【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 系統(tǒng)，通過(guò)地?zé)?。在停車?chǎng)入口到各個(gè)車位上都有一條地?zé)艟€路，當(dāng)入口檢測(cè)器檢測(cè)到有車輛進(jìn)入時(shí)，系統(tǒng)會(huì)遍歷所有的停車位，尋找可用的停車位，當(dāng)尋找到一條可用的停車位時(shí)，一方面在系統(tǒng)中標(biāo)記該車位為預(yù)定狀態(tài)，同事將該條線路的地?zé)酎c(diǎn)亮，車輛尋這點(diǎn)亮的路燈將很容易到 達(dá)目標(biāo)車位。 該系統(tǒng)需要解決的問(wèn)題是，如何處理多車輛同時(shí)進(jìn)入停車場(chǎng)的問(wèn)題，因?yàn)檫@時(shí)候需要有多個(gè)地?zé)艟€路同時(shí)被點(diǎn)亮，當(dāng)有一輛車進(jìn)入車位時(shí)，相應(yīng) 的路線上的地?zé)粜枰幌?，但是同時(shí)又不能影響其他正在行進(jìn)的車輛的地?zé)粢龑?dǎo)。 為了解決這個(gè)問(wèn)題，本研究采用分段控制地?zé)舻姆椒?，即將路線分成若干段，每一段單獨(dú)控制。當(dāng)有一段地?zé)粜枰鐣r(shí)，會(huì)遍歷系統(tǒng)中當(dāng)前正在被占用的車位，如果該車位的地?zé)粽诒稽c(diǎn)亮，同時(shí)待熄滅的地?zé)艉驼趩h占用的車位的地?zé)糁睾?，那么久不要熄滅該地?zé)?，以保證該地?zé)裟芾^續(xù)為其他車輛提供引導(dǎo)。 基于單片機(jī)的停車場(chǎng)管理系統(tǒng) 11 圖 331 地?zé)粝到y(tǒng)控制流程 紅外車輛檢測(cè)設(shè)計(jì) 紅外檢測(cè)模塊主要有兩個(gè)用途，一個(gè)如前面所述，作為停車場(chǎng)入口的檢測(cè)是否有車輛進(jìn)入停車場(chǎng)； 另一個(gè)功能是檢測(cè)是否有車離開(kāi)停車場(chǎng)。紅外模塊的功能實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單，紅外檢測(cè)模塊的使用方法前面已經(jīng)講解。本設(shè)計(jì)中只需要捕捉檢測(cè)到的信號(hào)。然后就可以判斷當(dāng)前位置是否有車輛，進(jìn)而做出相應(yīng)的處理。 限號(hào)及車位剩余顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì) 剩余車位顯示是本系統(tǒng)的另外一個(gè)很重要的功能，試想，如果沒(méi)有了該功能的提示，車主不知道當(dāng)前該停車場(chǎng)剩余多少個(gè)停車位，那么勢(shì)必會(huì)造成混亂的情況：基于單片機(jī)的停車場(chǎng)管理系統(tǒng) 12 所有的車都開(kāi)進(jìn) 停車場(chǎng)，但是停車場(chǎng)內(nèi)早已經(jīng)占滿了。因此，一個(gè)完成的停車場(chǎng)系統(tǒng)，這一部分也是至關(guān)重要的。 本系統(tǒng)中車位有三種狀態(tài)：占用、預(yù)定、空閑，對(duì)應(yīng)這當(dāng)前有車輛停在車位上，該車為不可被其他車輛使用，預(yù)定表明當(dāng)前沒(méi)有車停在車位上，但是該車位已經(jīng)被分配出去了，例如有一輛車已經(jīng)進(jìn)入停車場(chǎng)，但是還沒(méi)有到達(dá)停車位，那么停車位是預(yù)定的狀態(tài)?？臻e，顧名思義，就是表明當(dāng)前該車位沒(méi)有被占用、也沒(méi)有被預(yù)定，是完全可被分配的車位。 因?yàn)轱@示系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)顯示空閑車位的數(shù)量，當(dāng)有車位被預(yù)定，有車位被占用，或者有車駛出停車位的時(shí)候，都需要及時(shí)的更新 停車位的個(gè)數(shù)顯示。 為了實(shí)現(xiàn)以上功能，空閑車位顯示模塊的設(shè)計(jì)如下： 圖 351 車位顯示模塊流程圖 說(shuō)明：車位只有三種狀態(tài)：空閑、預(yù)定、占用。顯示模塊在程序的每一個(gè) loop都被執(zhí)行，當(dāng)檢測(cè)到某一個(gè)車位被預(yù)定是，計(jì)數(shù)顯示立刻減 1，表示當(dāng)前有一個(gè)車位不可用基于單片機(jī)的停車場(chǎng)管理系統(tǒng) 13 了。如果檢測(cè)到車位被占用那么檢查的它的傳感器，如果傳感器檢測(cè)到車（傳感器 =0）， 那么表明該車位確實(shí)被占用了，如果該車位的傳感器檢測(cè)不到車，那么表明該車位原來(lái)停放了一輛車，但是現(xiàn)在車已經(jīng)開(kāi)走了，那么該車位又變成空閑 了，因此顯示數(shù) +1，其他所有的情況，計(jì)數(shù)不變化。 