基于STC单片机的停车场管理系统的设计

摘要：随着汽车数量飞速增长，停车问题越来越受人们的关注，为了使停车场有效管理，停车场管理的信息化成为必然。我们可以利用所学的知识，编写设计一个停车场管理系统，详述了智能停车场管理系统的设计与实现方法，以提高管理的效率，提升停车场的竞争力。

关键词：智能管理 无线通讯 超声波检测 射频卡

一、功能与目标

本停车场管理系统基于单片机实现智能管理，通过此系统可以提升停车场管理的效率，能够实现安全停车，可以了解到自己的爱车停取情况。可以方便广大车友，不仅停车时智能引导，而且取车时智能提醒，从而防止盲目寻找而浪费时间。实现智能、高效、便捷管理。

1.停车安全可靠。标准的一杆一车，同时配有独立按键具有开杆的优先级，优先保证通车的无阻碍性。同时由于采用刷卡出入，所以在不同地区均可以使用。例如矿区、医院、大型的CBC等等。

2.任意终端刷卡提示。进入停车场前，终端显示剩余车位，和本区距出口最近车位。智能便于您快速停车，进一步减少停车排队时间。

3.超声波监测车位。利用超声波原理，通过反馈电平信息，监测当前车位状况。当前区域子终端记录并且时时反馈至主机，以供车位数据不断更新。

4.快速定位爱车。大型公共停车区域，在任意终端刷卡，即可得知你爱车的车位信息。可以减少停车场车位拥堵的情况，方便停取车。二、需求分析及功能模块划分

三、系统结构图

如图所示：

四、关键技术与实现

1、无线数据组网数据同步的设计。对于数据同步，本系统采用多对一发送政策，多个发送机对应着一个状态机，每个发送机均拥有自己唯一的一条独立发送通道，互不干扰。实现数据发送的正确性。每次发送一个字节，字节包含着当前管理下的停车区域所剩余的停车空位，发送到入口主机上进行数据统计。

2、系统中射频卡验证的设计。本系统的射频卡验证模块是采用稳定可靠的NXP公司的MFRC522读写模块，通过读取全球唯一的一个S50卡的ID号，进行数据历遍，在数据库能搜索到卡的信息则为验证成功的卡，否则提示非法操作。因卡的ID号是全球独立唯一的，所以安全系数非常高，加上设有64位的密码，让破解成为不可能。从而大大增加了本系统的安全性。当系统验证成功后，则通知电机动作，挡车杆升起，此时入口主机的超声波模块开始工作，检测当前车辆是否通过了挡车杆，第一次检测到车辆时，车辆即将通过标志置1，当再次检测到前方无障碍物时（车辆已经完全通过），车辆已经通过标志置1，此时系统计时5s，5s后挡车杆放下。实现入口检测。

3、统计剩余停车空位的设计。对于检测剩余的停车空位，我们采用的是超声波距离检测，采集回来的数据还要软件滤波后再处理，当超声波模块检测到的障碍物距离小于设定的距离时（我们设定的是100cm，车身底盘很少有超过100cm的），则认定当前车位有车，否则判定没有车辆占用当前停车位，则会产生（当前区域所有车位-1的算数运算），同时会把数据同步到入口主机，让入口主机进行数据统计。

五、解决的主要问题或现用的技术手段

智能停车场管理系统，是现代化停车场车辆收费及设备自动化管理的统称。是将停车场完全置于计算机统一管理下的高科技机电一体化产品。他以感应卡IC卡为载体，通过智能设备使感应卡记录车辆及持卡人进出的相关信息，同时对其信息加以运算、传送并通过字符显示、语音播报等人机界面转化成人工能够辨别和判断的信号，从而实现计时收费、车辆管理等目地。根据设计原理智能停车场管理系统可分为三大部分：信息的采集与传输、信息的处理与人机界面、信息的储存与查询。根据使用目的的智能停车场管理系统可实现以下四大功能：

1、系统功能。车辆感应IC卡，可以存储持卡人的各种信息然后超声波检测停车场内车位信息并提示车主，读卡器再将这个读取信号传递给停车场控制器，停车场控制器收到信息后，经自动核对为有效卡后，车闸自动开启，电脑记录车子牌号及进出入的信息。

2、车位引导功能。通过终端显示等多种方式向驾驶员提供停车场的车位占用状况、内部行驶路线等信息，以优化、便捷的方式引导驾驶员找到停车位。该功能能够减少为寻找车位而耗费的时间，平衡停车在时间与空间上的竞争，改善由寻车位造成的车流拥堵。同时，对提高停车设施使用率、优化停车场经营管理以及促进商业区域的经济活力等方面有着极其重要的作用。

3、反向寻车功能。在商场、购物中心等大型停车场内，车主在返回停车场时往往由于停车场空间大，环境及标志物类似、方向不易辨别等原因，容易在停车场内迷失方向，找不到自己的车辆。反向寻车功能，通过智能终端查询车辆所停的位置及引导路线，方便用户尽快找到车辆停放的区域。

4、停车位更改功能。当车主需从不同的出口进出时，为了方便和省时，车主可能会需要停在更方便的地方，但是提前已经进入一个车位。这时，只要把爱车放到新车位并且在新车位的终端刷一下IC卡，就能更改车位信息，IC卡就能重新记录该车信息。

六、总结

本设计基于社会的需求而诞生，通过C语言软件的编写，形成比较高效的算法，并且不断对算法优化，最终形成比较完善的停车场管理系统。

它的主要优点表现如下：实现智能管理，简单、便捷、高效；可以任意终端刷卡显示出您的爱车所在位置，方便您快速，便捷的找到您的爱车；可以任意挪动您的爱车，停在您喜爱的位置，无需通过停车场管理人员，只需在终端二次刷卡即可实现。

该系统的设计目标，以及整个系统的基本逻辑结构和主要功能已经基本实现。在具体的应用中可能还存在许多不足之处，还要在以后的应用中不断完善。

参考文献：

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