物联网的智能停车场系统设计
随着科学技术的进步，信息社会的发展，停车行业正在逐步追赶上时代的脚步，逐渐向物联网技术方向迈进。本文首先分析了目前停车场系统的研究背景、发展现状以及出现的问题，在此基础上通过需求分析，设计了一种基于物联网技术智能停车系统。该系统通过进入按键来模拟红外广电模块检测车辆进入停车场，同时LCD1602车辆进入信息加1，LED指示灯在相应的车位上进行指示该车位已有车辆，为驶入的车辆进行提醒，减少寻找停车位的时间；驶出按键来模拟红外广电模块检测车辆驶出停车场，同时LCD1602车辆驶出信息减1。并通过无线传输技术实现对停车场车辆的数目、状态位置等的数据的及时传输并显示。最后通过proteus仿真软件对系统进行了模拟停车场仿真实验，仿真结果达到了设计的要求。
目录
1 引言 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 课题研究意义 1
1.3 课题研究内容 1
2 系统总体方案 2
2.1 系统设计要求 2
2.2 传感器模块 3
2.3 显示模块 3
2.4 单片机选择 3
2.5 按键选择 3
2.6 WIFI无线模块选择 4
3 系统硬件设计 5
3.1 主控芯片 5
3.2 引脚功能 5
3.3 单片机最小系统 6
3.4 显示电路 8
3.5 按键模拟停车位电路 8
3.6 报警电路 10
3.7 4G无线串口电路 11
4 系统软件设计 13
4.1 主程序设计 13
4.2 倒计时中断程序设计 14
4.3 车辆进入停车场程序设计 15
4.4 车辆驶出停车场程序设计 16
结论与展望 20
致谢 20
参考文献 21
附录： 软件设计程序 22
1 引言
1.1 课题研究背景
改革开放40年来我国社会经济飞速发展，人们的生活质量和休闲水平有了很大的变化。汽车数量的增加就是其中的具体表现之一。2018年，国际汽车市场研究机构对我国 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
经济比较发达的一线城市北上广三地的热点之一汽车消费进行了调查。调查显示，家庭拥有汽车的比值达30%，而去年才只有15％。我国汽车数量不断增长，汽车消费市场发展趋势明显。我国在许多地方的设施还处于落后，比如停车场系统。为了方便有效的实现停车场安全、快捷运转，必须配备一套智能停车场系统。
1.2 课题研究意义
智能停车场系统是现代化停车场车辆收费及设备自动化管理的体现。它是由计算机统一管理下的机电一体化的高科技产品。智能化停车场系统能够节约许多的成本，包括人力成本和资源成本。同时还可以实现智能化科学化的管理，提高了利用率。同时还能够增强停车场的可靠性，减小损失。同时还具有较强的安全性能，把丢失的降到最低。智能停车场系统具有重要的研究意义，表现在两个方面：一方面，智能化停车场的市场效益具有巨大，在私家车数量日益增长的时期，对于停车占用的土地资源越来越多，它可以很好的解决这一问题。另一方面，智能化停车场具有良好的社会效应，他可以提高城市交通管理的效率，城市活力得到增强。因此，智能停车场的研究具有十分重要的意义。
1.3 课题研究内容
本文首先介绍了智能停车场系统的研究背景和意义。其次从智能停车场系统需求分析、设计到实现介绍了基于物联网的智能停车场系统。本文重点分析了基于物联网的智能停车系统的系统框架、电路结构和主要器件的选择、电路硬件与软件的仿真和基于WIFI模块的物联网技术在智能停车系统的具体应用，分析了基于物联网的智能停车系统设计开发过程中实现的基本流程，同时对于系统设计中存在的不足进行了总结，同时对系统的未来发展进行了展望。
2 系统总体方案
2.1 系统设计要求
本系统用于智能检测车辆出入和空出的车位，并通过AT89C52芯片来控制车辆检测模块、WIFI模块以可以对车辆的数量、状态和位置等的数据的传输并显示。利用单片机中的定时系统对车辆进出的时间控制和设定，因键盘系统可进行控制总车位数以及空余车位的显示。
智能停车场系统包括：无线wifi串口模块、传感器模块、键盘模块、电源模块、显示模块、模拟车辆车位模块等。系统可以实现控制和显示该停车场现有车辆数和已停放过车辆数、人工的设置总车位数以及空余车位数的数值显示等功能。并且拥有16个模拟的停车位，通过LED指示灯来显示车辆停放的具体位置。
系统设计要求：
（1）系统无需人工管理，采用单片机进行智能化控制。
（2）自动显示进出和停放车辆统计，停车场的车位有没有车。
（3）统计当天已停放车辆总数，通过LED指示灯显示停放位置。
（4）系统对于大部分停车场都可以进行使用。
（5）检测停车场车位是否已满，LED灯闪烁。
（6）由于本次设计只实现了仿真测试，因此在WIFI模块传输方面只进行系统功能的描述，不进行具体的仿真设计。
系统设计总体方框图如图21 所示。
图21 系统原理框图
2.2 传感器模块
方案一：超声波传感器发送声波出去后有汽车经过时会通过反射回来的声波消耗的时间进行计算。优点误差小，省空间。 缺点就是使用比较复杂，并安装比较困难。
方案二：采用红外线光电传感器，只要在测距离内，有物体经过时输出高电平，当没有物体时输出低电平。优点限制少，分辨率高。缺点易受光影响。
