簽和讀卡器間傳遞射頻信號(hào)。停車場管理系統(tǒng)通過讀卡器的RS232或RS485接口與外部計(jì)算機(jī)相連接進(jìn)行數(shù)據(jù)互換，將獲取的信息數(shù)據(jù)上傳至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理。系統(tǒng)的基本工作流程是：讀卡器先通過天線發(fā)射一定頻率的射頻卡信號(hào)，當(dāng)射頻卡進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時(shí)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電流，之后射頻卡得到相應(yīng)能量后激發(fā);射頻卡將自身編碼等信息通過內(nèi)置天線傳送出去;然后管理系統(tǒng)會(huì)通過天線接收到從射頻卡傳送的載波信號(hào)，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器發(fā)送到讀卡器，讀卡器對接收的信號(hào)進(jìn)行處理，接著送到后臺(tái)主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理;主系統(tǒng)按照邏輯運(yùn)算判斷該卡的正當(dāng)性，根據(jù)不同的設(shè)定做出相應(yīng)的回應(yīng)，最后發(fā)出命令信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)行動(dòng)。系統(tǒng)工作流程智能停車場的工作流程以用戶車輛出入停車場流程為中心。將停車場用戶一般分為常客用戶和散客用戶兩大類。1.散客用戶散客用戶是指暫時(shí)將車輛停在停車場的用戶，此類停車用戶的停車一般具有短暫性、隨意性、使用次數(shù)低的特性。散客用戶數(shù)量巨大且身份隨機(jī)。2.?？陀脩舫？陀脩羰侵搁L時(shí)間要使用停車場的固定用戶，此類用戶一般在附近辦公，或者生活在附近。他們的停車具有長時(shí)間性、有規(guī)律性的。用戶數(shù)量在某一時(shí)間段內(nèi)是肯定的。由于停車場用戶一般分為散客用戶和?？陀脩?，系統(tǒng)進(jìn)出場工程流程也分為針對散客用戶和?？陀脩魞煞N情況。入場工作流程散客用戶車輛入場工作流程如圖2-1所示，當(dāng)散客用戶車輛入場時(shí)，系統(tǒng)會(huì)檢測到車輛的到來的信息。接著，入口控制器就會(huì)獲取用戶車輛到來的信號(hào)，然后系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)攝像系統(tǒng)和車輛識(shí)別系統(tǒng)。之后系統(tǒng)就會(huì)通過攝像系統(tǒng)記錄車牌、車型、車體顏色等信息，接著散客用戶會(huì)在語音提示下按下取卡按鈕，進(jìn)入口控制器接到取卡按鈕的命令后，發(fā)卡機(jī)會(huì)給散客用戶發(fā)出一張臨時(shí)卡片，與此同時(shí)語音提示器會(huì)提示散客用戶盡快取走臨時(shí)卡。如果散客用戶在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有取走臨時(shí)卡，發(fā)卡機(jī)就會(huì)自動(dòng)吞回臨時(shí)用戶卡，此次入場工作就會(huì)停止。那如果散客用戶取走臨時(shí)卡后，發(fā)卡機(jī)就會(huì)立刻將此信號(hào)傳送給入口控制器，入口控制器就會(huì)抬起欄桿放行車輛。散客用戶駕車入場，直到入口電動(dòng)欄桿檢測到車輛信號(hào)由有車變?yōu)闊o車后，才會(huì)將欄桿放下，系統(tǒng)就會(huì)等待下次命令的執(zhí)行。?？陀脩糗囕v入場工作流程由于讀卡器與射頻卡感應(yīng)是在十米開外的地方就能感應(yīng)到，所以當(dāng)?？