【正文】 長與停車位短缺 的矛盾日益突出。按照國家標(biāo)準(zhǔn)百輛機(jī)動(dòng)車應(yīng)設(shè)有 1518 個(gè)停車位，而很多城市卻只有 35 個(gè)，不及國家標(biāo)準(zhǔn)的三分之一。隨著城市化進(jìn)程的不斷加速，城市寸土寸金已經(jīng)成為不爭事實(shí)，為了節(jié)約土地，高檔寫字樓及配套的立體車庫不斷建立，并成為未來建設(shè)高檔寫字樓、大型商場(chǎng)、高層住宅小區(qū)解決停車難題的發(fā)展趨勢(shì)。[1] 作為現(xiàn)代大都市的標(biāo)志，立體建筑和立體交通都有了顯著發(fā)展，道路擁擠、車滿為患已成為當(dāng)今快節(jié)奏社會(huì)中的最不和諧之音，發(fā)展立體停車已成為人們的共識(shí)。目前我國經(jīng)濟(jì)正處在高速發(fā)展時(shí)期，隨著人們生活水平的不斷提高，汽車進(jìn)入家 庭的步伐正在加快，停車產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前景廣闊。機(jī)械式立體車庫既可以大面積使用，也可以見縫插針設(shè)置，還能與地面停車場(chǎng)、地下車庫和停車樓組合實(shí)施，是解決城市停車難最有效的手段也是停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。當(dāng)前，我國許多大城市如北京、上海、深圳都開始大力發(fā)展機(jī)械式立體停車產(chǎn)業(yè)。機(jī)械車庫與傳統(tǒng)的自然地下車庫相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，機(jī)械車庫具有突出的節(jié)地優(yōu)勢(shì)。以往的地下車庫由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù)40 平方米的面積，而如果采用雙層機(jī)械車庫，可使地面的使用率提高 80％ —90％，如果采用地上多層（ 21 層）立體式車庫的話， 50 平方米的土地面積上便可存放 40 輛車，這可以大大地節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省土建開發(fā)成本。其次機(jī)械車庫與地下車庫相比可更加有效地保證人身和車輛的安全，人在車庫內(nèi)或車不停準(zhǔn)位置，由電子控制的整個(gè)設(shè)備便不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)該說，機(jī)械車庫從管理上可以做到徹底的人車分流。 解決城市停車難問題而采用立體化停車措施是世界各個(gè)國家的普遍做法，尤其是全自動(dòng)化的機(jī)械式立體停車庫得到了快速的發(fā)展。立體停車充分迎合了城市發(fā)展的需要，確保汽車安全停放，創(chuàng)造了取車時(shí)的方便快捷，符合環(huán)保需要，減少了大氣污染城市立體車 庫的廣泛使用是對(duì)現(xiàn)代靜態(tài)交通的全新革命，并能顯著改善惡化的城市動(dòng)態(tài)交通狀況。 預(yù)計(jì) “ 十二五 ” 期間，中國汽車保有量將保持較快增長，停車位緊缺形勢(shì)仍將持續(xù)。 “ 停車經(jīng)濟(jì) ” 蘊(yùn)藏巨大商機(jī)，在商場(chǎng)、寫字樓、住宅小區(qū)等車輛停放密集區(qū)均可投資建設(shè)立體停車場(chǎng)，市場(chǎng)前景值得期待。 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2 國內(nèi)外研究背景及現(xiàn)狀 國外研究背景及現(xiàn)狀 早在 50 多年前，立體停車就在國外有所發(fā)展，先后出現(xiàn)了針對(duì)家庭使用的雙層停車設(shè)備；利用住宅空地建起 24 層升降橫移停車設(shè)備；適合城市中心商住區(qū)使用的停車樓和停車塔；利用廣場(chǎng)、建筑物下面的空間建 設(shè)地下車庫。自 70年代末起，世界經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，汽車逐漸普及，保有量不斷增加，迫使地少人多、車多的國家、地區(qū)和一些發(fā)達(dá)國家積極開展了機(jī)械式停車技術(shù)的研究開發(fā)和制造應(yīng)用。以日本、美國、德國等為代表的發(fā)達(dá)國家在停車技術(shù)領(lǐng)域的研究處于世界領(lǐng)先水平，韓國和我國的港、澳、臺(tái)地區(qū)的停車業(yè)也通過引進(jìn) 移植制造，得到了蓬勃發(fā)展，較好地解決了本地區(qū)的停車難，并開始向外輸出技術(shù)和出口產(chǎn)品。 