结合方案：本文选用光电传感器来判断是否有车驶入和是否有车辆停放在停车位上。
2.3 显示模块
方案一：1602液晶模块
1602液晶能够显示数字、字母以及符号等需要显示的内容。它有很多个5*7或者5*11等点阵字符位组成，每一行之前也有间隔，所以他不能显示图形，具有体积小、低功耗等优点[5]。
方案二：数码管显示
目录
1 引言 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 课题研究意义 1
1.3 课题研究内容 1
2 系统总体方案 2
2.1 系统设计要求 2
2.2 传感器模块 3
2.3 显示模块 3
2.4 单片机选择 3
2.5 按键选择 3
2.6 WIFI无线模块选择 4
3 系统硬件设计 5
3.1 主控芯片 5
3.2 引脚功能 5
3.3 单片机最小系统 6
3.4 显示电路 8
3.5 按键模拟停车位电路 8
3.6 报警电路 10
3.7 4G无线串口电路 11
4 系统软件设计 13
4.1 主程序设计 13
4.2 倒计时中断程序设计 14
4.3 车辆进入停车场程序设计 15
4.4 车辆驶出停车场程序设计 16
结论与展望 20
致谢 20
参考文献 21
附录： 软件设计程序 22
1 引言
1.1 课题研究背景
改革开放40年来我国社会经济飞速发展，人们的生活质量和休闲水平有了很大的变化。汽车数量的增加就是其中的具体表现之一。2018年，国际汽车市场研究机构对我国 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
经济比较发达的一线城市北上广三地的热点之一汽车消费进行了调查。调查显示，家庭拥有汽车的比值达30%，而去年才只有15％。我国汽车数量不断增长，汽车消费市场发展趋势明显。我国在许多地方的设施还处于落后，比如停车场系统。为了方便有效的实现停车场安全、快捷运转，必须配备一套智能停车场系统。
1.2 课题研究意义
智能停车场系统是现代化停车场车辆收费及设备自动化管理的体现。它是由计算机统一管理下的机电一体化的高科技产品。智能化停车场系统能够节约许多的成本，包括人力成本和资源成本。同时还可以实现智能化科学化的管理，提高了利用率。同时还能够增强停车场的可靠性，减小损失。同时还具有较强的安全性能，把丢失的降到最低。智能停车场系统具有重要的研究意义，表现在两个方面：一方面，智能化停车场的市场效益具有巨大，在私家车数量日益增长的时期，对于停车占用的土地资源越来越多，它可以很好的解决这一问题。另一方面，智能化停车场具有良好的社会效应，他可以提高城市交通管理的效率，城市活力得到增强。因此，智能停车场的研究具有十分重要的意义。
1.3 课题研究内容
本文首先介绍了智能停车场系统的研究背景和意义。其次从智能停车场系统需求分析、设计到实现介绍了基于物联网的智能停车场系统。本文重点分析了基于物联网的智能停车系统的系统框架、电路结构和主要器件的选择、电路硬件与软件的仿真和基于WIFI模块的物联网技术在智能停车系统的具体应用，分析了基于物联网的智能停车系统设计开发过程中实现的基本流程，同时对于系统设计中存在的不足进行了总结，同时对系统的未来发展进行了展望。
2 系统总体方案
2.1 系统设计要求
本系统用于智能检测车辆出入和空出的车位，并通过AT89C52芯片来控制车辆检测模块、WIFI模块以可以对车辆的数量、状态和位置等的数据的传输并显示。利用单片机中的定时系统对车辆进出的时间控制和设定，因键盘系统可进行控制总车位数以及空余车位的显示。
智能停车场系统包括：无线wifi串口模块、传感器模块、键盘模块、电源模块、显示模块、模拟车辆车位模块等。系统可以实现控制和显示该停车场现有车辆数和已停放过车辆数、人工的设置总车位数以及空余车位数的数值显示等功能。并且拥有16个模拟的停车位，通过LED指示灯来显示车辆停放的具体位置。
系统设计要求：
（1）系统无需人工管理，采用单片机进行智能化控制。
（2）自动显示进出和停放车辆统计，停车场的车位有没有车。
（3）统计当天已停放车辆总数，通过LED指示灯显示停放位置。
（4）系统对于大部分停车场都可以进行使用。
（5）检测停车场车位是否已满，LED灯闪烁。
（6）由于本次设计只实现了仿真测试，因此在WIFI模块传输方面只进行系统功能的描述，不进行具体的仿真设计。
系统设计总体方框图如图21 所示。
图21 系统原理框图
2.2 传感器模块
方案一：超声波传感器发送声波出去后有汽车经过时会通过反射回来的声波消耗的时间进行计算。优点误差小，省空间。 缺点就是使用比较复杂，并安装比较困难。
方案二：采用红外线光电传感器，只要在测距离内，有物体经过时输出高电平，当没有物体时输出低电平。优点限制少，分辨率高。缺点易受光影响。
结合方案：本文选用光电传感器来判断是否有车驶入和是否有车辆停放在停车位上。
2.3 显示模块
方案一：1602液晶模块
1602液晶能够显示数字、字母以及符号等需要显示的内容。它有很多个5*7或者5*11等点阵字符位组成，每一行之前也有间隔，所以他不能显示图形，具有体积小、低功耗等优点[5]。
方案二：数码管显示
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