限號(hào)顯示相對(duì)簡(jiǎn)單，只需要獲取當(dāng)前星期，然后將對(duì)應(yīng)的數(shù)字顯示在數(shù)碼管上即可。 基于單片機(jī)的停車場(chǎng)管理系統(tǒng) 14 第四章 智能停車場(chǎng)實(shí)現(xiàn) 根據(jù)以上設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)之間相互交互，實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，總體的工作流程如下框圖所示： 圖 系統(tǒng)總體框圖 流程整體說(shuō)明：該系統(tǒng)以單片機(jī) Arduino為核心，附著傳感器系統(tǒng)、入口檢測(cè)系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、地?zé)粢龑?dǎo)系統(tǒng)； 各個(gè)子系統(tǒng)通過(guò)引進(jìn)與中央單片機(jī)相連接，通過(guò)單片機(jī)的處理器，來(lái)實(shí)現(xiàn)各模塊的控制 [1]。各個(gè)模塊的交互如圖所示，系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候，單片機(jī)首先檢測(cè)入口是不是有車輛進(jìn)入，如果檢測(cè)到有車輛進(jìn)入則尋找可用車位，啟動(dòng)地?zé)粢龑?dǎo)、同時(shí)更新顯示系統(tǒng)的顯示個(gè)數(shù)。 如果沒(méi)有檢測(cè)到車輛，則繼續(xù)保持檢測(cè)狀態(tài)。傳感器系統(tǒng)主要是用來(lái)檢測(cè)車位上的車輛的狀態(tài)，根據(jù)車輛狀態(tài)來(lái)更新顯示系統(tǒng)以便及時(shí)提醒停車場(chǎng)外的車輛當(dāng)前是否有車輛可用。顯示系統(tǒng)的另一個(gè)功能是提醒車主當(dāng)前的限號(hào)尾號(hào)。 [1] 參考 秦 龍 .MSP430單片機(jī)常用模塊與綜合系統(tǒng)實(shí)例精講 基于單片機(jī)的停車場(chǎng)管理系統(tǒng) 15 下面將逐個(gè)介紹每個(gè)子系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方法。 入口實(shí)現(xiàn) 入口系統(tǒng)是整個(gè)停車場(chǎng)的智能開(kāi)始。傳統(tǒng)的停車場(chǎng)在入口都會(huì)有一個(gè)管理員，當(dāng)有車輛需要將進(jìn)入車場(chǎng)時(shí)，管理員檢車有多少個(gè)車位可用，是否允許車輛進(jìn)入，然后放行。 本課題將實(shí)現(xiàn)與管理員職責(zé)相同的入口系統(tǒng)，當(dāng)有車輛進(jìn)來(lái)時(shí)，代替管理員，本課題使用一個(gè)傳感器來(lái)檢測(cè)是不是真的 有車進(jìn)來(lái)，如前面介紹的，為了使檢測(cè)的準(zhǔn)確性盡可能的提高，本課題采用多次檢測(cè)的方法，并設(shè)定了一個(gè)閾值，只有多次檢測(cè)到有物體的次數(shù)大于一定的閾值待會(huì)判斷為有車。具體實(shí)現(xiàn)如下： void entrance_stat_check() { //delay(2021)。 int tmp = 0。 for(int i = 0。 i10。 i++) { tmp += digitalRead(enter_port)。 } if(tmp == 0) { avail = 1。 } } 上面代碼的意思是，每隔 100ms 讀取一次傳感器的值，連續(xù)讀取十次。如果讀取的都是有障礙物，那么任務(wù)檢測(cè)到有車輛，可用的車位總數(shù)減少 1， 同時(shí)為該車輛尋找一個(gè)可用的停車位。 本課題使用的傳感器如下圖所示，如果檢測(cè)到有障礙物那么從單片機(jī)響應(yīng)管腳 讀取到的為 1. 如果連續(xù)讀取十次都是 0，則 tmp=0，那么表明有車。 圖 411 紅外傳感器 該傳感器有三個(gè)管腳，依次為：電源、地線和輸出。在入口，將輸出接在 Arduino 的enter_port（ 48）管腳上，通過(guò) digitalRead（）可以讀取管腳的值，也就可以讀取傳感器的信號(hào)。 void find_avil_path() { 基于單片機(jī)的停車場(chǎng)管理系統(tǒng) 16 for(int i = 0。 i 8 。 i++) { if(park_stat[i] == 0) { park_stat[i] = 1。 break。 } } } 當(dāng)入口檢測(cè)到有車的時(shí)候，會(huì)調(diào)用 fin_avil_path[1]方法，尋找可使用的車位。 在程序里， park_stat[8]， avail 都是全局變量，前者用來(lái)標(biāo)記每一個(gè)車位（共 8 個(gè)車位）的狀態(tài)， 1 表示不可用， 0 表示可用。