【正文】 ......................................................................................... 4 安全管理 ........................................................................................................... 4 防偽性高 ........................................................................................................... 5 耐用可靠 ........................................................................................................... 5 本文內(nèi)容組織結構 ................................................................................................... 5 第 2 章 系統(tǒng)方案與總體設計 ............................................................................................ 6 用戶背景與需求 ...................................................................................................... 6 總體設計原則 .......................................................................................................... 7 總體設計 ................................................................................................................. 9 系統(tǒng)工作流程 .................................................................................................... 9 總體設計方案 .................................................................................................. 11 系統(tǒng)設備選取與組成 ............................................................................................. 13 小結 ...................................................................................................................... 15 第 3 章 控制器的硬件設計 ............................................................................................. 16 微控制器的選擇 .................................................................................................... 16 時鐘電路設計 ........................................................................................................ 17 其他部分設計 ........................................................................................................ 19 小結 ...................................................................................................................... 20 第 4 章 系統(tǒng)軟件設計 .................................................................................................... 21 控制器操作系統(tǒng) .................................................................................................... 21 任務分解設計 ........................................................................................................ 22 管理系統(tǒng) ............................................................................................................... 23 第 5 章 總結與展望 ........................................................................................................ 27 參考文獻 ........................................................................................................................ 29 致謝 ............................................................................................................................... 30 附錄 A: 智能停車系統(tǒng)源代碼 ......................................................................................... 