劉亭等
摘 要:針對(duì)露天停車(chē)場(chǎng)目前廣泛存在著的晚間車(chē)位線不清、車(chē)位浪費(fèi)、智能化程度不高等問(wèn)題,綜合利用太陽(yáng)能、傳感器、單片機(jī)、Zigbee無(wú)線傳輸?shù)燃夹g(shù),針對(duì)目前停車(chē)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)中普遍存在的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一套智能引導(dǎo)管理系統(tǒng)。此系統(tǒng)能夠全方位直觀的引導(dǎo)車(chē)輛,使駕駛員在能見(jiàn)度低(晚上、大雨、大霧等)的環(huán)境下也能夠迅速找到車(chē)位,解決了因停車(chē)交通擁擠,滯留時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:太陽(yáng)能;引導(dǎo);無(wú)線傳輸;停車(chē)場(chǎng)
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,城市的機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量屢創(chuàng)新高,停車(chē)場(chǎng)理所當(dāng)然成為交通系統(tǒng)中的一個(gè)重要部分。然而,傳統(tǒng)停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)在安全性和人性化方面的不足,使其已不能滿足使用者和管理者對(duì)其運(yùn)行效率、安全性能的需求。因此設(shè)計(jì)一套高效智能的停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)勢(shì)在必行。
1 設(shè)計(jì)方案
1.1 研究方法
(1)無(wú)線傳輸技術(shù);(2)傳感器檢測(cè)技術(shù);(3)單片機(jī)技術(shù);(4)太陽(yáng)能應(yīng)用技術(shù)。
1.2 技術(shù)路線
2 工作原理及性能分析
2.1 車(chē)輛檢測(cè)模塊
用光電開(kāi)關(guān)傳感器檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)有無(wú)車(chē)位的檢測(cè),有車(chē)時(shí)傳感器接受到信號(hào),控制系統(tǒng)使得LED燈發(fā)紅色光,無(wú)車(chē)時(shí)LED燈發(fā)綠光。
2.2 發(fā)光導(dǎo)標(biāo)模塊
收到有車(chē)存在的信息,控制中樞控制導(dǎo)標(biāo)發(fā)紅光,收到無(wú)車(chē)存在的信息,控制中樞控制導(dǎo)標(biāo)發(fā)綠光;同時(shí)此模塊還進(jìn)行太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化與儲(chǔ)存。
2.3 停車(chē)場(chǎng)整體引導(dǎo)顯示屏
導(dǎo)標(biāo)屏幕由LED和數(shù)碼管組成,數(shù)碼管顯示車(chē)位號(hào),紅色LED顯示車(chē)位信息,LED燈亮?xí)r代表此車(chē)位有車(chē)輛存在,不亮表示無(wú)車(chē)位存在。
2.4 計(jì)時(shí)計(jì)費(fèi)
計(jì)時(shí)計(jì)費(fèi)功能的實(shí)現(xiàn)依托于Matlab圖片處理技術(shù)完成,系統(tǒng)計(jì)費(fèi)采取車(chē)牌號(hào)識(shí)別處理的方式,利用兩幅圖片的差別實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)計(jì)費(fèi),使收費(fèi)合理化。
2.5 太陽(yáng)能自動(dòng)追光系統(tǒng)
為了更高效率的采集太陽(yáng)能,設(shè)計(jì)自動(dòng)追光系統(tǒng)輔助太陽(yáng)能電池板發(fā)電,使其和太陽(yáng)光始終保持合理的角度,實(shí)現(xiàn)采能的最大化。工作原理:通過(guò)光敏電阻采集光強(qiáng)信號(hào),經(jīng)過(guò)電壓比較器比較光強(qiáng)信號(hào)傳送到單片機(jī)從而控制步進(jìn)電機(jī)和舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),使太陽(yáng)能電池板與太陽(yáng)光成理想角度。
2.6 系統(tǒng)總體模型及線路圖
3 理論設(shè)計(jì)計(jì)算
該系統(tǒng)用到單片機(jī)AT89S52最小系統(tǒng) 電壓范圍:4.0-5.5V 頻率范圍:12 MHz
紅色10mm LED燈:P=1.7v *0.02A=0.034W 紅色5mm LED燈:P=2.1v *0.0075A=0.01575W
綠色 5mm LED燈:P=3.325V *0.0135A=0.0448875W
0.36英寸一位數(shù)碼管P=1.9V *4.5MA=0.00855W
PT2262:P=9V *0.02?A PT2272:P=5V *0.02 A
4 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
4.1 發(fā)光導(dǎo)標(biāo)均采用低功耗LED燈,利用發(fā)光導(dǎo)標(biāo)系統(tǒng)引導(dǎo)車(chē)輛,使駕駛員在能見(jiàn)度低(晚上、大雨、大霧等)的環(huán)境下也能夠迅速的找到車(chē)位,同時(shí)還能夠明確顯示車(chē)位界限,從而高效利用停車(chē)場(chǎng)的有限空間。
4.2 為實(shí)現(xiàn)更加快速便捷的停車(chē),設(shè)計(jì)一個(gè)整體的車(chē)位顯示屏幕,顯示出停車(chē)場(chǎng)中的空車(chē)位,初步的引導(dǎo)駕駛員尋找車(chē)位。
4.3 自動(dòng)計(jì)時(shí)計(jì)費(fèi)。計(jì)費(fèi)采取車(chē)牌好號(hào)識(shí)別處理的方式,在進(jìn)、出停車(chē)場(chǎng)時(shí)掃描車(chē)輛牌號(hào),利用兩副圖片的差時(shí)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)計(jì)費(fèi),使收費(fèi)合理化。
4.4 車(chē)位信息數(shù)據(jù)傳輸使用zigbee無(wú)線傳輸系統(tǒng),自組局域網(wǎng),傳輸信息穩(wěn)定、可靠。同時(shí)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)顯示停車(chē)場(chǎng)車(chē)位停靠的實(shí)時(shí)狀態(tài)。
4.5 系統(tǒng)能源選用環(huán)保清潔新能源-太陽(yáng)能,并設(shè)計(jì)太陽(yáng)能自動(dòng)追光系統(tǒng)輔助能源的采集,保證整體系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時(shí)使用單片機(jī)的睡眠、喚醒功能使系統(tǒng)更加節(jié)能。
5 結(jié)束語(yǔ)
太陽(yáng)能智能停車(chē)導(dǎo)標(biāo)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀察與摸索后結(jié)合生活實(shí)際而設(shè)計(jì)的一種高效快捷、公正準(zhǔn)確、科學(xué)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能環(huán)保的停車(chē)場(chǎng)管理手段,使停車(chē)場(chǎng)對(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛動(dòng)態(tài)和靜態(tài)管理。系統(tǒng)由導(dǎo)標(biāo)模塊、車(chē)輛檢測(cè)模塊、計(jì)費(fèi)模塊和控制模塊組成,以太陽(yáng)能為能源,供給檢測(cè)、導(dǎo)標(biāo)等模塊的運(yùn)行。這個(gè)系統(tǒng)中還加入了傳感器、單片機(jī)、無(wú)線傳輸?shù)燃夹g(shù),增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性與準(zhǔn)確性,具有廣闊的市場(chǎng)前景。
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作者簡(jiǎn)介:2010級(jí)光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生。
*通信作者簡(jiǎn)介:許明清(1962-),男,本科,副教授,從事物理學(xué)教學(xué)工作。