停车场管理系统之车位引导系统设计

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A T 8 9 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IABSTRACTParking guidance system is mainly used for vehicle access and dock effective guidance and management, which is a powerful supplement parking management system, parking management 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 settings 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 information, 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 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 microcontroller as the system controller to control the boot display; wireless serial communication as a communication channel; using a personal computer as a car park display interface; finally realize with intelligent guidance function.Keywordsinfrared detection, wireless transmission, the microcontrollerII摘要目录. IABSTRACT. II1绪论.11.1 车位引导系统的发展背景.11.2 车位引导系统的现状与发展趋势.11.2.1 现状.11.2.2 发展趋势.11.3 车位引导系统优点.22系统设计概述.32.1 车位引导系统的工作原理.32.2 系统的设计思路.32.2.1 系统设计框架.32.2.2 系统模块设计方案.42.3 各模块方案的选择与论证过程.42.3.1 控制模块.42.3.2 车位检测模块.52.3.3 引导显示模块.72.3.4 无线通信.73系统硬件的设计与实现.93.1 系统主要硬件的设计.93.1.1 红外线车位检测器电路设计.93 .1.2 中央控制器电路的设计.93.1.3 LED 显示屏电路设计.103.1.4 无线串行模块电路设计.143.2 系统其它硬件介.153.2.1 节点控制器.153.2.2 红绿指示灯.154系统功能的实现.164.1 车位引导系统结构框图如下.164.2 车位引导功能的实现.164.2.1 出入场功能实现.164.2.2 车位状态的检测与显示.174.2.3 室内引导过程设计.174.3 系统安装分布详解.184.3.1 车场各个入口.184.3.2 车场内部岔道口.184.3.3 每个停车位.194.3.4 节点控制器.194.3.5 中控室.195 系统测试.20III5.1 红外线测试.205.1.1 测试所需仪器.205.1.2.测试流程.205 .2 车位引导系统综合测试（所有模块组合测试） .215.1.1 系统实现的功能.215.1.2.