陀脩舫钟猩漕l卡進(jìn)入與讀卡器感應(yīng)范圍之內(nèi)時(shí)，他們之間便進(jìn)行信息交換，之后讀卡器就會(huì)讀取射頻卡信息，判斷此射頻卡是否為本系統(tǒng)的射頻卡，假如是則系統(tǒng)就會(huì)讀取射頻卡的ID，之后會(huì)傳送到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)中心，然后會(huì)與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配，如果匹配成功系統(tǒng)就會(huì)給入口控制器一個(gè)命令，入口控制器就會(huì)控制入口電動(dòng)欄桿放行，假如匹配不成功系統(tǒng)就會(huì)提示錯(cuò)誤或者提示報(bào)警。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還會(huì)檢查射頻卡內(nèi)余額和檢測固定卡是否過期，假如射頻卡已經(jīng)過期，系統(tǒng)就會(huì)提醒充值。當(dāng)入口控制欄桿檢測到車輛信號(hào)由有變無后，此次車輛入場工作完成，等待下一次命令的執(zhí)行車輛進(jìn)入車道車輛進(jìn)入車道抬桿放行無卡車輛檢測提取車輛信息發(fā)卡上傳卡號(hào)及車輛信息有卡獲取車輛信息身份驗(yàn)證時(shí)間有效性驗(yàn)證非法用戶時(shí)間過期報(bào)警電路人工操作車輛滿顯示禁止車輛進(jìn)入圖2-1入場工作流程出場工作流程1）散客車輛用戶出場工作流程如圖2-2所示，當(dāng)散客用戶準(zhǔn)備駕駛車輛離開停車場時(shí)，車輛首先會(huì)在出口處停下來，車輛感應(yīng)器感應(yīng)到有車輛出場，緊接著會(huì)把這個(gè)感應(yīng)信號(hào)向出口感應(yīng)器器發(fā)出。與此同時(shí)系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)攝像系統(tǒng)和車輛識(shí)別系統(tǒng)，攝取車輛信息，車輛識(shí)別系統(tǒng)會(huì)將獲得的信息與之前信息進(jìn)行匹配等；然后散客用戶會(huì)把之前拿到的射頻卡交給發(fā)卡機(jī)，緊接著讀卡機(jī)會(huì)讀取射頻卡信息，循環(huán)使用射頻卡。之后數(shù)據(jù)處理中心會(huì)處理收到的射頻卡，檢索系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫對應(yīng)的ID,獲得散客用戶入場時(shí)收到的所有信息，同時(shí)進(jìn)行驗(yàn)證，如果驗(yàn)證不通過則拒絕放行，并給散客用戶提供出錯(cuò)和警告。假如驗(yàn)證成功，系統(tǒng)就會(huì)計(jì)算相應(yīng)費(fèi)用，相關(guān)費(fèi)用會(huì)顯示在電子屏幕上，散客用戶繳費(fèi)后，出口電動(dòng)欄桿會(huì)抬桿放行，散客用戶離開停車場，當(dāng)系統(tǒng)接收到出口電動(dòng)欄桿出現(xiàn)“抬桿→落桿”動(dòng)作后，本次出場完成，系統(tǒng)繼續(xù)等待下個(gè)命令的執(zhí)行（2）?？陀脩糗囕v出場工作流程 如圖2所示，當(dāng)?？陀脩舻能囕v到來時(shí)，射頻卡會(huì)被讀卡器感應(yīng)到，緊接著讀卡器會(huì)讀取該射頻卡的用戶信息，同時(shí)將讀取到的信息傳送到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中心，車輛識(shí)別系統(tǒng)會(huì)隨之啟動(dòng)，同時(shí)與系統(tǒng)存儲(chǔ)的信息進(jìn)行匹配，如果匹配成功，系統(tǒng)就會(huì)傳送一個(gè)有效信號(hào)給出口控制器，緊接著出口控制器就會(huì)控制出口電動(dòng)欄桿抬起，?？陀脩綦x開停車場，完成一次出場過程。