陳龍險(xiǎn)

（青海建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，青海西寧，810012）

0 引言

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國居民汽車擁有量連年劇增。在城市中心、繁榮商業(yè)區(qū)，使用地下停車場泊車已成為普通城市居民的日常生活所需。然而，商業(yè)區(qū)地下停車場內(nèi)部一般多為鋼筋混凝土柱子單一形態(tài)結(jié)構(gòu)，柱子之間相互遮擋。加之，有的地下停車場存在光線昏暗、車位密集、車道彎曲等問題，致使泊車者無法遠(yuǎn)距離看到每個(gè)車位的使用情況。商業(yè)區(qū)地下停車場車位使用情況的不明確性，給泊車者帶來了困擾：他們不得不耗費(fèi)時(shí)間和精力來尋找空閑車位。針對存在的此項(xiàng)困擾和不便，本文提出該實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)，以幫助泊車者便捷、快速地獲得空閑車位信息，提高泊車的便利性和時(shí)效性。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

如圖1所示，在停車位上方安裝紅外發(fā)射裝置，于停車位地面對應(yīng)位置內(nèi)嵌紅外接收裝置。當(dāng)車位處于空閑狀態(tài)時(shí)，紅外接收裝置接收到紅外發(fā)射裝置發(fā)出的信號后，產(chǎn)生低電平控制信號，使顯示模塊輸出空閑車位狀態(tài)信息；當(dāng)車位處于使用狀態(tài)時(shí)，如圖2所示。由于車輛阻隔，紅外接收裝置在接收不到信號的情況下，產(chǎn)生高電平控制信號，使顯示模塊輸出車位占用狀態(tài)信息。原理框圖如圖3所示，紅外發(fā)射模塊向接收模塊發(fā)出信號，接收模塊根據(jù)能否檢測到紅外信號，向顯示模塊輸出相應(yīng)控制信號。

圖1

圖2

圖3 原理框圖

2 紅外發(fā)射與接收模塊電路設(shè)計(jì)

■2.1 紅外發(fā)射電路設(shè)計(jì)

紅外發(fā)射電路由555無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路構(gòu)成，如圖4所示。電路中 R1大于R2，使電容C的充電時(shí)間T1遠(yuǎn)大于放電時(shí)間T2，在電容C短暫的放電時(shí)間內(nèi)相當(dāng)于輸出一個(gè)負(fù)的窄脈沖，使紅外發(fā)射管SE302因通過較大的電流而發(fā)出很強(qiáng)的紅外光。

圖4

該脈沖振蕩電路中，由于T1=（R1+R2）CIn2、T2=R2CIn2，電路振蕩周期T為：T= T1+ T2。當(dāng)R1=1.4MΩ、R2=100kΩ、C=22pF時(shí)，則振蕩頻率f為：f=1/ T≈40.584kHz。

■2.2 紅外接收電路設(shè)計(jì)

如圖5所示，紅外接收電路采用紅外線檢波專用芯片CX20106A，當(dāng)電路中的紅外接收管PH302接收到40kHz的信號時(shí)，芯片CX20106A的7腳輸出低電平；當(dāng)電路中的紅外接收管PH302沒接收到信號時(shí)，CX20106A的7腳輸出高電平。

圖5

電路中，芯片CX20106A的2腳連接RC串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成串聯(lián)負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)的一部分，根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置電阻R3為4.7Ω，電容C2為1μF。3腳連接大小為3.3μF的檢波電容C3。5腳與電源間設(shè)置電阻R5為220kΩ，以使帶通濾波器的中心頻率為38kHz左右。6腳接大小為330pF的積分電容C4、7腳與電源間接22kΩ的上拉電阻R5。

紅外發(fā)射和接收電路設(shè)計(jì)中，型號SE302的發(fā)射管與型號PH302的接收管配對使用，且發(fā)射接收距離不得超過5米。所以在圖1、圖2中，停車位正上方紅外發(fā)射裝置與停車位地面內(nèi)嵌的紅外接收裝置之間的距離不得超過5米。

3 控制顯示模塊程序設(shè)計(jì)

■3.1 設(shè)計(jì)思路

假設(shè)某商業(yè)區(qū)地下停車場A區(qū)有500個(gè)停車位，將每個(gè)停車位按照合理位置進(jìn)行順序編號：[A-001]至[A-500]，比如[A-050]表示A區(qū)的第050號停車位。設(shè)計(jì)中，將紅外接收裝置的輸出信號做為顯示模塊的輸入控制信號。當(dāng)顯示模塊從紅外接收端采集到的信號為低電平時(shí)，輸出停車位的具體編號，表示該停車位當(dāng)前處于空閑狀態(tài)；當(dāng)顯示模塊從紅外接收端采集到的信號為高電平時(shí)，輸出車位占用狀態(tài)信息，用“[XXXXX]”表示。

■3.2 程序設(shè)計(jì)

采用Python語言程序設(shè)計(jì)如：

■3.3 隨機(jī)調(diào)試

設(shè)計(jì)程序的調(diào)試結(jié)果如圖6所示。

圖6

隨機(jī)調(diào)試結(jié)果顯示說明：例如圖中出現(xiàn)的“[A-064]”，表示該時(shí)刻A區(qū)的064號停車位為空閑狀態(tài)，可供停車使用；其他出現(xiàn)“[XXXXX]”的，表示該時(shí)刻的停車位為占用狀態(tài)。泊車者通過該顯示信息，就能便捷地掌握每個(gè)停車位的使用情況。

4 結(jié)束語

充分應(yīng)用信息技術(shù)為人類提供更加便捷的生活服務(wù)，是當(dāng)今時(shí)代追求的主題。通過智慧停車場的使用，來提高泊車的便利性和停車泊位的利用率，是智慧城市、智能交通建設(shè)工作中不可缺少的一部分。針對本文提出的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，如果能夠進(jìn)一步借助微信平臺，將停車位使用信息在微信公眾號上實(shí)時(shí)更新發(fā)布。那么普通城市居民就可以通過掃描微信二維碼、關(guān)注公眾號，便捷、有效地獲得相應(yīng)地下停車場車位使用狀態(tài)的信息。