世界停車產(chǎn)業(yè)正向多元化發(fā)展，其停車技術(shù)幾乎包含了當(dāng)今機(jī)械、電子、液壓、光學(xué)、磁控和計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域的所有成熟先進(jìn)技術(shù)。機(jī)械方面，應(yīng)用了許多 新材料、新工藝。設(shè)備結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)，便于組合使用，易于安裝拆卸。鋼結(jié)構(gòu)選用新型優(yōu)質(zhì)鋼材，既提高了設(shè)備的強(qiáng)度和剛度，又使設(shè)備輕巧美觀，載車板采用一次成型的鍍鋅板或彩涂板組裝，美觀、強(qiáng)韌、耐用。控制技術(shù)方面，廣泛采用可編程序控制器和矢量變頻變壓調(diào)速閉環(huán)控制技術(shù)，使運(yùn)行高速平穩(wěn)，節(jié)省電力，振動(dòng)和噪音也趨于最小?？刂菩问接?，按鈕式、鎖匙式、 IC 卡式、鍵盤式、觸摸屏式、遙控式等。安全元件采用各種光柵顯示屏、光電管、機(jī)械式行程開關(guān)、磁性接近開關(guān)、光敏感應(yīng)開關(guān)等，安全保護(hù)裝置日臻完善，如汽車出入聲光引導(dǎo)和定位、汽車尺 寸和重量自動(dòng)識(shí)別、限速保護(hù)與多重機(jī)構(gòu)互鎖、停車泊位自動(dòng)跟蹤、鏈條和鋼絲繩長度超范圍報(bào)警和彈性變形自動(dòng)補(bǔ)償、汽車圖象攝影 對(duì)比安全檢測(cè)、自動(dòng)消防滅火系統(tǒng)等。 日本是最早應(yīng)用機(jī)械式車庫的國家之一，其在上世紀(jì) 60 年代初就開發(fā)并使用可最大限度的利用空間的機(jī)械式停車設(shè)備。當(dāng)時(shí)日本全國汽車保有量大約為500 萬輛，大多采用的是垂直循環(huán)式停車設(shè)備。從 80 年代開始，日本開始向亞洲地區(qū)的韓國、中國及臺(tái)灣地區(qū)出口產(chǎn)品及技術(shù)。韓國機(jī)械車庫技術(shù)是日本機(jī)械停車技術(shù)的派生。其機(jī)械停車產(chǎn)業(yè)從 20 世紀(jì) 70 年代中期開始起步， 80 年代開 始引進(jìn) 日本技術(shù)，經(jīng)過消化生產(chǎn)和本土化， 90 年代開始為供應(yīng)使用階段。由于這幾個(gè)階段得到政府的高度重視，各種機(jī)械停車設(shè)備得到普遍開發(fā)和利用，韓國近幾年增長速度都在 30%左右。目前韓國停車設(shè)備行業(yè)進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段。 目前，國外停車場(chǎng)管理系統(tǒng)經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，己經(jīng)基本進(jìn)入了智能化收費(fèi)的階段 。 其使用的收費(fèi)介質(zhì)己由傳統(tǒng)接觸讀寫類型收費(fèi)介質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榉墙佑|類型的新型收費(fèi)介質(zhì) 。 國外停車場(chǎng)收費(fèi)系統(tǒng)一般采用高度智能化的專用設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)收費(fèi)系統(tǒng)的無人化操作 。 設(shè)備制造工藝精良，系統(tǒng)穩(wěn)定性和產(chǎn)品技術(shù)水平達(dá)到較高水平 。 國外停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的 一個(gè)顯著特點(diǎn)是停車交易支付手段的電子化東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 3 程度非常高，基本上不存在現(xiàn)金交易的現(xiàn)象 。 而且許多國外停車場(chǎng)管理系統(tǒng)還配備了停車車位引導(dǎo)系統(tǒng) 、 停車車位查詢系統(tǒng)等智能化設(shè)備，使停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的功能更加完善和豐富 。 目前，一些國外停車設(shè)備廠商正在研究能夠?qū)崿F(xiàn) 網(wǎng)絡(luò)化存車 的停車場(chǎng)管理系統(tǒng) 。 該管理系統(tǒng)能統(tǒng)一調(diào)度車位資源，統(tǒng)一進(jìn)行交易結(jié)算 。停車用戶在家中通過網(wǎng)絡(luò)就可以預(yù)定停車車位，交納停車費(fèi)用，查詢出行目的地的各類停車信息 。 