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第1章緒論1.1研究目的及意義隨著城市化的不斷推進(jìn)和汽車(chē)數(shù)量的增加,停車(chē)難問(wèn)題成為了越來(lái)越嚴(yán)重的城市交通問(wèn)題之一。為了更好地解決這個(gè)問(wèn)題,智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)是一種集成了先進(jìn)的信息技術(shù)、通信技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的智能化管理系統(tǒng),通過(guò)精確的車(chē)位定位、實(shí)時(shí)的停車(chē)信息傳輸、自動(dòng)化的車(chē)位管理等手段,可以實(shí)現(xiàn)停車(chē)場(chǎng)資源的高效利用和管理,為人們的停車(chē)體驗(yàn)提供更加便捷和舒適的服務(wù)[1]。智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的是為了解決城市停車(chē)難問(wèn)題,提高停車(chē)場(chǎng)資源的利用率和管理效率,為車(chē)主提供更加方便快捷的停車(chē)服務(wù)。具體來(lái)說(shuō),智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的包括以下幾個(gè)方面:實(shí)現(xiàn)停車(chē)位的智能管理:通過(guò)車(chē)位檢測(cè)、空余車(chē)位的實(shí)時(shí)顯示和車(chē)位預(yù)約等功能,實(shí)現(xiàn)停車(chē)位的智能管理和分配,提高停車(chē)場(chǎng)的利用效率和服務(wù)質(zhì)量;提供便捷的停車(chē)服務(wù):通過(guò)手機(jī)APP、智能終端等方式,為車(chē)主提供實(shí)時(shí)的停車(chē)信息、導(dǎo)航、預(yù)約和支付等服務(wù),讓停車(chē)變得更加方便快捷;實(shí)現(xiàn)停車(chē)場(chǎng)的安全管理:通過(guò)視頻監(jiān)控、防盜報(bào)警等安全措施,保障停車(chē)場(chǎng)和車(chē)主的安全;提高停車(chē)場(chǎng)的管理效率:通過(guò)自動(dòng)化管理、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)等手段,提高停車(chē)場(chǎng)管理效率,減少人力成本和管理難度。綜上所述,智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的是為了提高停車(chē)場(chǎng)的管理效率和服務(wù)質(zhì)量,為車(chē)主提供更加便捷、安全和舒適的停車(chē)服務(wù)[2]。智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有以下幾個(gè)意義:解決城市中停車(chē)?yán)щy問(wèn)題:隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,車(chē)輛保有量不斷增加,停車(chē)難已成為城市交通中的瓶頸問(wèn)題。智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)可以提高停車(chē)場(chǎng)的利用率和管理效率,解決城市停車(chē)難問(wèn)題,改善城市交通狀況。提高停車(chē)場(chǎng)的管理效率:智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè),減少人力成本和管理難度,提高停車(chē)場(chǎng)的管理效率和服務(wù)質(zhì)量。提升停車(chē)服務(wù)體驗(yàn):智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)可以通過(guò)車(chē)位檢測(cè)、預(yù)約停車(chē)、移動(dòng)支付等功能,提供更加便捷、安全和舒適的停車(chē)服務(wù)體驗(yàn),滿(mǎn)足車(chē)主的個(gè)性化需求。促進(jìn)停車(chē)行業(yè)的升級(jí)發(fā)展:智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)是停車(chē)行業(yè)數(shù)字化升級(jí)的重要一步,可以推動(dòng)停車(chē)行業(yè)的升級(jí)發(fā)展,提高停車(chē)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)效益和經(jīng)濟(jì)效益[3]。1.2國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀分析近幾十年來(lái),國(guó)內(nèi)外很多研究機(jī)構(gòu)在這個(gè)領(lǐng)域做了諸多努力。國(guó)內(nèi)雖然比西方發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)入工業(yè)化時(shí)間要短,但是經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)科研人員的不懈努力,差距正在逐漸減小,現(xiàn)在幾乎能夠達(dá)到持平水平,其中趙禹賀研究員通過(guò)對(duì)5G、生物識(shí)別特征等技術(shù)對(duì)沉井式地下停車(chē)場(chǎng)的智能系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新與設(shè)計(jì);樊衛(wèi)亞研究員利用ARM嵌入式控制系統(tǒng)對(duì)智能立體停車(chē)場(chǎng)的軟硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)與研究;由此可以看出,我國(guó)科研人員及相關(guān)機(jī)構(gòu)在針對(duì)此領(lǐng)域的研究也一直不從松懈。在2022年三月中旬,劉藝等人的團(tuán)隊(duì)在《渝州學(xué)院學(xué)報(bào)》的期刊發(fā)表的《基于RFID的智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)》文中談及為避免傳統(tǒng)人工停車(chē)管理存在的人工計(jì)算收費(fèi)的不準(zhǔn)確性,人工操作不及時(shí)所導(dǎo)致停車(chē)失敗等問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一款智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)。以52單片機(jī)為控制中心,RFIDRC522讀卡模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、LCD12864液晶顯示模塊、藍(lán)牙模塊及手機(jī)App等主要硬件設(shè)計(jì)完成車(chē)輛信息的進(jìn)出及線(xiàn)上/線(xiàn)下的人機(jī)交互功能,結(jié)合DS1302時(shí)鐘模塊、按鍵模塊等輔助電路完成車(chē)輛計(jì)費(fèi)和信息的修正功能。