系统功能仿真图.215 .3 结 论.236 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 IV11.1 车位引导系统的发展背景绪论随着社会的发展，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8 0 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（I T S ）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L ED 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1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L E D 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L E D 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L E D 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。7. 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。8. 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。9. 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。22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。3车位检测模块控制器下位机无线引导显示模块通信模块上位 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测到的车位信息送交从单片机；引导显示方面是采 用L E D 显示屏，可以通过L E D显示屏来显示引导信息；2.3 各模块方案的选择与论证过程2.3.1 控制模块中央控制处理模块是整个系统的关键性单元。第一它是车位信息的收集单元， 通过车位检测的信息将在核心控制处理模块汇集，可以即时更新整个停车场的车 位信息。第二它控制着一个无线通信模块，把即时车位信息通过无线通信模块传 输 给 中央计算机 。第三 它 通过 无线通信模块 接 收 中央计算 机 传 输 过来的 引 导数 据，通过处理控制相应的引导灯显示，给予泊车者停车的引导信息。根据以上要 求可供选择的方案有：方案一：P L CP L C ( 可编程逻辑控制器) 是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境 应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运 算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式 输入 / 输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，4都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。P L C 具有 可靠性高、抗干扰能力、强通用性强、设计灵活、集成度高的特点，既适应集成 工艺规则化的特点，又能满足不同用户多功能的要求。方案二：单片机“单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理能力( 如算 术运算，逻辑运算、数据传送、中断处理) 的微处理器( C P U ) ，随机存取数据存 储器( R A M ) ，只读程序存储器( R O M ) ，输入输出电路( I / O 口) ，可能还包括定 时计数器，串行通信口( S C I ) ，显示驱动电路( L C D 或L E D 驱动电路) ，脉宽调 制电路( P WM ) ，模拟多路转换器及A / D 转换器等电路集成到一块单块芯片上，构 成一个最小却比较完善的计算机系统。这些电路能在软件的控制下准确、迅速、 高 效 地完成程序 设计者 事 先规 定的任务。采 用 单 片机实现 可 减 少 系统的 外 围电 路，使系统结构更加简洁、性能更加安全可靠且使功能更加容易修改和扩展 。”虽然 P L C 与单片机相比有更高的学习效率和更高的运行效率，但是由于本系 统需要的 运算速度和基本数据处理能力单片机已大大满足，考虑到成本及复杂 度，选用单片机已经足够。并且根据实际情况，选用A T89S5 2 单片机比较合适。 2.3.2 车位检测模块智能停车引导系统”的一个技术难点就是如何精确的检测停车位状态。