這種新型停車場(chǎng)管理方式適應(yīng)了 INTERNET網(wǎng)絡(luò)在人們?nèi)粘Ｉ钪性絹碓狡占暗默F(xiàn)狀，使停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的作用范 圍和功能得到了極大的擴(kuò)展和延伸 。 當(dāng)然停車場(chǎng)管理系統(tǒng)在采用大量先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，其系統(tǒng)的造價(jià)非常高昂，技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度增大，系統(tǒng)維護(hù)成本高 。 國內(nèi)研究背景及現(xiàn)狀 我國機(jī)械式車庫的早期研究開發(fā)工作是從 80 年代中期開始， 90 年代開始引進(jìn)和生產(chǎn)停車設(shè)備，在北京、上海、廣州、深圳等地都有使用。參照日本等國標(biāo)準(zhǔn)制定的我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也于近幾年出臺(tái)，目前停車設(shè)備生產(chǎn)廠已發(fā)展到幾百家，生產(chǎn)各種類型的停車設(shè)備，有些停車設(shè)備已開始出口。機(jī)械式立體車庫是一種具有綜合性能的建筑，不僅包含了機(jī)械停車設(shè)備，其規(guī)劃建設(shè)涉及到區(qū)域整體景 觀、交通疏導(dǎo)、建筑結(jié)構(gòu)、供電照明、通訊監(jiān)視、通風(fēng)排水、環(huán)境保護(hù)、安全消防、收費(fèi)管理等各學(xué)科領(lǐng)域，就停車設(shè)備本身而言，其機(jī)械結(jié)構(gòu)的發(fā)展已形成了停車設(shè)備獨(dú)有的技術(shù)特征，需要多學(xué)科、多專業(yè)的復(fù)合型人才積極參與，把國外停車技術(shù)和各領(lǐng)域的成熟技術(shù)移植到我國停車產(chǎn)業(yè)，開發(fā)出安全、經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能、省地的產(chǎn)品，滿足國內(nèi)外市場(chǎng)的需求。 國內(nèi)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)是伴隨著國內(nèi)公用停車場(chǎng)的大量出現(xiàn)而產(chǎn)生并逐步發(fā)展起來的 。 最初的國內(nèi)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)是在引進(jìn)和消化吸收國外同類系統(tǒng)的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來的，并在此基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)提高 。 發(fā)展初期，由 于有許多關(guān)鍵設(shè)備國內(nèi)無法生產(chǎn)，因此停車場(chǎng)管理系統(tǒng)硬件大多采用國外產(chǎn)品，所以這一階段的國內(nèi)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)帶有更多 集成 的意味 。 目前，我國新型停車場(chǎng)管理系統(tǒng)還處在應(yīng)用的初級(jí)階段，許多管理系統(tǒng)在實(shí)際使用中暴露了出一些問題 。 其表現(xiàn)有 :一些管理系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)不夠合理完善，未能充分考慮我國的實(shí)際國情，使新型停車場(chǎng)管理技術(shù)不但未能在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮出應(yīng)有的作用，相反有些停車場(chǎng)采用的新的技術(shù)設(shè)備卻成為制約管理系統(tǒng)發(fā)揮管理功能的瓶頸 。 例如有些管理系統(tǒng)采用非常先進(jìn)的車牌自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，意圖實(shí)現(xiàn)車輛存取過程的無人無實(shí)物收費(fèi)介質(zhì)的 工作方式 。 但在實(shí)際應(yīng)用過程中，這種新型技術(shù)卻經(jīng)常因無法克服目前有些車牌污損 、 銹蝕及安裝位置不規(guī)范等原因使管理系統(tǒng)無法自動(dòng)識(shí)別，造成系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)非正常的停頓 。 