測(cè)試結(jié)果表明,該系統(tǒng)運(yùn)行可靠,可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的智能計(jì)費(fèi)車(chē)輛管理功能,具有良好應(yīng)用前景[4]。國(guó)外特別是西方等發(fā)達(dá)國(guó)家,由于他們進(jìn)入工業(yè)化比國(guó)內(nèi)要早很多年,且他們經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),所以家家有汽車(chē)的年代要比國(guó)內(nèi)早出很多年,他們的相關(guān)人員也很早發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題,所以針對(duì)智能停車(chē)系統(tǒng)方面的研究比國(guó)內(nèi)要早很多年,相關(guān)技術(shù)也比較成熟。在2021年JuradoFrancisco發(fā)表的一篇文章中提出了一個(gè)兩階段優(yōu)化調(diào)度框架,用于能源社區(qū)的優(yōu)化調(diào)度。該提案使用了一個(gè)隨機(jī)表示的狀態(tài)的收費(fèi)的地段與結(jié)束的考慮隨機(jī)行為的不確定性。另一方面,上游能源市場(chǎng)的不確定性是由信息差距決策理論來(lái)處理的,導(dǎo)致了一種原始的雜交,允許運(yùn)營(yíng)商采取規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的策略。優(yōu)化問(wèn)題被描述為一個(gè)混合整數(shù)線(xiàn)性規(guī)劃模型,可以通過(guò)平均求解器有效地求解。為了驗(yàn)證新方案,并分析智能停車(chē)場(chǎng)在能源社區(qū)中的作用,進(jìn)行了案例研究。這些結(jié)果證明了電動(dòng)汽車(chē)如果得到最佳利用,可能給社區(qū)帶來(lái)的好處,突出了它們提高系統(tǒng)效率和經(jīng)濟(jì)的能力[5]。1.3主要研究?jī)?nèi)容本課題研究的內(nèi)容為基于STM32智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該套系統(tǒng)主要由光敏電阻、超聲波測(cè)距模塊、蜂鳴器、單片機(jī)STM32、藍(lán)牙通信模塊、OLED屏幕、舵機(jī)、LED燈等硬件部分組成并在A(yíng)ndroid端實(shí)現(xiàn)上位機(jī)功能;采用STM32單片機(jī)技術(shù)將光線(xiàn)傳感器和超聲波測(cè)距模塊采集到的參數(shù)通過(guò)藍(lán)牙通信模塊發(fā)送到上位機(jī),采用手機(jī)端作為上位機(jī)對(duì)光線(xiàn)進(jìn)行閾值設(shè)定,系統(tǒng)可通過(guò)超聲波測(cè)距模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)有無(wú)車(chē)輛駛?cè)?駛出,顯示,并發(fā)送手機(jī)端;系統(tǒng)監(jiān)測(cè)當(dāng)前有無(wú)剩余車(chē)位,有剩余并且有車(chē)輛駛?cè)?,自?dòng)開(kāi)啟舵機(jī)予以開(kāi)門(mén),允許車(chē)輛駛?cè)敕粗辉试S駛?cè)?,蜂鳴器示警;系統(tǒng)監(jiān)測(cè)當(dāng)前停車(chē)場(chǎng)內(nèi)光線(xiàn)不足,自動(dòng)開(kāi)啟照明設(shè)備。具體實(shí)現(xiàn)功能如下:1.藍(lán)牙通信,手機(jī)端上位機(jī)。2.上位機(jī):(1)接收下位機(jī)信息,并顯示;(2)設(shè)定閾值:光線(xiàn)。3.下位機(jī):(1)系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)停車(chē)場(chǎng)內(nèi)的車(chē)位剩余狀況,顯示,并發(fā)送手機(jī)端;(2)系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)停車(chē)場(chǎng)內(nèi)的光線(xiàn)狀況,顯示,并發(fā)送手機(jī)端;(3)系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)有無(wú)車(chē)輛駛?cè)?駛出,顯示,并發(fā)送手機(jī)端;(4)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)當(dāng)前有剩余車(chē)位,并且有車(chē)輛駛?cè)?,自?dòng)開(kāi)啟舵機(jī)予以開(kāi)門(mén),允許車(chē)輛駛?cè)耄唬?)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)當(dāng)前無(wú)剩余車(chē)位,并且有車(chē)輛駛?cè)?,不予開(kāi)門(mén),蜂鳴器示警,不允許車(chē)輛駛?cè)?;?)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)當(dāng)前停車(chē)場(chǎng)內(nèi)光線(xiàn)不足,自動(dòng)開(kāi)啟照明設(shè)備。4.特色功能是當(dāng)停車(chē)場(chǎng)內(nèi)光線(xiàn)不足時(shí),自動(dòng)開(kāi)啟照明設(shè)備1.4論文構(gòu)成論文在開(kāi)始部分對(duì)系統(tǒng)管理開(kāi)發(fā)背景中,使用相應(yīng)的開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)行論述,在對(duì)系統(tǒng)的生產(chǎn)和市場(chǎng)需求等分析,完成詳細(xì)的論述,最后實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)、編輯,實(shí)現(xiàn)對(duì)功能模塊的搭建,最后在這些基礎(chǔ)上,對(duì)其開(kāi)發(fā)流程完成論述。本論文結(jié)構(gòu)如下。第1章是完成系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的狀況,國(guó)內(nèi)外的狀況,研究的目的與意義。第2章是系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章是系統(tǒng)硬件部分設(shè)計(jì)。第4章是系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)邏輯說(shuō)明。第5章是系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的測(cè)試說(shuō)明。第6章是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總結(jié)和展望。
