錢家興 貴州大學(xué)

1 前言

隨著國家經(jīng)濟(jì)科技的飛速發(fā)展，國民個(gè)人收入的不斷提高，使得國民對(duì)生活質(zhì)量的要求不斷增加，加之國家對(duì)汽車普及的大力推動(dòng)，讓我國汽車工業(yè)迅速發(fā)展，家庭汽車的擁有數(shù)量不斷的增多。社區(qū)停車場(chǎng)作為社區(qū)的服務(wù)區(qū)域，伴著家庭轎車的不斷普及，使得智能的、安全的停車位管理系統(tǒng)就成了社區(qū)停車場(chǎng)必須具備的設(shè)施。文章談?wù)摰耐＼囅到y(tǒng)針對(duì)社區(qū)合理停車而設(shè)計(jì)，對(duì)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和細(xì)節(jié)進(jìn)行了相關(guān)論述。

2 基于單片機(jī)的社區(qū)智能停車位管理系統(tǒng)的概述

整個(gè)管理系統(tǒng)的核心部分就是單片機(jī)的控制系統(tǒng)，擁有能夠進(jìn)行標(biāo)簽掃描的圖像掃描模塊、壓力傳送的電容傳感器壓力傳送模塊、核心的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行模塊以及控制電路執(zhí)行的電動(dòng)機(jī)模塊。這些模塊組成的智能停車位管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)，對(duì)停車空間實(shí)時(shí)有效的計(jì)算，并精準(zhǔn)的確定當(dāng)下可以停泊車輛的數(shù)量，進(jìn)而自動(dòng)且可靠的管理停泊車輛的進(jìn)出。并且該系統(tǒng)還能顯示當(dāng)下車輛能否在此停泊，以及車輛的進(jìn)出現(xiàn)狀情況。進(jìn)而為社區(qū)的固定停車用戶和臨時(shí)停車用戶提供完善的、科學(xué)合理的停車服務(wù)，通過對(duì)停車的引導(dǎo)、停車信息的智能識(shí)別以及停車的收取服務(wù)費(fèi)用等來提高社區(qū)停車位的利用和使用效率。

3 社區(qū)智能停車位管理系統(tǒng)發(fā)展概況以及趨勢(shì)

社區(qū)智能停車位管理系統(tǒng)，采用計(jì)算機(jī)控制的高度自動(dòng)化的機(jī)電設(shè)施，主要用于對(duì)社區(qū)停車位的有效的、安全的、便捷式管理。系統(tǒng)因?yàn)槭侨詣?dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)了基本脫離人工管理的傳統(tǒng)模式，減少了因人為失誤而帶來的損失以及人工費(fèi)用支出，因此很大程度上提高了整個(gè)停車場(chǎng)的使用效率以及安全性能。

2001年我國才擁有了智能化停車管理系統(tǒng)市場(chǎng)，所以在現(xiàn)在來看，整個(gè)行業(yè)還是發(fā)展階段的初期，因此市場(chǎng)上各類的系統(tǒng)魚目混雜、市場(chǎng)混亂，總的來說無疑是以下幾點(diǎn)原因：

其一，受當(dāng)下市場(chǎng)發(fā)展因素的影響，由于近來國家對(duì)車輛普及的大力支持，使得我國社區(qū)停車規(guī)劃已經(jīng)遠(yuǎn)不能趕上車輛的增長情況，全中國的停車位同車輛比為5：1，因此，就目前來看停車智能化管理系統(tǒng)將有很大的市場(chǎng)發(fā)展空間；其二，因?yàn)槲覈悄芡＼囄还芾硐到y(tǒng)發(fā)展年頭較短，還處于發(fā)展的初期階段，使得市場(chǎng)管理方式手段還太欠缺，致使市場(chǎng)上相關(guān)的停車位管理系統(tǒng)過于魚目混雜，尚且沒有比較主流的品牌形成，從而使得產(chǎn)品的可靠性和技術(shù)含量不高；其三，目前，智能化系統(tǒng)主要是集成供應(yīng)商提供的成套設(shè)備，但能提供設(shè)備的廠家還不多，質(zhì)量還得不到保障，售后不到位；其四，因?yàn)楣┬璨缓侠?，?dǎo)致系統(tǒng)價(jià)格不低，使得產(chǎn)品的普及存在經(jīng)濟(jì)上的制約。但就幾年的發(fā)展形勢(shì)來看，社區(qū)智能化停車位管理系統(tǒng)將朝著更加人性化、合理化、安全化以及智能化的方向前進(jìn)。

4 基于單片機(jī)的社區(qū)智能停車位管理系統(tǒng)的模塊設(shè)計(jì)

4.1 系統(tǒng)的電源模塊設(shè)計(jì)

為整個(gè)系統(tǒng)提供較強(qiáng)的抗干擾性以及可靠的穩(wěn)定電壓是電源模塊的主要功能，與傳統(tǒng)的電源電力提供不同，該模塊是以傳統(tǒng)電力提供為次要電源，太陽能提供為主的光電板的主要電源，電壓繼電器或接觸器被接到太陽能板的輸出一側(cè)。通過系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備的配合，使得電源電壓控制更加安全方便。當(dāng)檢測(cè)到主電池能量不足時(shí)，可以自動(dòng)轉(zhuǎn)換使用輔助電源，之后，若光電源電力恢復(fù)后，便可重新接入設(shè)備之中，這種模式使得輸出電源可以安全穩(wěn)定的持續(xù)輸出電能。