微处理 器 和 中央计算机 只有通 过 正确 的车位状态信 息 才 能对车位 显 示 和 引导路 线 的选 择进行正确的控制，所以说一个精确的车位检测方法是这个系统实现的一个重要 前提。现今，主流的泊车位检测方法主要有四类：超声波车位监测，地感线圈车 位检测，视频图像车位检测和红外检测。方案一: 超声波检测“ 由于超声波车位检测器不易受干扰, 安装方便, 将超声波传感器安装在车 位上面 , 向下发射超声波 , 超声波经过地面或车辆顶部反射又由传感器接收 , 可获取超声波传输的时间, 从而计算出超声波传输的距离”。当泊位有车时, 超 声波传输的距离与无车时是不同的, 由此可判断泊位上有无车辆停放。 方案二：地感线圈车位检测地感线圈检测车辆的基本原理如图2.2 所示：5图 2 .2 地感线圈检测原理图车位检测的核心器 件是与地感线圈相连接 的车辆感应器。车辆感应器采用先 进的锁相环技术。当线圈上面没有车辆时，车辆感应器和地感线圈之间产生一个 平衡点，车辆感应器输出一个低电平到C P U ；当地感线圈上面有车辆时，地感线 圈形成的磁场分布状况发生改变，车辆感应器输出高电平到C P U 。检测系统通过 对两个信号进行检测判断，即可得到所需的车辆检测信号。地感线圈检测具有以下优点：1 、使用简单，感应器只需要2 2 0 V 市电和1 2 V 直流供电；2 、检测准确，采用了先进的锁相环技术；3 、灵敏度高，具有很高 的检测灵敏度，灵敏度可根据需要进行调节。方案三：视频图像车位检测通常，一个摄像头可以同时监控多个车位，但是在检测现场的视频图像中，车 位信息极易受到周边物体如树木、建筑物等的阴影和天气变化下雨天和太阳光照 较强时等因素的影响通过对大量的检测现场视频图像的分析表明，发现车位上是 否泊车存在3 个特点：1 对于单个车位，没有泊车时，该区域具有非常接近的灰度值， 从而具有 较小的方差有车辆停留时，车位范围内的车体、地面、车窗、车轮等具有不同的 灰度，体现为较大的方差；2 对于单个车位，没有泊车时，尽管由于天气、环境、光照等的影响，该区 域图像与背景图像存在一定的线性相关性。有车停留时，车位范围内车辆的信息 与背景图像没有线性相关关系；3 车辆不论颜色、大小都具有比较丰富的边缘信息，在天气变化时边缘信息 也会保留，没有泊车时，车位内边缘信息较少，尽管有阴影，但阴影的边缘信息 相对较少而有车停留时，车位内的车辆信息边缘丰富。然后利用合适的图像处理方法来处理图像进行判别。例如：多特征车位检测 算法利用了车位内有、无泊车特征差异的特点 , 提取出每个车位的多个特征参 数, 并利用这些参数进行联合判决, 从而得出该车位有无泊车的结论。6方案四：红外车位检测红外光是一种 不可见光波 , 它 具有光的直线 传播特性 , 红外光发射器发出红 外光后 , 若遇阻碍物阻挡 , 将会产生红外光漫反射 , 当反射足够强时 , 红外光接收 器能够接收并解调出该红外光信号。换言之 , 当红外光接收器接收到红外光发射 器所发射的信号后 , 说明在有效探测区域中有阻碍物存在。当车位上有物体时就 能在接收信号上出现变化，从而判别车位上是否有车。由于基于视频图像技术的车位检测投入较大，成本较高，但精确程度高，适用 于资金投入大，技术要求高的大型或超大型停车场。超声检测和地感线圈检测技 术，相对成本低，而且技术成熟，适用范围广。超声检测装置安装需要安装在车 辆上方一般适用于地下停车场，而地感线圈检测装置安装需要破坏地面，一般适 用室外停车场。虽然红外探测技术精确度不高而且受环境影响大，但考虑到实验 条件以及课题要求，红外车位检测已经能满足所有要求，所以选择红外车位检测 法。2.3.3 引导显示模块L E D 显示屏的发光颜色和发光效率与制作L E D 的材料和工艺有关，目前广泛 使用的有红、绿、蓝三种。由于L E D 工作电压低（仅1 . 5 - 3 V ），能主动发光且 有一定亮度，亮度又能用电压（或电流）调节，本身又耐冲击、抗振动、寿命长 （ 10 万小时），且具有亮度高、响应速度快、低电压、功耗小、耐震动、耐冲击、 寿命长等优点，使其成为室内外信息显示终端的主要发光器件，所以在大型的显 示设备中，目前尚无其他的显示方式与L E D 显示方式匹敌。所以引导显示模块直 接选择L E D显示屏。