第2章系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在功能結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)詳細(xì)展現(xiàn)出每個(gè)功能模塊具體實(shí)現(xiàn)的流程,并詳細(xì)描述出系統(tǒng)功能模塊的輸入、輸出和處理過(guò)程,這可以有效的避免在系統(tǒng)實(shí)施階段對(duì)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)的情況下,用特定的傳感器進(jìn)行硬件設(shè)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的整體功能。2.1設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)是單片機(jī)STM32F103c8t6、超聲波測(cè)距傳感器、光線(xiàn)傳感器、蜂鳴器、藍(lán)牙通信模塊、OLED屏幕組成的智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng),系統(tǒng)框圖如下圖:圖2.1結(jié)構(gòu)框圖2.2功能需求分析所謂系統(tǒng)的功能分析,就是分析用戶(hù)提出的功能需求,分析這些功能是否合理?,通?過(guò)現(xiàn)有的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)這些需求。為了系統(tǒng)的完整性需求分析是必不可少的?,因?此,在需求分析過(guò)程中,分?析的?問(wèn)題越透徹,系統(tǒng)就越完整。傳感器與計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)被稱(chēng)為信息技術(shù)的三大支柱,因?yàn)橛布到y(tǒng)不能直??接獲取所需的各種信息,因此硬件系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)信息需要通過(guò)傳感器來(lái)實(shí)?現(xiàn)。傳感器在硬件系統(tǒng)中將?測(cè)量測(cè)得的生物量,化學(xué)量和物理量等。?根據(jù)生物,化學(xué)和物理效應(yīng)將其轉(zhuǎn)換為?需的電量。本系統(tǒng)采用的模塊如下。藍(lán)牙模塊:藍(lán)牙模塊應(yīng)該能夠與其他藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)行通信,它可以作為一個(gè)藍(lán)牙從設(shè)備,與主設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和通信。藍(lán)牙模塊可以將停車(chē)場(chǎng)的車(chē)位信息傳輸給用戶(hù)的手機(jī)。這些信息可以包括可用車(chē)位數(shù)量、車(chē)位的位置和狀態(tài)等。用戶(hù)可以通過(guò)手機(jī)應(yīng)用程序或其他界面查看這些信息。藍(lán)牙模塊可以與用戶(hù)的手機(jī)進(jìn)行互動(dòng),藍(lán)牙模塊可以與入口和出口的控制設(shè)備集成,實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的自動(dòng)入場(chǎng)和出場(chǎng)控制。當(dāng)用戶(hù)的手機(jī)與藍(lán)牙模塊建立連接時(shí),模塊可以發(fā)送信號(hào)以打開(kāi)或關(guān)閉相關(guān)設(shè)備,控制道閘或其他門(mén)禁設(shè)備。藍(lán)牙模塊可以用于用戶(hù)身份驗(yàn)證,確保只有經(jīng)過(guò)授權(quán)的用戶(hù)才能使用停車(chē)場(chǎng)。用戶(hù)的手機(jī)可以與藍(lán)牙模塊進(jìn)行配對(duì),并使用安全的身份驗(yàn)證機(jī)制,例如密碼、指紋或面部識(shí)別,以確保只有合法用戶(hù)才能訪(fǎng)問(wèn)停車(chē)場(chǎng)。藍(lán)牙模塊可以監(jiān)測(cè)停車(chē)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),并將其發(fā)送給用戶(hù)的手機(jī)或其他設(shè)備。例如,它可以監(jiān)測(cè)停車(chē)位的使用情況、車(chē)輛的停留時(shí)間等信息,并實(shí)時(shí)更新給用戶(hù),以便管理人員做出相應(yīng)的調(diào)整和決策。藍(lán)牙模塊可以與系統(tǒng)的其他部件進(jìn)行通信,以進(jìn)行故障診斷和維護(hù)。例如,它可以與傳感器、攝像頭或其他設(shè)備進(jìn)行交互,獲取設(shè)備狀態(tài)、報(bào)告故障等信息,并向管理人員發(fā)送警報(bào)或通知??傊?,藍(lán)牙模塊在智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)中具有重要的功能,包括與其他設(shè)備通信、車(chē)位信息傳輸、車(chē)位預(yù)訂和導(dǎo)航、車(chē)輛入場(chǎng)和出場(chǎng)控制、用戶(hù)身份驗(yàn)證、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)以及故障診斷和維護(hù)等功能。這些功能可以提高停車(chē)場(chǎng)的管理效率,為用戶(hù)提供便利的停車(chē)體驗(yàn)。光敏電阻模塊:光線(xiàn)傳感器需要能夠測(cè)量停車(chē)場(chǎng)內(nèi)的光線(xiàn)強(qiáng)度,并將測(cè)量結(jié)果傳輸給主控制系統(tǒng)。測(cè)量光線(xiàn)強(qiáng)度的精度應(yīng)該足夠高,以確保自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地判斷是否需要開(kāi)啟或關(guān)閉燈光;光線(xiàn)傳感器需要通過(guò)一定的通信協(xié)議將測(cè)量結(jié)果傳輸給主控制系統(tǒng)。通信協(xié)議可以是無(wú)線(xiàn)的,也可以是有線(xiàn)的;光敏電阻應(yīng)該具有自適應(yīng)調(diào)節(jié)的能力,以便能夠在不同的光照條件下進(jìn)行測(cè)量并調(diào)節(jié)燈光的開(kāi)關(guān)。例如??,當(dāng)停??車(chē)場(chǎng)內(nèi)??有車(chē)輛??進(jìn)出時(shí)??,光照??強(qiáng)度會(huì)??發(fā)生變??化,傳??感器需??要能夠??自動(dòng)適??應(yīng)這種??變化,??確保燈??光的開(kāi)??關(guān)始終??處于最??佳狀態(tài)??;節(jié)能??功能:??光線(xiàn)傳??感器應(yīng)??該具有??節(jié)能功??能,以??便在停??車(chē)場(chǎng)內(nèi)??沒(méi)有車(chē)??輛時(shí)自??動(dòng)關(guān)閉??燈光,??以避免??浪費(fèi)能??源。同??時(shí),當(dāng)??有車(chē)輛??進(jìn)入時(shí)??,傳感??器也需??要能夠??及時(shí)檢??測(cè)到,??并自動(dòng)??開(kāi)啟燈??