4.2 系統(tǒng)對(duì)車輛牌照的識(shí)別

該模塊的功能就是自動(dòng)識(shí)別車牌，當(dāng)感應(yīng)到車輛時(shí)，系統(tǒng)的輸入端自動(dòng)識(shí)別車牌的相關(guān)信息并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，進(jìn)而傳輸?shù)诫妱?dòng)機(jī)上，并要求電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正轉(zhuǎn)開鎖，其他時(shí)間，電動(dòng)機(jī)不會(huì)有任何動(dòng)作。

4.3 系統(tǒng)中電容傳感器壓力傳送模塊

電容傳感器壓力傳送模塊主要是來感知外界的壓力，是采用了差動(dòng)脈沖電路來提高模塊的靈敏度，從而盡可能地減少誤差。工作中，當(dāng)模塊感受到外來車輛的壓力后，就會(huì)把感知到的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)，從而啟動(dòng)圖像傳感器進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，當(dāng)車輛離開車位之后，模塊就會(huì)發(fā)送復(fù)位信號(hào)給單片機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)車位上鎖。

4.4 系統(tǒng)的控制電路模塊

該系統(tǒng)的控制核心是采用了51 單片機(jī)，由兩個(gè)輸入、一個(gè)輸出組成了cpu 的信號(hào)源，其中車牌識(shí)別的模塊和系統(tǒng)電容傳感器構(gòu)成了輸入電源，脈沖信號(hào)就是輸出電源，通過這些來控制其他模塊的運(yùn)行以及電機(jī)的運(yùn)作。通過設(shè)置延時(shí)功能，來實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的啟動(dòng)控制，以確保電機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，同時(shí)保證了系統(tǒng)的啟動(dòng)和制動(dòng)的可靠性。另外，避免不必要的能源浪費(fèi)，對(duì)兩個(gè)輸入信號(hào)的優(yōu)先級(jí)應(yīng)該進(jìn)行設(shè)定，通過控制電容傳感器在感受到外界壓力時(shí)，再開啟車牌識(shí)別的模塊。

4.5 系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行模塊

根據(jù)系統(tǒng)的整體來看，為方便實(shí)現(xiàn)電機(jī)的各種功能需求，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行模塊選用為直流式，采用V-M 系統(tǒng)配合，通過單片機(jī)輸出電壓來控制系統(tǒng)的觸發(fā)裝置，同時(shí)始終保持一路式暢通的，進(jìn)而讓系統(tǒng)的可靠性得以提升。

4.6 系統(tǒng)的運(yùn)行

該系統(tǒng)的核心為控制電路，電源模塊提供動(dòng)力和電壓差，通過電容器壓力的輸入，進(jìn)行車牌掃描，從而使得帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)接收到單片機(jī)的輸出信號(hào)后，控制電路執(zhí)行相應(yīng)操作。該系統(tǒng)的布局基本是電容傳感器位于掃描機(jī)器之前，通過電容器對(duì)壓力的感應(yīng)，將電信號(hào)傳送至單片機(jī)，然后由單片機(jī)轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)，并控制掃描器啟動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)掃描，并將結(jié)果返回至單片機(jī)，單片機(jī)通過比對(duì)信號(hào)，做出相應(yīng)判斷后，指揮執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)電動(dòng)機(jī)完成是否開鎖的動(dòng)作，同時(shí)還應(yīng)該給信號(hào)延時(shí)，規(guī)定時(shí)間后完成開鎖并實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)停車。反之，當(dāng)汽車開出時(shí)，傳感器接受到復(fù)位請(qǐng)求并傳遞至單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)下達(dá)復(fù)位指令，在延時(shí)基礎(chǔ)上電動(dòng)機(jī)實(shí)行反轉(zhuǎn)功能，在完成一段時(shí)間后，上鎖并電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)停止。

5 總結(jié)

文章所提及的基于單片機(jī)的社區(qū)智能停車位管理系統(tǒng)，主要是為在社區(qū)中智能化的停車管理系統(tǒng)提供一個(gè)參考，為抑制停車位矛盾的進(jìn)一步升級(jí)，并且?guī)椭鞘邢蚯鞍l(fā)展。文章通過對(duì)該基于單片機(jī)的社區(qū)智能停車位管理系統(tǒng)，進(jìn)行了概念上的解讀，發(fā)展?fàn)顩r以及發(fā)展趨勢(shì)上的相關(guān)說明，最后對(duì)組成該系統(tǒng)的各模塊之間進(jìn)行了剖析，從而讓讀者了解了該系統(tǒng)的大體基本情況。該系統(tǒng)的特點(diǎn)在于使用了雙電源模式提供穩(wěn)定的電壓輸出，并且還采用了電容傳感器對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和指揮，因此使得系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化程度有所提高，基本實(shí)現(xiàn)了在沒有人工操作的情況下也可以智能運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的快速發(fā)展，使得基于單片機(jī)的社區(qū)智能停車位管理系統(tǒng)更加容易被認(rèn)同，以及廣泛使用。