車輛進(jìn)出車車輛進(jìn)出車道抬桿放行臨時(shí)卡車輛檢測車輛信息信息一致收費(fèi)非法信息報(bào)警電路人工操作固定卡獲取車輛信息密碼確認(rèn)信息一致非法信息報(bào)警電路人工操作圖2-2出場工作流程管理系統(tǒng)組成從之前提到的系統(tǒng)供求關(guān)系我們可以了解系統(tǒng)的外部組成，之后我們就可以總體設(shè)計(jì)智能停車場系統(tǒng)硬件組成智能停車場的兩個(gè)組成部分是硬件部分和軟件部分。硬件部分可以改分成一下七類：(1)入口設(shè)備：射頻卡自動(dòng)發(fā)卡機(jī)，射頻系統(tǒng)入口讀卡器，射頻天線，車輛信息檢測器，語音提示機(jī)，控制器，電動(dòng)欄桿，車輛信息電子指示屏，報(bào)警裝置；(2)出口設(shè)備包括：射頻讀卡器，車輛檢測器，語音提示機(jī)，控制器，電子顯示屏，電動(dòng)欄桿，報(bào)警器；(4)數(shù)據(jù)處理中心設(shè)備：中心數(shù)據(jù)服務(wù)器，讀卡器，后備電源，通信調(diào)制解調(diào)器；(5)泊車位誘導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)備：車位信息檢測機(jī)，泊車引導(dǎo)語音提示器，液晶顯示屏；(6)停車場監(jiān)控設(shè)備包括：監(jiān)控?cái)z像頭，顯示器，報(bào)警裝備；(7)其他設(shè)備包括：燈光機(jī)，通風(fēng)機(jī)，消防設(shè)備等。系統(tǒng)硬件主要功能上面我們介紹了入口設(shè)備的構(gòu)成，下面我們就來講一下它的功能。入口設(shè)備是停車場最重要的地方，他的功能也應(yīng)該是最關(guān)鍵、最全面的，首先要檢測車輛的到來，然后是發(fā)卡，控制車輛進(jìn)入，之后拍攝車輛圖像，收集車輛信息，?？陀脩暨€要匹配用戶信息。車輛有進(jìn)就會(huì)有出，所以說出口設(shè)備也是停車場很重要的設(shè)備，他的功能有檢測車輛的到來，讀取射頻卡、匹配車輛信息、控制電動(dòng)欄桿的開合等。系統(tǒng)軟件功能本設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件的組成主要有數(shù)據(jù)庫軟件，即MicrosoftSQLServer2000軟件和系統(tǒng)使用平臺(tái)軟件，即智能停車場管理系統(tǒng)軟件兩部分組成。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和數(shù)據(jù)處理的硬件平臺(tái)是數(shù)據(jù)處理設(shè)備，它的功能是保存用戶信息、車輛信息、停車編號(hào)、停車路徑以及這些系統(tǒng)的正常運(yùn)行。還要確保數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，自動(dòng)泊車誘導(dǎo)系統(tǒng)是為車主用戶在進(jìn)行停車時(shí)的停車位檢測，顯示停車信息和處理車位信息的總和，它的作用是為車主提供準(zhǔn)確停車位，讓車主花最少的時(shí)間最短的路徑到達(dá)停車點(diǎn)。停車場監(jiān)控及報(bào)警設(shè)備包括對攝像機(jī)、報(bào)警器，其都是服務(wù)于停車場內(nèi)部。主要作用是對停車場進(jìn)行監(jiān)控和當(dāng)發(fā)生緊急情況進(jìn)行報(bào)警，來引起相關(guān)人員的注意，確保停車場安全性。3.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要設(shè)備及其電路射頻卡讀取電路及其工作原理射頻卡讀取電路主要作用是對射頻IC卡進(jìn)行讀/寫卡操作，進(jìn)而對卡進(jìn)行瀏覽、充值、取現(xiàn)、掛失、收繳等操作。射頻卡讀取電路如圖3-1所示，MCU是通過對讀寫模塊MF