光;穩(wěn)??定性和??可靠性??:光線(xiàn)??傳感器??需要具??有良好??的穩(wěn)定??性和可??靠性,??以確保??在長(zhǎng)時(shí)??間使用??過(guò)程中??能夠持??續(xù)地準(zhǔn)??確測(cè)量??光線(xiàn)強(qiáng)??度,并??正常地??傳輸數(shù)??據(jù)。同時(shí),傳感器也需要具備較高的防水、防塵和抗干擾能力,以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的停車(chē)場(chǎng)環(huán)境。超聲波測(cè)距傳感器模塊:能夠準(zhǔn)確地測(cè)量物體與傳感器之間的距離,精度要求在厘米級(jí)別;可以通過(guò)調(diào)節(jié)傳感器的靈敏度和范圍來(lái)適應(yīng)不同場(chǎng)景的使用;具有防水、防塵、耐高溫等特性,以適應(yīng)各種復(fù)雜的環(huán)境;具有多種通訊接口,方便與其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互;具有低功耗、高穩(wěn)定性、長(zhǎng)壽命等特點(diǎn),以確保系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性;具有數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性和響應(yīng)速度快的特點(diǎn),可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)車(chē)位的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)和反饋;具有一定的自適應(yīng)能力,可以根據(jù)環(huán)境的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)參數(shù),保證測(cè)距的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。蜂鳴器模塊:警報(bào)功能:當(dāng)煙霧傳感器或火焰?zhèn)鞲衅鳈z測(cè)到異常情況時(shí),蜂鳴器會(huì)發(fā)出高頻響聲,提醒停車(chē)場(chǎng)管理員或車(chē)主;提醒功能:當(dāng)車(chē)主的停車(chē)時(shí)間即將到期或已經(jīng)到期時(shí),蜂鳴器會(huì)發(fā)出低頻響聲,提醒車(chē)主及時(shí)繳費(fèi)或移動(dòng)車(chē)輛;在車(chē)輛進(jìn)出停車(chē)場(chǎng)時(shí),蜂鳴器可以發(fā)出不同的響聲,如長(zhǎng)響或短響,以反饋車(chē)輛是否成功進(jìn)出停車(chē)場(chǎng)。OLED顯示模塊:顯示當(dāng)前停車(chē)場(chǎng)的空余車(chē)位數(shù)、停車(chē)費(fèi)用等信息,方便車(chē)主選擇合適的停車(chē)位;顯示車(chē)輛進(jìn)出停車(chē)場(chǎng)的狀態(tài),如進(jìn)入時(shí)間、出去時(shí)間、停車(chē)時(shí)長(zhǎng)等信息,方便停車(chē)場(chǎng)管理員監(jiān)控車(chē)輛進(jìn)出情況;顯示車(chē)主繳費(fèi)情況,包括已付費(fèi)用、待繳費(fèi)用等信息,方便車(chē)主及時(shí)繳納停車(chē)費(fèi)用;顯示系統(tǒng)提示信息,如禁止抽煙、禁止鳴笛、禁止隨意停放等規(guī)定,提醒車(chē)主注意停車(chē)秩序和安全。2.2.1技術(shù)路線(xiàn)(1)硬件部分需要單片機(jī)STM32F103c8t6、光敏電阻、超聲波傳感器、蜂鳴器、繼電器、藍(lán)牙通信模塊、OLED屏幕;(2)軟件平臺(tái)程序用keil5;(3)畫(huà)原理圖用AD;(4)編程語(yǔ)言用C語(yǔ)言;(5)用戶(hù)信息顯示查看。2.3單片機(jī)型號(hào)選型89S51單片機(jī)的AD、EEPROM等功能需要靠擴(kuò)展,增加了硬件和軟件負(fù)擔(dān);以及外設(shè)資源非常有限,不太適合做復(fù)雜的產(chǎn)品,雖然I/O腳使用簡(jiǎn)單,但高電平時(shí)無(wú)輸出能力,這也是89S51系列單片機(jī)的最大軟肋;運(yùn)行速度過(guò)慢,特別是雙數(shù)據(jù)指針,如能改進(jìn)能給編程帶來(lái)很大的便利;89S51單片機(jī)保護(hù)能力很差,很容易燒壞芯片;雖然相對(duì)傳統(tǒng)的速度有幾倍提升,但對(duì)于功能很多的產(chǎn)品依然非常吃力,目前在教學(xué)場(chǎng)合和對(duì)性能要求不高的場(chǎng)合大量被采用。STM32單片機(jī)可以直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示且外電路簡(jiǎn)單,它的A/D為10位,能滿(mǎn)足精度要求。具有在線(xiàn)調(diào)試及編程(ISP)功能。STM32單片機(jī)程序都是模塊化的,接口相對(duì)簡(jiǎn)單些,因?yàn)樗陨韼Ш枚喙δ?,工作速度也快。并且具有低工作電壓、低功耗、?qū)動(dòng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。PIC系列單片機(jī)的I/O口是雙向的,其輸出電路為CMOS互補(bǔ)推挽輸出電路。I/O腳增加了用于設(shè)置輸入或輸出狀態(tài)的方向寄存器,從而解決了89S51單片機(jī)系列I/O腳為高電平時(shí)同為輸入和輸出的狀態(tài)。當(dāng)置位1時(shí)為輸入狀態(tài),且不管該腳呈高電平或低電平,對(duì)外均呈高阻狀態(tài);置位0時(shí)為輸出狀態(tài),不管該腳為何種電平,均呈低阻狀態(tài),有相當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)能力,低電平吸入電流達(dá)25mA,高電平輸出電流可達(dá)20mA。所以在這兩者相比較中,選擇了STM32單片機(jī)作為主控芯片,因?yàn)樗膬?yōu)勢(shì)非常明顯,首先滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)需要的基礎(chǔ)上擁有最小的芯片體積,工作性能穩(wěn)定可靠,參考的資料非常豐富,很適合本次的研究設(shè)計(jì)。