2.3.4 无线通信无线通信主要实现 无线数据传输功能。无 线传输的正确率与可靠率是整个系 统的关键，它是整个系统的通信信道。现今的无线通信方式主要有：无线电、蓝 牙和无线收发模块。方案一: 蓝牙通信“蓝牙无线技术采用的是一种扩展窄带信号频谱的数字编码技术，通过编码 运算增加了发送比特的数量，扩大了使用的带宽。蓝牙使用跳频方式来扩展频 谱。跳频扩频使得带宽上信号的功率谱密度降低，从而大大提高了系统抗电磁干 扰、抗串话干扰的能力，使得蓝牙的无线数据传输更加可靠。 在频带和信道分配 方面，蓝牙系统一般工作在2 . 4 G H z 的I S M 频段。起始频率为2 . 4 0 2 G H z ，终 止频率为2 . 4 8 0 G H z ，还在低端设置了2 M H z 的保护频段，高端设置了3 . 5 M H z 的保护频段。共享一个公共信道的所有蓝牙单元形成一个微网，每个微网最多7可以有8 个蓝牙单元。在微网中，同一信道的各单元的时钟和跳频均保持同步。” 方案二：无线串行通信无线通信模块来实现无线数据传输 , 现在无线通信模块比较多，所以以普通 无线通信模块为例, 一般接口为T T L 电平, 可以直接和单片机的异步通信口连 接。数据的发送和接收都是透明式的 , 用户无需详知其通信的具体原理 , 只需 简单的设置和使用就行。本系统下位机系统电路为T T L 电路, 而上位机系统是 标准的R S - 2 3 2 接口，所以需要进行电压标准转换。M S C - 5 1 单片机通过无 线传输模块接收上位机( P C 机) 发来的命令, 判断后执行相应的程序。电脑C O M插座, 为一八针插座, 插针位置及各接口定义如下。图2 .3 ：插针位置图 2 .4 ：各接口定义尽管蓝牙技术被描述得前景诱人，但是蓝牙还是一种还没有完全成熟的技术， 蓝牙的通讯速率不是很高，在当今这个数据爆炸的时代，可能也会对它的发展有 所影响。且其通信容易受到诸如微波炉、无绳电话、科研仪器、工业或医疗设备 的干扰。而无线串行通信则不存在这种情况应用领域非常广，常用的有：无线抄 表；工业遥控、遥测；无线数据传输；银行P O S 系统；无线数据采集；楼宇自动 化、无线监控、门禁系统；智能家居、工业控制；汽车检测设备；无线L E D 显示 屏系统。所以结合本次系统的设计需求我们选择了无线串行通信。8攀枝花学院本科毕业设计（论文）3 系统硬件的设计与实现3系统硬件的设计与实现3.1 系统主要硬件的设计3.1.1 红外线车位检测器电路设计TCRT5000传感器是采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组 成。主要应用领域是：电度表脉冲数据采样，传真机碎纸机纸张检测，障碍检测 和黑白线检测。“在检测过程中传感器的红外发射二极管不断发射红外线，当发 射出的红外线没有被发射回来或被反射回来但强度不够大的时，光敏三极管一直 处于关断状态，此时模块的输出端为低电平，指示二极管一直处于熄灭状态；被 检测物体出现在检测范围内时，红外线被反射回来且强度足够大，光敏三极管饱 和，此时模块的输出端为高电平。”根据TCRT5000红外传感器的数据手册显示，红 外线反射接收到之后输出的电流约为0.001A ，因此串联一个5 欧电阻输出其电 压。通过A D 转换芯片（TLC549 ）进行A D 转换，单片机根据数据判断停车位状态。 主要电路图如图3 . 1所示：图 3 . 1 ：红外检测及A / D 转换电路图由P 0 0 来发出片选信号，启动T L C 5 4 9 进行A / D 转换。运行时红外传感器产 生的电压转换到A N L G I N 上，经A D 数据转换后，单片机可以通过P 2 0 读取相应 的磁场的数值量。3 .1.2 中央控制器电路的设计主控制电路即单片机的最小系统, 如图3 . 2 所示。9攀枝花学院本科毕业设计（论文）3 系统硬件的设计与实现图 3 . 2 ： AT89S52 的最小系统和外围电路3.1.3 LED 显示屏电路设计电路大致上可以分成单片机系统及外围电路、列驱动电路和行驱动电路三部 分。列驱动器单电源片行驱机动LED 显示点阵10器攀枝花学院本科毕业设计（论文）图 3.3 显示屏电路框图a.