基于单片机的智能停车场管理系统毕业论文设计(4)

器信息进行收集，并按照一定规则将数据压缩编码后反馈给中央控制器，由中央控制器完成数据处理，并将处理后的车位数据发送到停车场各个LED指示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。系统同时将数据传送给计算机，由计算机将数据存放到数据库服务器，用户可通过计算机终端查询停车场的实时车位信息及车场的年、月、日统计数据。本文采用的是车内诱导系统为主，车外诱导系统为辅的综合诱导系统，终端显示驱动有数据反馈机制，驾驶者可以取消车位申请，重新选择停车位，查看个人信息和更新当前车库停车状况。有效地停车用户停车时的效率[8]，如图2-4所示：

图2-4 智能停车场诱导方案图

2.3.2 超声波测距原理

超声波技术是一门以物理、电子、机械、机械、以及材料科学为基础的、各行各业都可使用的通用技术之一。超声波是通过超声波的产生、传播以及接收的物理过程完成的。超声波在介质中可以产生三种形式的振荡波：横波，质点震动方向垂直于传播方向的波；纵波，质点振动方向与传播方向一致的波；表面波，质点振动介于纵波和横波之间，沿表面传播的波。横波只能在固体中传播，纵波能在固体液体中和气体中传播，表面波随深

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度的增加其衰减很快。为了测量各种状态下的物理量多采用纵波形式的超声波。

超声波的物理性质：超声波的反射和折射，当超声波传播到两种特性阻抗不同介质的平面分界面上时，一部分超声波被反射，另一部分透射过界面，在相邻介质内部继续传播，这样的两种情况称之为超声波的反射和折射；超声波的衰减，超声波在一种介质中传播，其声压和声强按指数函数规律衰减；超声波的干涉，如果在一种介质中传播几个声波，于是产生波的干涉现象，由于超声波的干涉，在辐射器的周围形成一个包括最大最小的扬声场。

超声波测距方法主要有三种：相位检测法：精度高，但检测范围有限；声波幅值检测法：易受反射波的影响；渡越时间法：工作方式简单，直观，在硬件控制和软件设计上都容易实现，其原理为：检测从发射传感器发射的超声波经气体介质传播到接收传感器的时间t，这个时间就是渡越时间，然后求出距离l。设l为测量距离，t为往返时间差，超声波的传播速度为c，则有l=ct/2。综合以上分析，本设计将采用渡越时间法[9]。

2.3.3 车辆检测

本系统可以与停车场出入口管理系统配合使用，当停车场内没有停车位时，即可与出入口管理系统联动，使停车场入口票箱控制器停止发放临时停车卡，避免车辆过多进入停车场而引起的场内交通拥挤或堵塞。

对于普通平面车位，使用超声波探头是成熟可靠的技术。而对于升降横移立体车位来说，普通的超声波探头没有安装位置，又不便拖一根随动电缆，所以我们采用了我公司的最新产品，无线超声波车位探测器，安装于载车板上。

而地上的平面车位，露天环境由于风雨影响不能用超声波探头，所以要用我们的最新产品地磁车位探测器，它埋在车位下，检测大地磁场变化，通过比较来判断车位上的有车无车状况。

对于1＃和2＃自动仓储式车库，要通过计算机接口和数据库接口，把自动库的空车位数据实时的传送到引导系统。

车位探测系统实时探测车位上是否有车辆停放，通过数据采集器和节

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点控制器将数据实时发送到主控器和管理电脑，由主控器及时更新各个交叉路口引导屏的空车位数，指引客户停车。同时根据车位使用情况控制车位指示灯亮不同的颜色，红色为占用，绿色为空位，客户在50米外即可看到，根据车位指示灯的颜色客户可很快找到车位。本系统由车位探测器、车位指示灯、数据采集器等组成，利用超声波反射回波检测反射物距检测器的距离，从而判断车位上是否有车辆停放，本系统具有车位探测、车位指示、车位预置等功能[10]。本系统主要由以下几部分组成：

1. 超声波车位探测系统 2. 无线超声波车位探测系统 3. 地磁车位探测系统（可选） 4. 自动仓储式车库数据集成 5. 信息显示系统 6. 控制系统

7. 引导系统管理软件

2.4 小区停车计费系统概述

2.4.1 计费系统概述

该系统基于小区停车计费系统中的数据信息，能够实现无人自动计费，只需要驾驶者在小区进出口停车计费系统中拥有一定量的资金，在驾驶者使用服务后，根据驾驶者的使用时间长短和使用的地点来计算。可以达到规范小区停车状况，改善小区安全交通。系统目的：提升用户现代化管理水平和服务质量；创造安全、可靠、高效、便捷、管理环境；最大限度降低中间流动管理运营成本；适应市场经济需求，提高工作效率，推广电子化进程。

2.4.2 计费系统的工作原理及特点

计费系统是小区停车计费系统一个重要的环节，没有车辆在停车位上，计费系统处于待机状况。一旦检测到有车辆占用该车位，计费系统立刻检测出车辆信息，发送给小区停车计费系统，小区停车计费系统确认车辆信

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息后，回传一个信息。所停的车辆是申请该车位的车辆，则计费开始。所停的车不是申请的车辆，则计费系统的检测结构开始发出报警提示，提示驾驶者违规停车。如果该车位未被申请，检测结构提示驾驶者是否申请该车位，驾驶者申请了该车位则开始计费，驾驶者没有申请该车位，则视违规停车。

计费系统中包括制定不同的计费策略，计费策略制定的几个因素：时间长短、车位位置、停车时间点和不同驾驶者优惠政策。计费策略是计费系统中心部件，没有计费策略就无法有效地计算出停车消费的费用。计费车辆主要根据停车时间段来制定的，停车位、停车时间点和驾驶者的优惠政策综合制定出计费策略[11]。

计费系统 车辆信息 时间长短 车辆位置 检测结构 计费策略 到底是否

图2-5 计费策略

如图2-5 所示，检测结构包含了自动记录时间功能，在车辆离开车位后，自动的把起始时间和离开时间发给计费系统。

计费系统根据某车位使用时间的长短来计费，并自动从驾驶者在城市路边停车计费系统的账户里扣除。无需任何人、也无需驾驶者的任何工具全自动的计费系统。车位的使用与未使用是根据现场车位传感器的测量，传送给小区停车计费系统，并更新城市车位信息库。

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检测结构 车辆占用车位 否

是

计费开始 车辆信息核对 小区停车计费系统 计费系统 否

检测离开 是

计费结束

时间

图2-6 计费流程

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