RC500內(nèi)核特殊的內(nèi)存寄存器的讀寫來控制MF

RC50。MF

RC500射頻模塊的DO—D7(數(shù)據(jù)端口1和單片機(jī)數(shù)據(jù)端口P0口直接連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，中斷請求口IRQ和單片機(jī)的中斷0f

INT0)連接，即單片機(jī)利用MF

RC500提供中斷信息對其進(jìn)行控制。讀寫器的控制單片機(jī)原理如圖所示。由天線拾取的信號(hào)經(jīng)過天線匹配電路送到RX腳，MF

RC500的內(nèi)部的接收器對信號(hào)進(jìn)行檢測和解調(diào)并根據(jù)寄存器的設(shè)定進(jìn)行處理，然后數(shù)據(jù)發(fā)送到并行接口，由MCU進(jìn)行讀取。MF

RC500通過兩個(gè)晶振，即TX1和TX2提供13．56

MHz的能量載波驅(qū)動(dòng)天線。根據(jù)寄存器的設(shè)定對發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制來得到發(fā)送的信號(hào)。Mifarel卡采用RF場的負(fù)載調(diào)制進(jìn)行響應(yīng)。讀寫器與上位機(jī)的通信采用RS一232方式。單片機(jī)AT89C52RC

與PC

串口電平不匹配，使用MAX232型電平轉(zhuǎn)換器進(jìn)電平轉(zhuǎn)換。圖3-1射頻卡讀取電路視頻采集卡電路視頻采集卡電路具體電路如圖3-2所示。其由視頻采集卡電路和穩(wěn)壓電路兩部分構(gòu)成。其穩(wěn)壓電路主要由穩(wěn)壓集成電路LM7805來完成，輸出5V穩(wěn)定的電壓以保證視頻采集卡電路正常穩(wěn)定的工作，從圖3中我們可以看出，視頻采集卡電路直接與電腦主機(jī)的VGA接口相連接，不需要外接其它輔助聯(lián)接設(shè)備。也是因?yàn)橹苯酉噙B接，減小了傳輸過程中的信號(hào)損耗，達(dá)到視頻信號(hào)的實(shí)時(shí)傳輸。視頻采集就要完成視頻源A/D轉(zhuǎn)換（即0和1），然后并把這些所有的數(shù)字信息存到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。這種A/D轉(zhuǎn)變是在視頻采集卡上的采集芯片中完成的。因此這其中就需要有一個(gè)視頻采集卡數(shù)模A/D轉(zhuǎn)換流程，如圖3-3所示。圖3-2視頻卡采集電路圖3-3視頻采集卡數(shù)模A/D轉(zhuǎn)換流程電子顯示屏電子顯示屏是為車主提供必要性信息設(shè)備。以下兩個(gè)位置放置電子顯示屏。首先是入口，電子顯示屏要顯示是否有空余停車位來停放車輛，如果沒有停車位，顯示屏上要及時(shí)顯示，如果有空余停車位，那么顯示屏上要標(biāo)明“有散客用戶停車位x個(gè)，?？陀脩敉＼囄粁個(gè)”。然后是在停車場中的交叉路口處，電子顯示屏要顯示用戶停車的最優(yōu)路途。聲光報(bào)警系統(tǒng)及其電路在車輛進(jìn)出場時(shí)，系統(tǒng)在檢測進(jìn)出場信息不一致以及固定卡過期報(bào)警電路啟動(dòng)并發(fā)出聲光警告信息，以便告知值班人員進(jìn)行人工處理。下面分析一下報(bào)警電路，如圖3-4所示：圖3-4聲光報(bào)警電路此電路是兩個(gè)555多諧振蕩器構(gòu)成的，一個(gè)振蕩器的振蕩頻率為1~2Hz，另一個(gè)振蕩器的振蕩頻率為1000Hz。將第一個(gè)振蕩器的輸出(3腳)接到第二個(gè)振蕩器的復(fù)位端(4腳)。當(dāng)檢測到進(jìn)場和入場信息不一樣時(shí)系統(tǒng)輸出高電平，第二個(gè)振蕩器振蕩;當(dāng)進(jìn)場和出場信息一致時(shí)系統(tǒng)會(huì)輸出低電平，第二個(gè)振蕩器停振。這樣，蜂鳴器將發(fā)出間隙聲響。指示燈閃光頻率為1~2Hz，蜂鳴器發(fā)出間隙聲響的頻率約為1000Hz，指示燈采用發(fā)光二極管。在車輛出停車場出現(xiàn)車輛信息不匹配時(shí)，蜂鳴器將發(fā)出聲響，同時(shí)發(fā)光二極管發(fā)光。4.個(gè)人實(shí)物展示系統(tǒng)工作原理車流量檢測的工作原理紅外線法是一種利用紅外線矩陣檢測設(shè)備檢測道路上機(jī)動(dòng)車流量的。