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如何设计停车场系统
添加日期:[2020-05-12 11:33:33]
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 随着国民经济水平和生活质量的飞速提高,汽车数量不断增加,在为居民出行提供方便的同时,越来越多的汽车与有限的空间资源之间的矛盾逐渐增加。目前市场上的大多数停车场存在进出场效率低、车位占用情况更新慢、自动化程度弱等问题。为了解决这些问题,需要停车场系统。停车场系统在一定程度上使停车场智能化和自动化水平显着提高,加快了车辆进出停车场的速度,减少了用户寻位停车的时间,实现了停车场智能管理。那么如何设计停车场系统呢?
  一、硬件设计与选型
  停车场系统以主控中心为核心,包括门禁管理模块、车牌识别模块、车位管理模块、收费模块、路径引导模块和主控中心模块六个功能模块。
  1.主控芯片
  停车场系统门禁管理终端、路径引导终端均采用单片机系统作为主控制器。它内置ARM Cortex-M3内核,在低功耗情况下具有高性能、集成化程度高,简化编程的复杂性。
  2.路径引导终端
  停车场系统中的路径引导终端设计选用UWB室内定位技术,定位停车场内部位置并在串口显示屏上显示,用户可以根据当前在停车场内的位置选择行驶方向,以便最快寻找到停车位置,节省时间。UWB室内定位主要是通过一定频率收集目标的位置信息,然后经一系列算法,计算出目标物体相对于参考节点的坐标,从而对目标进行定位。
  为实现室内定位功能需设计三个基站和一个标签,停车场系统基站和标签的硬件设计均采用超宽带定位模块DWM1000实现,其由芯片进行控制,基站外接显示屏显示定位结果。
  停车场系统中使用的超宽带模块是美国公司DecaWave推出的一款高精度定位模块DWM1000,其主要的外设接口是SPI,主控通过SPI协议来控制DWM1000模块实现定位功能。
  二、软件设计
  系统控制终端的软件设计由路径引导终端的软件程序设计和主系统设计构成。路径引导终端是由主控芯片控制DWM1000超宽带定位模块接收、发送和处理数据并利用定位算法实现的。停车场系统中需要四个节点实现室内定位,由一个标签节点,三个基站节点组成。三个基站节点在停车场内部安装,等待标签节点的数据信号;当有标签节点进入基站覆盖环境内时,会以一定频率发出通信帧,一帧数据包括自身id号,时间戳等信息,基站节点与标签节点之间通过握手,获得多个时间戳,标签节点通过TOA定位算法计算出标签节点相对于基站节点的具体位置并显示。
  对节点进行初始化时需要对其工作模式进行配置,节点有标签模式和基站模式两种工作模式,此外还会在程序设计中对传输的通道、通信帧的格式、传输速度等进行配置。当节点被配置成标签模式后就会发送通信帧,此时判断基站节点是否回复信息,当标签节点收到回复信息时,计算具体位置,在串口显示屏显示出其具体位置;若没有收到回复信息,则重新发送通信帧。当节点在初始化时被配置成基站节点时,循环判断是否收到标签发送的通信帧,当接收到标签节点的通信帧时,则对通信帧内容进行解析,若解析成功则回复标签节点。
  三、系统功能设计
  停车场系统主要设计应用于智能停车场系统,系统软件设计即对主控中心进行设计,是系统的核心部分。系统的所有业务功能均依靠主控中心实现,各子系统的数据都通过网络通讯上传到主控中心处理,并将控制命令下达给各个子系统。停车场系统的主控中心采用C#语言和MySQL数据库,基于Visual Studio开发平台,采用TCP/IP网络通信协议实现主控中心设计。
  智能停车场系统在一定程度上能够改善目前停车场普遍存在的问题,给车主进行停车定位引导,提高停车场的工作效率,具有较高实用价值。

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