单片机系统及外围电路3 系统硬件的设计与实现单片机采用M S C - 5 1 或其兼容系列芯片，采用2 4 M H Z 或更高频率晶振，以 获得较高的刷新频率，时期显示更稳定。单片机的串口与列驱动器相连，用来显 示数据。P 1 口低4 位与行驱动器相连，送出行选信号；P 1 . 5 P 1 . 7 口则用来发 送控制信号。P 0口和P 2 口空着，在有必要的时候可以扩展系统的R O M 和R A M。 1 61 6 的点阵显示屏的硬件原理图如图：图 3.4 单片机系统及外围电路图 3.5 16X16 点阵原理图b. 列驱动电路1174HC595攀枝花学院本科毕业设计（论文）3 系统硬件的设计与实现列驱动电路有集成电路7 4H C5 95 构成。它具有一个8 位串入并出的移位寄存 器和一个 8 位输出锁存器的结构，而且移位寄存器和输出锁存器的控制是各自独 立的，可以实现在显示本行列数据的同时，传送下一行的列数据，既达到重叠处 理的目的。7 4 H C 5 9 5 的外形及内部结构如图所示。它的输入侧有8 个串行移位寄存器， 每个移位寄存器的输出都连接一个输出锁存器。引脚S I 是串行数据的输入端。引 脚S CK 是移位寄存器的移位时钟脉冲，在其上升沿发生移位，并将S I 的下一个数 据打入最低位。移 位后的各位信号出现在各移 位寄存器 的 输出 端，也就是输出锁存器的输 入端。R C K 是输出锁存器的打入信号，其上升沿将移位寄存器的输出打入输出锁 存器。引脚G 是输出三态门的开放信号，只有当其为低时锁存器的输出才开放，否 则为高组态。S C L R 信号是移位寄存器清零输入端，当其为低时移位寄存器的输 出全部为零。由于S C K 和R C K 两个信号是互相独立的，所以能够做到输入串行移 位与输出锁存互不干扰。芯片的输出端为Q A Q H ，最高位Q H 可作为多片7 4 H C 595 级联应用时，向上一级的级联输出。但因为Q H 受输出锁存器的打入控制，所 以还从输出锁存器前引出Q H，作为与移位寄存器完全同步的级联输出。QB 1 16 VccQC 2 15 QAQD 3 14 SIQE 4 13 GQF 5 12 RCKQG 6 11 SCKQH 7 10 SCLRGND 8 9 QH图 3.6 74HC595 外形及引脚12攀枝花学院本科毕业设计（论文）3 系统硬件的设计与实现图 3.7 列驱动电路c. 行驱动器单片机P 1 口低4 位输出的行号经4 / 1 6 线译码器7 4 L S 1 5 4 译码后生成1 6 条 行选通信号线，再经过驱动器驱动对应的行线。一条行线上要带动1 6 列的L ED 进 行显示，按每一L E D 器件2 0 M A 电流计算，1 6 个L E D 同时发光时，需要3 2 0 M A 电流，选通三极管8 5 5 0 作为驱动管可满足要求。图：3.8 行驱动电路13攀枝花学院本科毕业设计（论文）3.1.4 无线串行模块电路设计3 系统硬件的设计与实现无线串行模块分为两部分：单片机无线模块和上位机无线模块。单片机 通过 P3.0 口（RXD）和 P3.1 口（TXD）传发数据，无线模块同样以这两个口收发。 在无线模块和上位机相连的电路中，因为无线模块电压标准与上位机不同。无线 模块电压为 2.7-3.6V，可以与单片机的 I/O 口直连，但是上位机电压标准为 RS232 标准（逻辑“1”为-5V-15V,逻辑“0”为+5V+15V），所以需要接 MAX232 芯 片进行电压转换。具体电路图如下：图 3.4：单片机无线模块电路图 3.5：上位机无线模块电路14攀枝花学院本科毕业设计（论文）3.2 系统其它硬件介 3.2.1 节点控制器3 系统硬件的设计与实现节点控制器是超声波车位探测系统的中间层，用于对超声波探测器进行分组 管理，循环检测所辖探测器的信息，并将有关信息传到中央控制器。一个节点控 制器可以控制 40-64 个车位探测器。3.2.2 红绿指示灯安装在每个车位的前方，用于显示当前车位状态。当指示灯为绿色时，表示 车位为空车位；当指示灯为红色时，表示车位上有车辆停泊。15攀枝花学院本科毕业设计（论文）4 系统功能的实现4系统功能的实现4.1 车位引导系统结构框图如下中央控制器（单片机控制）节点控制器 1车位状态灯车辆探测器车辆探测器节点控制器 2车位状态灯节点控制器 m车车辆位探状测态器灯区域车位显示屏122004.2 车位引导功能的实现4.2.1 出入场功能实现a. 