基于单片机的智能停车场管理系统毕业论文设计(5)

计费系统能够提供有效地信息给小区停车计费系统，更新车位数据库。计费系统根据某车位使用时间的长短来计费，并自动从驾驶者在小区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，并更新小区车位信息库。

2.5 进出口识别系统概述

入出口 图2-7 车辆入场流程图

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车辆检测到有车来 允许读卡 固定用户 读卡机读卡 是否合法 数据库备份 自动 取卡 控制器记录信息 卡操作、授权登记 车辆通过， 防砸检关道闸 开启道闸 车辆进场 停车场管理系统运行过程是以顾客停车取车的过程为基础的,停车场的工作流程也始终以用户车辆进出停车场的流程为中心。停车场用户一般分为临时用户和固定（小区内）用户两大类。当车辆驶入/ 出停车场天线通信区时,天线以微波通讯的方式与车载射频卡进行双向数据交换, 从射频卡上读取车辆的相关信息, 自动识别射频卡并判断车卡是否有效和合法性,车道控制电脑显示与该射频卡一一对应的车牌号码及驾驶员等资料信息;车道控制电脑自动将通过时间、车辆和驾驶员的有关信息存入数据库中,车道控制电脑根据独到的数据进行判断来做出放行或禁止的决策[12]。

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第3章 车位诱导车辆检测系统硬件设计

3.1 停车场系统

整个停车管理系统示意图如图3-1所示，信息显示牌为LED显示屏，显示当前时间及车位信息。当有车进入时，司机进行刷卡，刷卡信号由控制器读入，控制闸杆机抬起，语音提示“欢迎光临 ”，当地感线圈检测到车辆进入时，更新车位信息，抓拍车辆图片，闸杆机下落；同样，当车辆驶出，司机刷卡，控制闸杆机抬起，语音提示“谢谢光临 ，当地感线圈检测到车辆离开，抓拍车辆信息，闸杆机下落并更新车位信息。而车辆的图像信息、IC卡数据信息的处理都将由值班室的上位机完成。 入口控制 停车诱导 安全系统 计费管理 车牌识别 出口控制 停车场数据中心 车发 超 L 辆 卡 声 E 监控系 统 报警系 统 计 时 收 费 数 据 存 储 车 牌 检 测 识 别 信 息 提 示 车 收 出 辆 卡 口 检 收 控 测 费 制 系 系 统 统 入 检读 波 D 口 测 卡 车 显 控 系 系位 示 制 统 统 检 测 图3-1 智能停车场整体框图

智能停车场管理系统是现代化停车场车辆收费及设备自动化管理的统

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称。本系统是集射频识别、车辆检测、超声波车位检测、显示技术、智能计时收费管理技术以及车牌识别技术等现代智能化管理技术的统一综合。通过这些技术数据处理，从而实现停车场收费、管理等目的。根据设计原理智能停车场管理系统可分为三大部分，信息的采集与传输、信息的处理与人机交互、信息的存储与查询。

控制器设计框图如图3-1-2所示，系统选用SPCE061A型单片机作为主控芯片，单片机通过读卡信号和锁相环电路的电平变化检测车辆的到来。DS1302时钟电路为系统提供精确的时间信息，通过驱动LED显示牌实时显示车位及时间信息，系统具备与上位机的串行通信通信接口[13]。

3.2 系统总体原理

3.2.1 车辆检测

通过各种方案比较，本设计的车辆检测器采用地感线圈检测方案。地感线圈车辆检测器是一种基于电磁感应原理的车辆检测器。地感线圈Ll埋在路面下，通有一定工作电流的环形线圈，由多匝导线绕制而成，埋设在道路中。地感线圈构成的耦合电路如图3-2-1所示T为隔离变压器，匝数比为1:1，三极管Ul和U2组成共射极振荡器，电阻R3是两只三极管的公共射极电阻，并构成正反馈。地感线圈作为检测器谐振电路中的一个电感元件，与车辆检测器的振荡回路一起形成LC谐振。当有车辆通过时，将会使线圈中单位电流产生的磁通量增加，从而导致线圈电感值发生微小变化，进而改变LC谐振的频率，这个频率的变化就作为有汽车经过地感线圈的输入信号。为了检测这个变化，常用的办法是通过单片机计算单位时间内的振荡脉冲个数来确定车是否到来。在本设计中，需要检测两个地感线圈的频率变化，如果利用单片机同时对两路信号频率的变化量进行测量，则系统相对较大，程序比较复杂，使得单片机负担较重。这里介绍一种新的检测方法：利用锁相环音频译码器LM567检测频率的变化。

LM567的第5和6脚外接的电阻、电容决定了IC内部压控振荡器的中心频率，fo=1/1.1RC。第1和2脚通常是分别对地接电容，形成输出滤波网络和环路低通滤波网络[14]。

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音频译码器LM567工作时，若输入的信号频率落在给定的通频带时，锁相环即将这个信号锁定，同时LM567的内部晶体管受控导通，8脚输出低电平，否则输出高电平。当输入信号频率处于通频带内，LM567锁定，输出低电平。通常在无车情况下，耦合电路的振荡频率会在一定的范围内保持不变，当车经过地感线圈时，使得耦合电路震荡频率发生变化，并且，随着车型的不同以及车本身的铁质不均匀，使这个频率的变化也在一定的范围内浮动。因此，通过实验，选择合适的LM567捕获带宽值，使得当无车时，输入信号频率虽有微小变化，但使这个浮动的频率都处于通频带内，LM567锁定，8脚输出低电平；有车到来时，频率发生剧烈的变化已不在通频带内，8脚就会输出高电平。这时，对车辆是否到来的检测转化为对电平高低的检测，通过触发单片机的外部中断即可感知车辆的到来，而无需通过复杂的程序来区分此时的频率变化是否由车辆的到来所引起，大大降低了编程的难度。

3.2.2 车位诱导和车位显示

超声波传感器车辆检测，在一定的时间间隔内， 传感器发射超声波脉冲并测量脉冲返回的时间。在测量过程中， 如果脉冲返回时间短于作为校准基础的地面返回时间， 传感器将判定车辆在场。多个传感器可以通过网络发出的校准命令同步进行校准。传感器可通过内置LED 来显示停车位占用、空闲状态。在多数情况下， 通过停车场车道安置的附属的LED 指示灯能够方便地看到现场状态[15]。

3.2.3 其他控制部分

控制闸杆机的起落即是控制闸杆机的直流电机的正反转，通过单片机控制口输出高低电平配合继电器工作，直流电机电机两端加正反电压可以实现正反转。对于时间的记录，这里选用DS1302日历芯片，DS1302可以对年、月、日、周、时、分、秒进行记录．可接入后备电源，在主电源关闭的情况下也能始终保持连续工作，单片机SPCE061A可以随时读取当前的时间。与上位机的通信利用SPCE061A的通用异步串行通信模块(UART)，它提供了一个全双工标准接口，借助于IOB口的特殊功能和

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