31 附錄 B:系統(tǒng)電路圖 ......................................................................................................... 41 1 摘要 隨著人民生活水平的提高，我國汽車保有量不斷提升，私家車的數(shù)量越來多，在生活小區(qū)、辦公場所、商場、旅游景點等地方，停車難問題也日益突出。本文將從整體方案、硬件設計、軟件設計、安裝實施等方面進行全面地介紹該系統(tǒng)。城市的交通擁擠便是這種變化引起的現(xiàn)象之一。另外，在技術方面，其 高技術性匹配于現(xiàn)有其他智能化系統(tǒng)，具有很好的開放性，易于與其它智能化系統(tǒng)組合成更強大的綜合性系統(tǒng)，順應各種綜合方式的高級管理。減去 2021 年報廢的 100 多萬輛汽車，加上新增的 400 多萬輛，專家估計截至 2021 年底，中國私人汽車保有量接近 2200萬 輛。高昂的價格影響了停車場管理系統(tǒng)的普及， 目前定位于中低價位的停車場管理系統(tǒng)具有廣闊的市場空間。 停車場作為物業(yè)的一部份，仍離不開人的管理，停車場收費管理系統(tǒng)基本是根據(jù)車型和停車時間進行收費，人在車型的判斷、車號與車主的比對上有著不可替代的實際作用。使用 ID／ IC 卡收費系統(tǒng)車場的收費都經(jīng)電腦確認和統(tǒng)計，杜絕了失誤和作弊，保障了車場投資者的利益。又因為不用磁頭讀寫，不存在磨損磁 帶或受干擾，或因磁頭積塵而失效。 本文的工作主要體現(xiàn)在以下幾個方面： (1)、制定了全套系統(tǒng)解決方案； (2)、自主設計了控制器硬件； (3)、完成系統(tǒng)軟件編寫任務。 ②短距離感應：選用的控制器應有讀取卡片的功能，能獨立控制道閘起降并 能提供其它設備的控制；讀卡方式：采用近距離讀非接觸式讀卡方式 (515cm)。 ⑥整個停車場系統(tǒng)要求：停車場出口收費電腦與管理中心到更高管理階層形成一個網(wǎng)絡體系結構。因此本系統(tǒng)必須采用先進的技術和設備， 這一方面反映了系統(tǒng)所具有的先進水平，另一方面又使得系統(tǒng)具有強大的發(fā)展?jié)? 力。 ○ 3 可靠性 必須考慮采用成熟的技術與產(chǎn)品，在設備選型和系統(tǒng)的設計中盡最減少故障的發(fā)生。必須采用有效的高科技措施，防止場內(nèi)車輛被盜；同時，系統(tǒng)運作設計必須規(guī)范，保證系統(tǒng)自身的安全和管理人員的安全。 ○ 8 開放性 為保證各供應商產(chǎn)品的協(xié)同運作，同時考慮到投資者的長遠利益，本系統(tǒng)必須具有一定的開放性，并結合相關的國際標準或工業(yè)標準執(zhí)行。 總體設計 系統(tǒng)工作流程 入場：如圖 2． 2 所示，臨時用戶車輛進入停車場時，車輛感應器檢測車到。月租卡車輛進入停車場時，車輛感應器檢測車到， 司機把月租卡在入口票箱感應區(qū) 10 一 15 公分距離內(nèi)掠過，入口票箱內(nèi) ID 卡 讀寫器讀取該卡的特征和有關信息，判斷其有效性，同時啟動入口攝像機，攝錄一幅該車輛圖像，并依據(jù)相應卡號，存入中央電腦的數(shù)據(jù)庫中。車輛通過埋在車道下的車輛檢測線圈后，電動欄桿自動落下，同時收費處中央電腦將相關信息記錄到數(shù)據(jù)庫內(nèi)。 圖 車輛出場示意圖 11 系統(tǒng)的工作流程圖如下框圖所示： 圖 系統(tǒng)工作流程圖 總體設計方案 針對該停車場的實際情況及用戶反饋意見，計劃配置了一套由一個進口、一個出口組成的非接觸式 ID 卡停車場收費系統(tǒng)，停車場系統(tǒng)入口無人看守，入口配置車位顯示屏，臨時車可以自動取卡、刷卡進入車場，月卡車持卡感應進入車場。 (2)．軟件對地感線圈的識別與動作： 工作流程：當車經(jīng)過 2 地感時地感將發(fā)出一個信號給控制器，控制器將相應的信號傳送給停車場軟件，停車場軟件將相應的信息發(fā)送給顯示屏。當感應到為無效卡時，顯示屏顯示“無效卡 ，具體的接法是，顯示器的地線與控制器的 D0 輸出點 1 的 COM 點相連，常開點 (No)與請通過相連，無效卡則與控制器的 Do 輸出點 2 的 NO 聯(lián)接(在控制器中設置無效卡產(chǎn)生的動作為 Do 輸出點動作 )。 (2)．語音提示：通過語音編碼器對語音進行編碼，如： “謝謝，你的停車收費為， IC 元 ，對語音提示金額與顯示 屏顯示一致的問題： A．在停車場軟件中規(guī)定時間收費標準； B．在語音編碼器中編碼為：時段收費為 5 元，時段為 10 元； C．根據(jù)以上約定，以后通過傳輸停車時間段就可以報出收費情況。 出入口設備組成： 入口部分主要由吐卡機一個 (內(nèi)含 ID 卡讀卡器、 ID 卡出卡機、車輛感應器、對講分機 )、控制器一個、自動路閘一個、車輛檢測線圈二個、 LED 顯示屏一個自動攝像機一個等組成。 16 第 3 章 控制器的硬件設計 本系統(tǒng)控制器以單片機為核心，硬件結構如下圖所示。 STMicroelectronics 即意法半導體公司是 1987 年 6 月在意大利的 SGS 微電子公司和法國的湯姆遜微電子公司合并后產(chǎn)生的。 (6)、可供應內(nèi)部集成 MAX810 專用復位電路的單片機只有 D 版本才有內(nèi)部集成 專用復位電路，原復位電路可以保留，可以不用；若不用，將 RESET 腳直接 短接到地即可。通過簡單的串行接口與單片機進行通信，實時時鐘／日歷電路提供秒、分、時、日、月、年、星期、每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)，可自動調(diào)整時鐘操作，可通過 AM／ PM 指示決定采用 24 或 12d,時格式。可通過外 部電池加電以長時期保存數(shù)據(jù)，并能慢速為電池充電。通過簡單的 3線串行方式接口，能在 2． 55． 5V電源下可靠工作，在 2． 5V 時耗電小于 300nA。如果有額外的諸如電容和電阻等元件被連接到 Xl 和 X2 引腳，晶振將不能正常 工作。市場上最為普遍的 32KHZ 晶體有兩種類型： 6pF 和 12． 5pF。 自動對時：如前述，由于控制器 時鐘的精度有限 (出于成本考慮 )，在每過幾 天可能就會產(chǎn)生幾秒的時間誤差，這方面的缺陷將采用軟件方式來彌補，本課題 中在控制器與上位機通訊程序中加入自動對時功能代碼來實現(xiàn)。 21 第 4 章 系統(tǒng)軟件設計 控制器操作系統(tǒng) 在嵌入式系統(tǒng)中，使用 RTOS(Real Time Operating System，實時操作系統(tǒng) )