第3章系統(tǒng)硬件部分設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì),全部硬件開(kāi)發(fā)主要包含GL5516光敏電阻、HC-SR04超聲波測(cè)距傳感器、蜂鳴器、繼電器、藍(lán)牙通信模塊、0.96寸OLED屏幕,硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要完成以下個(gè)功能模塊設(shè)計(jì)組成:圖3.1總體原理圖3.2系統(tǒng)主要功能模塊設(shè)計(jì)智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括了HC-SR04超聲波測(cè)距傳感器、GL5516光敏電阻、蜂鳴器、繼電器、藍(lán)牙通信模塊、0.96寸OLED屏幕以及單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)。3.2.1光敏電阻功能模塊設(shè)計(jì)光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)。在半導(dǎo)體光敏材料兩端裝上電極引線(xiàn),將其封裝在帶有透明窗的管殼里就構(gòu)成光敏電阻,為了增加靈敏度,兩電極常做成梳狀。用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導(dǎo)體。通常采用涂敷、噴涂、燒結(jié)等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體及梳狀歐姆電極,接出引線(xiàn),封裝在具有透光鏡的密封殼體內(nèi),以免受潮影響其靈敏度。其參數(shù)如下:封裝形式:TO-3P。電阻尺寸:4.4mm*3mm。光敏電阻系數(shù):50~500微歐/LUX。精度:土1%。最大額定電壓:5V。工作溫度范圍:-40℃~+120℃。換能材料:銅、鐵、鋼。封裝材料:注射塑料。實(shí)物圖如圖3.2所示。圖3.2光敏電阻實(shí)物圖智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)中的光線(xiàn)傳感器是用來(lái)檢測(cè)車(chē)位是否有車(chē)輛停放的傳感器,其硬件設(shè)計(jì)應(yīng)包含以下功能需求:光敏元件:用于檢測(cè)光線(xiàn)強(qiáng)度的變化,一般采用光敏二極管或光敏電阻作為光敏元件。濾波器:用于濾除光線(xiàn)以外的噪聲信號(hào),一般采用帶通濾波器進(jìn)行濾波處理。增益放大器:用于將光敏元件輸出的微弱信號(hào)放大,以提高檢測(cè)的靈敏度和準(zhǔn)確性。模數(shù)轉(zhuǎn)換器:將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),以方便后續(xù)的數(shù)字信號(hào)處理。微控制器:用于接收和處理傳感器采集到的數(shù)據(jù),并進(jìn)行分析、判斷和控制。通信模塊:用于將傳感器采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺刂破骰蛟贫朔?wù)器進(jìn)行進(jìn)一步處理和管理。電源模塊:提供傳感器所需的電源供應(yīng),一般采用電池供電或外部電源供電??傊饷綦娮璧挠布O(shè)計(jì)應(yīng)能夠滿(mǎn)足檢測(cè)車(chē)位是否有車(chē)輛停放的功能需求,并具備高精度、高穩(wěn)定性和低功耗等特點(diǎn)。
3.2.2超聲波測(cè)距傳感器功能模塊設(shè)計(jì)參數(shù):引腳:5根;工作電壓:5v;工作電流:15mA;工作頻率:40Hz。測(cè)量范圍:最近距離:2cm;最遠(yuǎn)距離:4m;測(cè)量角度:15度。計(jì)算公式:測(cè)試距離=(高電平時(shí)間*聲速(340M/S))/2。優(yōu)點(diǎn):性能穩(wěn)定;測(cè)量距離準(zhǔn)確;盲區(qū)??;便于使用。超聲波測(cè)距傳感器原理圖如圖3.3所示。圖3.3超聲波測(cè)距傳感器原理圖智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)中超聲波測(cè)距傳感器是用來(lái)測(cè)量車(chē)輛與地面的距離,以便系統(tǒng)判斷車(chē)位是否已經(jīng)被占用。以下是超聲波測(cè)距傳感器的硬件設(shè)計(jì)需求:傳感器模塊:超聲波測(cè)距傳感器需集成在一個(gè)模塊中,用于方便安裝和使用。測(cè)距范圍:傳感器需具備合適的測(cè)距范圍,能夠測(cè)量車(chē)輛與地面的距離。精度:傳感器需要具備適當(dāng)?shù)木?,以確保系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地判斷車(chē)位是否被占用。反射面要求:傳感器需要在車(chē)位上方安裝,并且要求車(chē)位的反射面應(yīng)該具備一定的反射率。通信接口:傳感器需要具備適當(dāng)?shù)耐ㄐ沤涌?,以便與系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。供電要求:傳感器需要具備適當(dāng)?shù)墓╇娨螅源_保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。防水設(shè)計(jì):傳感器需要具備適當(dāng)?shù)姆浪O(shè)計(jì),以便在雨天或其他惡劣環(huán)境下正常工作。抗干擾能力:傳感器需要具備一定的抗干擾能力,以確保系統(tǒng)可以正常工作,不受其他電子設(shè)備的影響。3.2.3顯示屏功能模塊設(shè)計(jì)0.96寸OLED顯示屏實(shí)物圖如圖3.4所示。圖3.4OLED顯示屏實(shí)物圖名稱(chēng)注釋GND接地VCC3.3-5VD0SPI中的時(shí)鐘管腳——SCKD1SPI中的數(shù)據(jù)管腳——MOSIRES復(fù)位引腳(低電平有效)DC數(shù)據(jù)/命令控制腳CS片選引腳表3.5OLED顯示屏引腳表基于STM32的智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)中的OLED顯示模塊是用來(lái)實(shí)時(shí)顯示各種參數(shù)的數(shù)值。主要功能是將系統(tǒng)中采集到的各個(gè)數(shù)據(jù)通過(guò)顯示在OLED屏幕上,方便觀(guān)測(cè)停車(chē)場(chǎng)的變化。下面是該模塊的硬件設(shè)計(jì)要點(diǎn):選用合適的OLED顯示屏,一般為0.96英寸或1.3英寸的OLED屏幕。選擇合適的控制芯片,比如選用SPI或I2C接口的控制芯片,方便與主控板進(jìn)行通信。在硬件電路設(shè)計(jì)中需要包含必要的電源管理電路,如穩(wěn)壓器、濾波電容等,以確保OLED顯示屏幕穩(wěn)定工作。在硬件電路設(shè)計(jì)中需要預(yù)留OLED屏幕引腳接口,以便與主控板進(jìn)行連接。根據(jù)系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)合適的外殼和固定結(jié)構(gòu),保護(hù)OLED屏幕及其連接線(xiàn)路。3.2.4蜂鳴器功能模塊設(shè)計(jì)智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)中,蜂鳴器通常用于發(fā)出警報(bào)或提醒聲音。其硬件設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下要素:音頻功放:蜂鳴器需要一個(gè)音頻功放來(lái)提供足夠的功率驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲。蜂鳴器:蜂鳴器是發(fā)聲的核心組件,需要根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的型號(hào)和尺寸??刂崎_(kāi)關(guān):蜂鳴器需要一個(gè)控制開(kāi)關(guān)來(lái)控制其發(fā)聲。