為了使系統(tǒng)能夠正常工作，往往還是需要配備管理人員來輔助實(shí)現(xiàn)車輛的識(shí)別，這對(duì)停車場(chǎng)管理者來說，就得不償失了 。 還有的停車場(chǎng)設(shè)計(jì)者盲目追求高技術(shù)，片面追求高智能化，使用一些尚不完善的新技術(shù)，往往在使用過程中出現(xiàn)一些問題而使系統(tǒng)可靠性變東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4 差 。 例如有的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)采用遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別技術(shù)，使一些進(jìn)口讀卡機(jī)讀卡距離提高到數(shù)米甚至數(shù)十米，雖然這種技術(shù)在某種程度上提高了停 車場(chǎng)出入的順暢性，但在使用中由于停車場(chǎng)出入口停車位置的局限，經(jīng)常造成多卡之間的無線電干擾，或引起收費(fèi)系統(tǒng)的誤動(dòng)作，無法完成 “ 一卡一車 ”“ 一車一桿 ” 的出入口工作流程，造成收費(fèi)系統(tǒng)的邏輯錯(cuò)誤 。 應(yīng)該看到，國內(nèi)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)核心技術(shù)的設(shè)計(jì)水平和設(shè)備制造水平與國外同類系統(tǒng)仍存在一定的差距 。 國內(nèi)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)使用的一些核心技術(shù)如遠(yuǎn)距離讀卡技術(shù)等仍是國外企業(yè)的技術(shù)專利 。 如何提高停車管理系統(tǒng)核心技術(shù)水平，如何提高停車管理系統(tǒng)設(shè)備制造水平，是目前國內(nèi)停車管理系統(tǒng)企業(yè)普遍面臨的兩個(gè)問題 。 停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的下一個(gè)技術(shù)發(fā)展方向是智 能化 、 網(wǎng)絡(luò)化 。 一方面以智能化設(shè)備和完善的管理軟件來簡化或取代人的勞動(dòng)，停車場(chǎng)車輛出入 、 場(chǎng)內(nèi)監(jiān)控以及收費(fèi)等全過程的完全無人化管理 。另一方面通過網(wǎng)絡(luò)化管理實(shí)現(xiàn)能夠在一個(gè)相對(duì)廣闊的地域內(nèi)了解多個(gè)停車場(chǎng)車位情況，提前預(yù)定停車位，最終實(shí)現(xiàn) 隨意 停車，是停車場(chǎng)管理系統(tǒng)最終目標(biāo) 。 [2] 本文研究的主要內(nèi)容 本論文主要講述了立體停車場(chǎng)控制系統(tǒng)的開發(fā)研制的全過程。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)立體停車場(chǎng)出庫、入庫的自動(dòng)控制和管理。其中用到的關(guān)鍵技術(shù)包括：單片機(jī)控制技術(shù)、射頻設(shè)別（ RFID）技術(shù)、串口通信技術(shù)、 VB 語 言、C語言、匯編語言和硬件電路焊接技術(shù)。 整個(gè)系統(tǒng)基于 Atmel 公司的一款單片機(jī) MCS51 芯片，該芯片是系統(tǒng)的控制核心，在論文中有其詳細(xì)的介紹。論文中首先介紹了立體停車場(chǎng)控制系統(tǒng)的研究背景及意義，對(duì)系統(tǒng)中用到的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹；接下來講述了系統(tǒng)的功能以及其工作原理、過程，描述了立體停車場(chǎng)控制系統(tǒng)的總體組成以及系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境；本文的重點(diǎn)是立體停車場(chǎng)控制系統(tǒng)的硬件電路的開發(fā)和軟件設(shè)計(jì)，這兩部分也是立體停車場(chǎng)控制系統(tǒng)的核心，文中詳細(xì)的講述了系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)以及軟件模塊的實(shí)現(xiàn)；最后，記錄了對(duì)系統(tǒng)的調(diào)試與測(cè)試，并 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了總結(jié)和進(jìn)一步展望。 