停车场由三层组成，分别为：负一层，负二层, 负三层a. 在每层入口和出口都安装一个车 辆 感 探测器，一个空位计数器和一个户 外L E D引导屏。b. 户外L ED 引导屏是2 4 小时工作的，它接收中央控制器的车位统计信息，用 数字和文字形式实时显示当前每层停车场的车位信息。用户可以根据户外L E D 引 导屏上显示的信息选择是否驶入或者驶入那一层。c. 当用户车辆进入地感检测范围内，被地感处理器检测到信号后，信息由地 感处理器传给中央控制器，再由中央控制器发送给中央计算处理，最后由户外L E D 引导屏显示出空闲车位信息。a.1. 当车辆驶入某层时，该层层空位计数器减一, 致使该层户外L E D 引导屏上 空位数指示减一。2. 当车辆驶出某层时，该层层空位计数器加一, 致使该层户外L E D 引导屏上 空位数指示加一。3 当某一层空位计数器为零时，户外L ED 显示屏指示“请去上一层” 。 4 当所有层空位计数器都为零时，户外L ED 显示屏指示“车位已满，请到16攀枝花学院本科毕业设计（论文） 别处停车” 。4.2.2 车位状态的检测与显示4 系统功能的实现在每个车位正中心处上方安装一台 红外线 探测器，由上向下发射超声波，根 据发射和接收回来的声波距离和锥度面积的不同来确定该车位是否有汽车停泊， 共2 0 0 个。每台红外线探测器把该车位的车位号以及对应车位号的车位是否空闲 等信息及时传送给节点控制器，每个节点控制器控制4 0 个超声波探测器。再由节 点控制器把信息传送到中央控制器，最后经中央控制器处理所得到的信息并把它 反馈到室内L E D引导屏。4.2.3 室内引导过程设计a .在停车场各区内每个交叉路口设立引导屏，显示各行驶方向的当前剩余 车位数，当车辆进入各停车区域（或层）时，车主通过每个交叉路口前设置的引 导屏，选择有剩余车位的方向前行，寻找停车位置。b.在停车场内各停车位前设立车位指示灯，车位指示灯在车位空缺时，亮绿灯，在车位被占用时亮红灯，车主可根据车位指示灯的提示，选择停放的车位。17攀枝花学院本科毕业设计（论文）4 系统功能的实现4.3 系统安装分布详解4.3.1 车场各个入口车场的每个入口均应该安装入口车位信息总显示屏，用于显示停车场内车位 信息。显示屏由高亮度户外L E D模块、驱动电路、控制电路、支架等部分组成， 根据停车场所划分的区域数量来设定总入口的L E D 小屏数量，分别显示各个区域 的车位数信息。它接收中央控制器（C C U ）的车位统计信息，用数字和文字形式 实时显示当前停车场空闲车位数量，提示准备入场的车辆司机，可2 4 小时全天候 使用。内部程序还可以根据用户要求随时修改，显示用户需要的其它信息。安装效果图4.3.2 车场内部岔道口车场内部 重要的岔道口建 议安装车 位引导 显示屏，车位引 导显示屏数量和显 示文字内容根据客户需要来定制，显示屏由室内高亮度L E D 模块、驱动电路、控 制电路、支架等部分组成。它接收中央控制器的输出信息，用数字、箭头和文字 等形式显示车位方位，引导司机快速找到系统分配的空车位。停车场中央控制器 （C C U ）通过网络可以实现每个路口的任意方向引导，从而将车流分配到停车场 内最合适的位置，保证停车场的畅通和充分利用车位。安装效果图：三向区域引导屏：一般放置于车场中有三个方向的岔路口，安装的位置 应在车主开车前往三岔路口的时候能看得见的明显的地方。显示内容：显示三个岔路口各自通向的区域剩余空车位数。三向引导屏样式双向引导屏：一般放置于车场中有两个方向的岔路口，安装的位置应在18攀枝花学院本科毕业设计（论文）车主开车前往双岔路口的时候能看得见的明显的地方。 显示内容: 主要显示两个路口各自区域的剩余空车位.4 系统功能的实现双向引导屏样式单向引导屏 : 一般放置于车场拐弯处 , 安装的位置应在车主开车前往拐 弯的时候能看得见的明显的地方。显示内容: 主要显示拐弯后区域的剩余空车位.单向引导屏样式4.3.3 每个停车位每个停车位上均需要安装一个车位探测器和一个车位指示灯。车位指示 灯直接从车位探测器上接线，施工方便。对每个车位的占用或空闲状况进行