該開(kāi)關(guān)通常由單片機(jī)或其他控制器控制。連接線(xiàn)路:蜂鳴器需要與其他電路元件連接,如音頻功放、控制開(kāi)關(guān)等。因此需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的連接線(xiàn)路,確保信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。蜂鳴器實(shí)物圖如圖3.6所示。圖3.6蜂鳴器實(shí)物圖總之,蜂鳴器的硬件設(shè)計(jì)需要結(jié)合實(shí)際需求,選擇合適的元件并設(shè)計(jì)合理的電路連接方式,以確保其正常發(fā)聲并達(dá)到預(yù)期的提醒效果。3.2.5藍(lán)牙功能模塊設(shè)計(jì)在基于STM32的智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)中,藍(lán)牙模塊的硬件設(shè)計(jì)涉及以下幾個(gè)方面:將藍(lán)牙模塊與STM32微控制器連接。通常,藍(lán)牙模塊使用串行通信接口與STM32進(jìn)行通信。確保將正確的引腳連接到對(duì)應(yīng)的接口線(xiàn)路。為藍(lán)牙模塊提供適當(dāng)?shù)碾娫?。藍(lán)牙模塊通常需要穩(wěn)定的電源電壓和電流??梢允褂秒娫垂芾黼娐?、穩(wěn)壓器等組件來(lái)確保藍(lán)牙模塊的穩(wěn)定供電。對(duì)于藍(lán)牙模塊,天線(xiàn)設(shè)計(jì)至關(guān)重要,影響通信距離和質(zhì)量。根據(jù)模塊要求選擇合適的天線(xiàn)類(lèi)型。根據(jù)需要,可能需要添加一些外部組件來(lái)增強(qiáng)藍(lán)牙模塊的功能,如LED指示燈、按鈕或外部存儲(chǔ)器等。在設(shè)計(jì)PCB布局時(shí),應(yīng)考慮到藍(lán)牙模塊的位置和與其他組件的距離。確保信號(hào)線(xiàn)路短而直接,并避免干擾源,如高頻信號(hào)線(xiàn)或電源線(xiàn)。在設(shè)計(jì)中考慮藍(lán)牙模塊的安全性和防護(hù)措施,以防止未經(jīng)授權(quán)的訪(fǎng)問(wèn)和數(shù)據(jù)泄露??梢允褂眉用芩惴ê桶踩珔f(xié)議來(lái)保護(hù)通信數(shù)據(jù),并在設(shè)計(jì)中采用物理和軟件級(jí)別的安全措施。在完成硬件設(shè)計(jì)后,進(jìn)行調(diào)試和測(cè)試以確保藍(lán)牙模塊的正常工作。使用適當(dāng)?shù)墓ぞ吆驮O(shè)備對(duì)通信性能、距離范圍和數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行測(cè)試,并解決任何問(wèn)題。圖3.7藍(lán)牙電路圖3.3本章小結(jié)基于STM32單片機(jī)的智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)分析,現(xiàn)有的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件系統(tǒng)功能均能實(shí)現(xiàn);將整個(gè)系統(tǒng)劃分成兩個(gè)功能模塊來(lái)進(jìn)行分析,使得對(duì)系統(tǒng)的分析能夠細(xì)致入微,同時(shí)也有利于進(jìn)行后續(xù)的工作。
第4章軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能模塊系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)是滿(mǎn)足需求設(shè)計(jì)的,如果能告訴所有處理特別程序需要的設(shè)備,如果該系統(tǒng)對(duì)投入、產(chǎn)出和模塊作了準(zhǔn)確的描述,就能使程序更有效地避免該系統(tǒng)的應(yīng)用階段。4.1軟件主流程圖主程序首先對(duì)單片機(jī)進(jìn)行初始化,使得相應(yīng)的IO口以及中斷寄存器置位,來(lái)滿(mǎn)足接下來(lái)的操作。圖4.1系統(tǒng)軟件主流程圖4.2光敏電阻程序的設(shè)計(jì)智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)中的光敏電阻主要用于檢測(cè)車(chē)輛是否駛?cè)牖蝰偝鲕?chē)位,其軟件設(shè)計(jì)需要實(shí)現(xiàn)以下功能需求:(1)初始化光敏電阻,配置相關(guān)參數(shù)和引腳。(2)循環(huán)檢測(cè)光敏電阻的數(shù)值,以確定是否開(kāi)燈。(3)根據(jù)光敏電阻的數(shù)值,向系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)。(4)處理傳感器的誤檢或漏檢情況,確保系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。(5)將檢測(cè)到的車(chē)輛信息實(shí)時(shí)傳輸給后臺(tái)服務(wù)器,更新停車(chē)場(chǎng)狀態(tài)。具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程可以采用微控制器編程,通過(guò)配置中斷服務(wù)程序(ISR)或定時(shí)器,定期檢測(cè)傳感器數(shù)值,并處理相應(yīng)的事件和異常情況。同時(shí),還需要實(shí)現(xiàn)與其他傳感器和顯示屏的通信,確保系統(tǒng)的協(xié)同作用和整體性能。光敏電阻設(shè)計(jì)流程圖如圖4.2所示。圖4.2光敏電阻流程圖4.3超聲波測(cè)距傳感器程序的設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)超聲波測(cè)距傳感器檢測(cè)進(jìn)入車(chē)輛數(shù)的功能,可以采用以下軟件設(shè)計(jì):初始化傳感器:在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),對(duì)超聲波測(cè)距傳感器進(jìn)行初始化。初始化包括設(shè)置傳感器引腳、設(shè)置超聲波信號(hào)的頻率和波特率等。循環(huán)檢測(cè)車(chē)輛:使用一個(gè)循環(huán)來(lái)檢測(cè)車(chē)輛是否進(jìn)入或是否離開(kāi)停車(chē)場(chǎng)。當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)時(shí),傳感器就會(huì)檢測(cè)到車(chē)輛的進(jìn)入,計(jì)數(shù)器加1;當(dāng)車(chē)輛離開(kāi)停車(chē)場(chǎng)時(shí),傳感器就會(huì)檢測(cè)到車(chē)輛駛出,計(jì)數(shù)器減1。顯示進(jìn)入車(chē)輛數(shù):將檢測(cè)到的車(chē)輛數(shù)實(shí)時(shí)顯示在停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)的顯示屏上。發(fā)出警報(bào):當(dāng)停車(chē)場(chǎng)內(nèi)車(chē)輛數(shù)量超出了規(guī)定的最大限制時(shí),系統(tǒng)應(yīng)該能夠發(fā)出警報(bào)??