論文的組織結(jié)構(gòu) 本文總共分為七章，其內(nèi)容提要如下： 第一章 緒論：介紹了立體停車場(chǎng)控制系統(tǒng)的研究背景、意義以及國內(nèi)外研究的歷史、當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，最后對(duì)論文的主要內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡要的論述。 第二 章 立體停車場(chǎng)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)：詳細(xì)的介紹了本系統(tǒng)的功能、組成和工作過程，此外還介紹了本系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)過程中使用的關(guān)鍵技術(shù)和開發(fā)工具。 第三 章 立體停車場(chǎng)控制系統(tǒng)的硬件開發(fā)：對(duì)系統(tǒng)中各個(gè) 硬件電路的開發(fā)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。 第四 章 立體停車場(chǎng)控制系統(tǒng)的 軟件設(shè)計(jì)：這部分主要介紹 了單片機(jī)系統(tǒng)的東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 總體的軟件設(shè)計(jì)以及各個(gè)控制系統(tǒng) 的軟件設(shè)計(jì)。 第五 章 立體停車場(chǎng)控制系統(tǒng)的調(diào)試與測(cè)試：本章詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的調(diào)試過程以及測(cè)設(shè)結(jié)果。 第六 章 結(jié)束語：總結(jié)了系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)，并對(duì)系統(tǒng)的改進(jìn)做了進(jìn)一步的展望。 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 第 2 章 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 課題背景及研究的系統(tǒng)的組成 為了實(shí)現(xiàn)車位控制系統(tǒng)和各項(xiàng)控制功能，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)微處理器專用控制系統(tǒng)，主要由單片機(jī)、儲(chǔ)存器、顯示器、 讀卡器、 鍵盤和接口芯片組成。 車位控制指對(duì) 要存入車輛完成車號(hào)輸入、車號(hào)顯示、存儲(chǔ)、選擇最優(yōu)車位及將確定的車位信號(hào)傳輸?shù)裙δ?；?duì)取出車需完成車號(hào)輸入、車號(hào)查找、顯示確定車位及車位信號(hào)的傳輸?shù)裙δ堋? 圖 21 硬件結(jié)構(gòu)框圖 控制面板是車位控制部分的組成部分之一，面板上有輸入鍵和顯示器，輸入鍵包括數(shù)字鍵、字母鍵及存取車控制鍵。顯示器是 8 位的，六位用來顯示車牌號(hào)，兩位顯示車位號(hào)。 系統(tǒng)的控制功能 本文所研究的車位控制系統(tǒng)的控制功能分三部分：第一部分為共享功能；第二部分是存車信號(hào)處理功能；第三部分為取車信號(hào)處理功能。 [3] 一、 共享控制功能 共享功能是指無論存車或取車都需應(yīng)用的功能。主要有： ，即將要存入或取出的車輛信息 從鍵盤上輸入； ，即將從鍵盤上鍵入的車輛信息 在顯示器上顯示出來，以便確認(rèn)是否輸入正確。 二、 存車信號(hào)處理功能 存車信號(hào)處理功能是指車位控制系統(tǒng)在有車輛需存入車庫時(shí)所應(yīng)完成的功能，主要包括以下幾項(xiàng)： ，即將鍵盤上輸入的車輛信息 存入 射頻卡和 單片機(jī)的存儲(chǔ)器中； ，即根據(jù)現(xiàn)有的車輛存入情況選擇最優(yōu)存入車位的功能； 單 片 機(jī) 程序存儲(chǔ)器 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 監(jiān)視器 讀卡器 鍵 盤 停車位顯示器 控制面板顯示 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 示功能，即將已選定的最優(yōu)車位在顯示器上顯示出來的功能； ，即將選定的最優(yōu)車位轉(zhuǎn)換成信號(hào)并將信號(hào)傳輸給存取車控制系統(tǒng)的功能。 三、 取車信號(hào)處理功能 取車信號(hào)處理功能是指停車庫中