如果尋找到某一個(gè)車位為 0，則表示可用，讓后將該位置的狀態(tài)置為 并且在入口需要將全局可用的車位數(shù)減少 1. 顯示系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 有車位被占用時(shí)，要及時(shí)更新顯示屏的顯示數(shù)量。顯示的實(shí)現(xiàn)代碼比較簡(jiǎn)單，如下 int stat = digitalRead(park_port[i])。 if(stat == 1 amp。amp。 park_stat[i] == 0) { avail += 1。 } myDisplay 方法首先會(huì)遍歷 8個(gè)車位，讀取響應(yīng)車位的傳感器，如果傳感器讀取到的值為 1（沒(méi)有車輛），并且全局的該車位的停車狀態(tài)為 0（可用），則可用的車位數(shù)加 1（每次村換開(kāi)始的時(shí)候， avail初始化為 0）。 for(int x=low_ledStart。x=low_ledEnd。x++) { digitalWrite(x,low_led[low][z])。 z++。 if (z=9) z=0。 } 統(tǒng)計(jì)出當(dāng)前有多少個(gè)車位以后，需要在數(shù)碼管上顯示出來(lái)，調(diào)用 show接口。 該接口接收一個(gè)輸入數(shù)字，這個(gè)數(shù)字可以是任意一個(gè)兩位數(shù)，函數(shù)取得高位和地位，分別展示，以為該系統(tǒng)只有 8個(gè)停車位，所有只展示低位就可以。具體展示方法需要根據(jù)數(shù)字來(lái)控制 LED數(shù)碼管的每個(gè)段來(lái)亮或暗。具體控制方法如下： [1] 參考 王東峰等 .單片機(jī) C 語(yǔ)言應(yīng)用 100例 基于單片機(jī)的停車場(chǎng)管理系統(tǒng) 17 圖 421 七段數(shù)碼管引腳圖 因此若要顯示 0，則只需要 G和 DP暗淡，將相應(yīng)的管腳設(shè)置為高電平即可。 8位數(shù)碼管通過(guò)引線和 arduino的管腳連接，本課題設(shè)置的連接映射為： LED管腳 Arduino管腳 數(shù)組索引 2 7 6 10 6 6 9 5 5 7 4 3 5 3 2 4 2 1 1 8 7 6 9 8 8 13 根據(jù)管腳圖顯示 0需要 1和 6為高電平，對(duì)應(yīng)管腳為 8 和 9 為高電平，對(duì)應(yīng)數(shù)組索引為 7 8 為 0 0 0 0 0 0 1 1 同樣的道理可得 1， 2， 3， 4， 5， 6， 7， 8， 9顯示對(duì)應(yīng)的數(shù)組。 基于單片機(jī)的停車場(chǎng)管理系統(tǒng) 18 將這個(gè)映射存入二維數(shù)組中為： int low_led[10][8]={{0,0,0,0,0,0,1,1}, {1,0,0,1,1,1,1,1}, {0,0,1,0,0,1,0,1}, {0,0,0,0,1,1,0,1}, {1,0,0,1,1,0,0,1}, {0,1,0,0,1,0,0,1}, {0,1,0,0,0,0,0,1}, {0,0,0,1,1,1,1,1}, {0,0,0,0,0,0,0,1}, {0,0,0,0,1,0,0,1}}。 因?yàn)?led 和 arduino 已經(jīng)固定連接好了，所以如果想要顯示某一個(gè)數(shù)字 比如 7，只需要從arduino的管腳 2 開(kāi)始到管腳 9，依次設(shè)置為 0 0 0 1 1 1 1 1 ，則將數(shù)碼管的 A/B/C段設(shè)置為低電平，讓數(shù)目管顯示為 7. 車位引導(dǎo)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 車位引導(dǎo)是本課題的一個(gè)主要功能。為了能夠支持多個(gè)車輛同時(shí)引導(dǎo)，本次設(shè)計(jì)將一條地?zé)舴譃槎喽危阌诳刂?，其中有些段可以?shí)現(xiàn)共用。 地?zé)粢龑?dǎo)的示意圖如下： 基于單片機(jī)的停車場(chǎng)管理系統(tǒng) 19 圖 431 地?zé)粢龑?dǎo) 如上圖所示，用 12 段 led燈來(lái)組成地?zé)粢龑?dǎo)系統(tǒng)，當(dāng)需要引導(dǎo)進(jìn)入車位 6 時(shí)，只需 要0， 1， 7亮即可，將每個(gè)車位對(duì)應(yīng)的 led路徑保存在數(shù)組中，如下： int park[8][5] = {{0, 4, 1, 1, 1}, {0, 1 ,6, 1, 1}, {0, 1, 2, 8, 1}, {0,1,2,3,10}, {0,1,2,3,11}, {0,1,2,9, 1}, {0,1,7,1,1}, {0,5,1,1,1}}。 8個(gè)車位每個(gè)車位最多是用 5段數(shù)碼管， 1表示不使用。從而為數(shù)組中可以很直觀的看出有些車位的數(shù)碼管是重復(fù)的，例如車位 2和車位 3，如果兩輛車同時(shí)