梢酝ㄟ^(guò)連接蜂鳴器實(shí)現(xiàn)警報(bào)功能。存儲(chǔ)數(shù)據(jù):當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入或離開(kāi)停車(chē)場(chǎng)時(shí),系統(tǒng)需要將相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。這些數(shù)據(jù)包括車(chē)輛進(jìn)入或離開(kāi)的時(shí)間,車(chē)牌號(hào)碼等信息。統(tǒng)計(jì)停車(chē)場(chǎng)剩余車(chē)位:系統(tǒng)需統(tǒng)計(jì)停車(chē)場(chǎng)內(nèi)剩余的車(chē)位數(shù)量,以便實(shí)時(shí)更新在顯示屏上的車(chē)位信息數(shù)量??梢酝ㄟ^(guò)將停車(chē)場(chǎng)總車(chē)位數(shù)減去已停放車(chē)輛數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)剩余車(chē)位的功能。根據(jù)以上軟件設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)超聲波測(cè)距傳感器檢測(cè)進(jìn)入車(chē)輛數(shù)的功能。超聲波測(cè)距傳感器流程圖如圖4.3所示。圖4.3超聲波測(cè)距傳感器流程圖4.4顯示屏程序的設(shè)計(jì)智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)中的顯示屏主要用于顯示車(chē)位狀態(tài)、收費(fèi)信息、提示信息等。因此,其軟件程序設(shè)計(jì)應(yīng)該包括以下方面:界面設(shè)計(jì):根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)合適的界面布局和顯示格式,以便用戶(hù)能夠直觀(guān)地了解停車(chē)場(chǎng)的信息。數(shù)據(jù)處理:依據(jù)傳感器采集到的數(shù)據(jù),對(duì)車(chē)輛進(jìn)出和車(chē)位狀態(tài)等信息進(jìn)行處理,以便在顯示屏上進(jìn)行展示。數(shù)據(jù)更新:定時(shí)從服務(wù)器端獲取最新的車(chē)位狀態(tài)、停車(chē)費(fèi)用等信息,并在顯示屏上進(jìn)行更新。系統(tǒng)管理:提供管理員賬號(hào),用于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理,包括更新車(chē)位狀態(tài)、調(diào)整收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)等操作。報(bào)警提示:當(dāng)有異常情況發(fā)生時(shí),例如煙霧傳感器或火焰?zhèn)鞲衅鳈z測(cè)到異常,系統(tǒng)應(yīng)該能夠及時(shí)發(fā)出警報(bào)并在顯示屏上進(jìn)行提示。多語(yǔ)言支持:為了方便國(guó)際用戶(hù)使用,系統(tǒng)應(yīng)該支持多語(yǔ)言切換,讓不同語(yǔ)言的用戶(hù)都能夠順暢地使用系統(tǒng)。以上是智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)中顯示屏的軟件程序設(shè)計(jì)需要考慮的方面。顯示屏顯示程序流程圖如圖4.4所示。圖4.4顯示屏顯示流程圖
4.5蜂鳴器程序的設(shè)計(jì)蜂鳴器實(shí)際上是一種兼顧聲音和警示的作用,就是一種可以發(fā)出類(lèi)似聲音的裝置,一般用在警報(bào)裝置,提醒裝置上。起到報(bào)警功能,體積較小、質(zhì)量較輕。系統(tǒng)中的蜂鳴器主要是用于發(fā)出警報(bào)或提醒聲音。當(dāng)檢測(cè)停車(chē)場(chǎng)內(nèi)無(wú)剩余車(chē)位時(shí),蜂鳴器自動(dòng)報(bào)警。當(dāng)停車(chē)場(chǎng)有剩余車(chē)位時(shí),蜂鳴器不會(huì)報(bào)警。蜂鳴器流程圖如圖4.5所示。圖4.5蜂鳴器流程圖4.6藍(lán)牙程序的設(shè)計(jì)在基于STM32的智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)中,藍(lán)牙模塊的軟件設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)方面:在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),需要初始化和配置藍(lán)牙模塊。這包括設(shè)置串口通信參數(shù)、配對(duì)模式、服務(wù)和特性配置等。使用適當(dāng)?shù)膸?kù)或驅(qū)動(dòng)程序來(lái)簡(jiǎn)化配置過(guò)程。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)交換機(jī)制,以便與其他設(shè)備進(jìn)行通信。定義數(shù)據(jù)包格式和協(xié)議,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸。處理接收到的命令和數(shù)據(jù),并采取相應(yīng)的操作,如更新車(chē)位狀態(tài)、執(zhí)行預(yù)訂請(qǐng)求等。管理藍(lán)牙連接的建立和斷開(kāi)。處理連接事件,并保持與手機(jī)或其他藍(lán)牙設(shè)備的穩(wěn)定通信。處理斷開(kāi)連接的情況,執(zhí)行相應(yīng)的操作。實(shí)現(xiàn)合適的用戶(hù)身份驗(yàn)證機(jī)制,確保只有授權(quán)用戶(hù)可以使用系統(tǒng)功能。進(jìn)行藍(lán)牙模塊軟件的調(diào)試和測(cè)試,確保其正常工作。使用適當(dāng)?shù)墓ぞ吆图夹g(shù),如調(diào)試器、串口監(jiān)視器等,進(jìn)行調(diào)試和問(wèn)題排查。藍(lán)牙流程圖如圖4.6所示。圖4.6藍(lán)牙流程圖