它利用紅外線精度高、反應(yīng)快等特點(diǎn)，在車輛以過的路面上安裝許多個(gè)紅外傳感器，紅外傳感器感受到外界信息時(shí)，產(chǎn)生高低電平，通過軟件程序設(shè)置單片機(jī)內(nèi)部寄存器，當(dāng)傳感器的高低脈沖被單片機(jī)接收到時(shí)，單片機(jī)產(chǎn)生中斷，中斷產(chǎn)生后進(jìn)入中斷服務(wù)程序，通過設(shè)置中斷服務(wù)程序，進(jìn)行計(jì)數(shù)，因此，根據(jù)車駛?cè)?，通過，駛出測試區(qū)時(shí)紅外傳感器各點(diǎn)高低電平的復(fù)雜變化，通過硬件電路的設(shè)計(jì)和軟件的處理，最終統(tǒng)計(jì)出經(jīng)過該測量區(qū)域多輛車的車流量測量。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要電路4-1系統(tǒng)總體電路圖電源電路本文將直接采用筆記本電腦的USB給電板提供5V的直流電。圖4-2中的c1是為了保護(hù)系統(tǒng)電路的限流電容。圖4-2電源電路復(fù)位電路復(fù)位就是給RESET引腳加上2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平信號(hào)來實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的初始化操作。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，最實(shí)用的地方就是當(dāng)程序運(yùn)行出錯(cuò)或是操作失誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)，為了擺脫死鎖狀態(tài)，需要按復(fù)位鍵重新復(fù)位。手動(dòng)復(fù)位要求在電源接通的條件下，在單片機(jī)運(yùn)行期間，用按鈕開關(guān)操作使單片機(jī)復(fù)位。其結(jié)構(gòu)如圖4-3圖4-3復(fù)位電路晶振電路單片機(jī)內(nèi)部具有一個(gè)高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器。晶振電路在單片機(jī)系統(tǒng)中顯得至關(guān)重要，它為單片機(jī)工作提供固頂?shù)墓ぷ黝l率。晶振的頻率對單片機(jī)工作的快慢有著直接的影響。一個(gè)穩(wěn)定的晶振電路可以為單片機(jī)提供可靠的工作頻率，單片機(jī)運(yùn)行將更為穩(wěn)定。如圖所示，其中補(bǔ)償電容通常選擇30pF左右的瓷片。圖中電容C1，C2的大小將會(huì)影響到晶振的穩(wěn)定和速度，C2，C3都將采用22Pf的電容。如圖4-4圖4-4晶振電路系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)開始在實(shí)現(xiàn)車流量檢測中，最核心的部分主要采用單片機(jī)語言實(shí)現(xiàn)提取車流量的算法設(shè)計(jì)。如何判定有車通過，從而達(dá)到記數(shù)。程序見附錄如圖4-5所示開始車輛通過車輛通過紅外傳感器電平變化紅外傳感器電平變化單片機(jī)計(jì)數(shù)單片機(jī)計(jì)數(shù)輸出輸出圖4-5軟件設(shè)計(jì)圖總結(jié)經(jīng)研究設(shè)計(jì)，本文對智能停車場管理系統(tǒng)的停車引導(dǎo)和系統(tǒng)集成作了一定程度上的優(yōu)化,還具有以下優(yōu)點(diǎn)。節(jié)約停車場人力投入，提高了停車場的工作速度，加快了車輛進(jìn)出速度，提供快速、安全的停車服務(wù)等。杜絕了停車場收費(fèi)的一切問題，拒收費(fèi)、亂收費(fèi)、少收費(fèi)我相信隨著各種技術(shù)的不斷創(chuàng)新，停車場的智能化系統(tǒng)會(huì)越來越完善，停車場的運(yùn)行速率會(huì)有大幅提高，有利于解決城市“停車難”的問題。不久的將來，停車場甚至?xí)蔀槌鞘薪煌ǖ囊徊糠?，?huì)成為智能交通系統(tǒng)的一部分，會(huì)對城市交通疏導(dǎo)起到一定的作用。附錄數(shù)碼管顯示子程序#include<>#include<>#include""typedefunsignedcharuchar;typedefunsignedcharuint;unsignedchar