第5章系統(tǒng)測(cè)試5.1系統(tǒng)實(shí)物圖圖5.1系統(tǒng)完整實(shí)物圖5.2測(cè)試目的軟件測(cè)試其實(shí)是為了發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中可能存在的缺陷,很多人認(rèn)為在測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤越少越好,但其實(shí)并不是這樣的,只有在測(cè)試階段中發(fā)現(xiàn)更多的問(wèn)題才有利于提高軟件的完整性。軟件測(cè)試是一個(gè)破壞性的過(guò)程,其目的是為了盡可能多地發(fā)現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤,而不是為了演示軟件的正確功能。5.3功能測(cè)試顯示屏功能模塊設(shè)計(jì):顯示屏用來(lái)顯示距離、光照信息、車(chē)位情況等,基于STM32的智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠通過(guò)超聲波測(cè)距傳感器采集進(jìn)入和駛出的車(chē)輛數(shù),并通過(guò)顯示屏進(jìn)行顯示,顯示屏還可以顯示停車(chē)場(chǎng)總的車(chē)位數(shù)量和剩余車(chē)位數(shù)量。圖5.2顯示屏模塊功能測(cè)試圖光敏傳感器模塊測(cè)試:光線(xiàn)傳感器需要能夠測(cè)量停車(chē)場(chǎng)內(nèi)的光線(xiàn)強(qiáng)度,并將測(cè)量結(jié)果傳輸給主控制系統(tǒng)。測(cè)量光線(xiàn)強(qiáng)度的精度應(yīng)該足夠高,以確保自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地判斷是否需要開(kāi)啟或關(guān)閉燈光;光線(xiàn)傳感器需要通過(guò)一定的通信協(xié)議將測(cè)量結(jié)果傳輸給主控制系統(tǒng)。光敏傳感器用來(lái)采集停車(chē)場(chǎng)內(nèi)光照情況,當(dāng)采集到的光照強(qiáng)度小于閾值時(shí),會(huì)開(kāi)啟燈光;反之,當(dāng)光照強(qiáng)度充足時(shí),不會(huì)開(kāi)啟燈光。圖5.3光敏電阻模塊功能測(cè)試圖
超聲波測(cè)距傳感器功能模塊測(cè)試:超聲波測(cè)距傳感器在本設(shè)計(jì)中主要用來(lái)測(cè)量車(chē)與障礙物之間的距離,將卡片放入超聲波測(cè)距傳感器面前感應(yīng),系統(tǒng)監(jiān)測(cè)當(dāng)前有剩余車(chē)位,并且有車(chē)輛駛?cè)?,自?dòng)開(kāi)啟舵機(jī)予以開(kāi)門(mén),允許車(chē)輛駛?cè)?;系統(tǒng)監(jiān)測(cè)當(dāng)前無(wú)剩余車(chē)位,并且有車(chē)輛駛?cè)?,不予開(kāi)門(mén),蜂鳴器會(huì)進(jìn)行報(bào)警。圖5.4超聲波測(cè)距傳感器功能測(cè)試圖
手機(jī)下載停車(chē)場(chǎng)軟件,通過(guò)藍(lán)牙通信模塊,與上位機(jī)連接,手機(jī)屏幕上顯示當(dāng)前停車(chē)場(chǎng)的時(shí)間,是否有車(chē)輛駛?cè)?是否有車(chē)輛駛出,停車(chē)位總數(shù),車(chē)位剩余數(shù)量,光照閾值和燈光顯示,還可以在手機(jī)上設(shè)置光照閾值,設(shè)置閾值小于當(dāng)前光照值,燈光開(kāi)啟。圖5.5上位機(jī)連接圖5.4測(cè)試結(jié)果在這一章節(jié)中,對(duì)系統(tǒng)的功能模塊進(jìn)行了測(cè)試,對(duì)其獲得的測(cè)試進(jìn)行了詳細(xì)的記錄,并且進(jìn)行分析,可以使得系統(tǒng)具有正常運(yùn)行的特性,在模塊控制中,通過(guò)正常的使用,可以符合要求,使該系統(tǒng)通過(guò)測(cè)試。第6章總結(jié)與展望在這一章中對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)行了總結(jié)和系統(tǒng)完成后的心得體會(huì),整個(gè)開(kāi)發(fā)工程中從一開(kāi)始的選題到最后項(xiàng)目的完成中使我獲得更多的認(rèn)知。6.1總結(jié)智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)旨在提高停車(chē)場(chǎng)管理的智能化程度,通過(guò)使用卡片、煙霧傳感器、超聲波測(cè)距傳感器等硬件設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對(duì)停車(chē)場(chǎng)內(nèi)車(chē)輛、環(huán)境等方面的監(jiān)測(cè)和管理。同時(shí),通過(guò)顯示屏和蜂鳴器等硬件設(shè)備,提供車(chē)位狀態(tài)、告警信息等實(shí)時(shí)反饋,方便車(chē)主和停車(chē)場(chǎng)管理人員的使用和管理。在硬件設(shè)計(jì)方面,需要根據(jù)實(shí)際需要選用合適的設(shè)備,并將其安裝在停車(chē)場(chǎng)內(nèi)合適的位置,確保其可以正常工作和監(jiān)測(cè)。在軟件程序設(shè)計(jì)方面,需要編寫(xiě)超聲波測(cè)距傳感器的監(jiān)測(cè)程序以及顯示屏的顯示程序,實(shí)現(xiàn)停車(chē)場(chǎng)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、反饋和顯示??傮w而言,智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以提高停車(chē)場(chǎng)管理的效率和安全性,為車(chē)主和停車(chē)場(chǎng)管理人員帶來(lái)便利。6.2展望智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有較廣泛的應(yīng)用前景,可以提高停車(chē)場(chǎng)管理效率、增加停車(chē)場(chǎng)收入、改善用戶(hù)停車(chē)體驗(yàn)等方面發(fā)揮作用。未來(lái)的展望包括:(1)智能化程度的提高:隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)將會(huì)更加智能化,可以利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)實(shí)現(xiàn)更高效的管理。(2)聯(lián)網(wǎng)化程度的提高:智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)可以與城市交通管理系統(tǒng)、公共汽車(chē)到站提醒系統(tǒng)等聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)更加智能化的交通運(yùn)輸管理。(3)環(huán)保性能的提高:智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)可以引入新的環(huán)保技術(shù),如太陽(yáng)能充電、綠色材料等,提高系統(tǒng)的環(huán)保性能。(4)用戶(hù)體驗(yàn)的提高:智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)可以引入更加人性化的設(shè)計(jì),如語(yǔ)音提示、車(chē)位預(yù)訂等,提高用戶(hù)的停車(chē)體驗(yàn)。(5)智慧城市建設(shè)的推進(jìn):智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)可以與智慧城市建設(shè)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)更加智慧化的城市交通管理,推動(dòng)智慧城市建設(shè)的進(jìn)程。
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