劉亭等

摘 要：針對(duì)露天停車場目前廣泛存在著的晚間車位線不清、車位浪費(fèi)、智能化程度不高等問題，綜合利用太陽能、傳感器、單片機(jī)、Zigbee無線傳輸?shù)燃夹g(shù)，針對(duì)目前停車場運(yùn)營中普遍存在的問題，設(shè)計(jì)了一套智能引導(dǎo)管理系統(tǒng)。此系統(tǒng)能夠全方位直觀的引導(dǎo)車輛，使駕駛員在能見度低（晚上、大雨、大霧等）的環(huán)境下也能夠迅速找到車位，解決了因停車交通擁擠，滯留時(shí)間長等問題。

關(guān)鍵詞：太陽能；引導(dǎo)；無線傳輸；停車場

隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市的機(jī)動(dòng)車數(shù)量屢創(chuàng)新高，停車場理所當(dāng)然成為交通系統(tǒng)中的一個(gè)重要部分。然而，傳統(tǒng)停車場管理系統(tǒng)在安全性和人性化方面的不足，使其已不能滿足使用者和管理者對(duì)其運(yùn)行效率、安全性能的需求。因此設(shè)計(jì)一套高效智能的停車場管理系統(tǒng)勢在必行。

1 設(shè)計(jì)方案

1.1 研究方法

（1）無線傳輸技術(shù)；（2）傳感器檢測技術(shù)；（3）單片機(jī)技術(shù)；（4）太陽能應(yīng)用技術(shù)。

1.2 技術(shù)路線

2 工作原理及性能分析

2.1 車輛檢測模塊

用光電開關(guān)傳感器檢測技術(shù)實(shí)現(xiàn)有無車位的檢測，有車時(shí)傳感器接受到信號(hào)，控制系統(tǒng)使得LED燈發(fā)紅色光，無車時(shí)LED燈發(fā)綠光。

2.2 發(fā)光導(dǎo)標(biāo)模塊

收到有車存在的信息，控制中樞控制導(dǎo)標(biāo)發(fā)紅光，收到無車存在的信息，控制中樞控制導(dǎo)標(biāo)發(fā)綠光；同時(shí)此模塊還進(jìn)行太陽能的轉(zhuǎn)化與儲(chǔ)存。

2.3 停車場整體引導(dǎo)顯示屏

導(dǎo)標(biāo)屏幕由LED和數(shù)碼管組成，數(shù)碼管顯示車位號(hào)，紅色LED顯示車位信息，LED燈亮?xí)r代表此車位有車輛存在，不亮表示無車位存在。

2.4 計(jì)時(shí)計(jì)費(fèi)

計(jì)時(shí)計(jì)費(fèi)功能的實(shí)現(xiàn)依托于Matlab圖片處理技術(shù)完成，系統(tǒng)計(jì)費(fèi)采取車牌號(hào)識(shí)別處理的方式，利用兩幅圖片的差別實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)計(jì)費(fèi)，使收費(fèi)合理化。

2.5 太陽能自動(dòng)追光系統(tǒng)

為了更高效率的采集太陽能，設(shè)計(jì)自動(dòng)追光系統(tǒng)輔助太陽能電池板發(fā)電，使其和太陽光始終保持合理的角度，實(shí)現(xiàn)采能的最大化。工作原理：通過光敏電阻采集光強(qiáng)信號(hào)，經(jīng)過電壓比較器比較光強(qiáng)信號(hào)傳送到單片機(jī)從而控制步進(jìn)電機(jī)和舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使太陽能電池板與太陽光成理想角度。

2.6 系統(tǒng)總體模型及線路圖

3 理論設(shè)計(jì)計(jì)算

該系統(tǒng)用到單片機(jī)AT89S52最小系統(tǒng) 電壓范圍：4.0-5.5V 頻率范圍：12 MHz

紅色10mm LED燈：P=1.7v *0.02A=0.034W 紅色5mm LED燈：P=2.1v *0.0075A=0.01575W

綠色 5mm LED燈：P=3.325V *0.0135A=0.0448875W

0.36英寸一位數(shù)碼管P=1.9V *4.5MA=0.00855W

PT2262：P=9V *0.02？A PT2272：P=5V *0.02 A

4 系統(tǒng)優(yōu)勢

4.1 發(fā)光導(dǎo)標(biāo)均采用低功耗LED燈，利用發(fā)光導(dǎo)標(biāo)系統(tǒng)引導(dǎo)車輛，使駕駛員在能見度低（晚上、大雨、大霧等）的環(huán)境下也能夠迅速的找到車位，同時(shí)還能夠明確顯示車位界限，從而高效利用停車場的有限空間。

4.2 為實(shí)現(xiàn)更加快速便捷的停車，設(shè)計(jì)一個(gè)整體的車位顯示屏幕，顯示出停車場中的空車位，初步的引導(dǎo)駕駛員尋找車位。

4.3 自動(dòng)計(jì)時(shí)計(jì)費(fèi)。計(jì)費(fèi)采取車牌好號(hào)識(shí)別處理的方式，在進(jìn)、出停車場時(shí)掃描車輛牌號(hào)，利用兩副圖片的差時(shí)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)計(jì)費(fèi)，使收費(fèi)合理化。

4.4 車位信息數(shù)據(jù)傳輸使用zigbee無線傳輸系統(tǒng)，自組局域網(wǎng)，傳輸信息穩(wěn)定、可靠。同時(shí)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)顯示停車場車位?？康膶?shí)時(shí)狀態(tài)。

4.5 系統(tǒng)能源選用環(huán)保清潔新能源-太陽能，并設(shè)計(jì)太陽能自動(dòng)追光系統(tǒng)輔助能源的采集，保證整體系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時(shí)使用單片機(jī)的睡眠、喚醒功能使系統(tǒng)更加節(jié)能。

5 結(jié)束語

太陽能智能停車導(dǎo)標(biāo)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)是經(jīng)過長期觀察與摸索后結(jié)合生活實(shí)際而設(shè)計(jì)的一種高效快捷、公正準(zhǔn)確、科學(xué)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能環(huán)保的停車場管理手段，使停車場對(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛動(dòng)態(tài)和靜態(tài)管理。系統(tǒng)由導(dǎo)標(biāo)模塊、車輛檢測模塊、計(jì)費(fèi)模塊和控制模塊組成，以太陽能為能源，供給檢測、導(dǎo)標(biāo)等模塊的運(yùn)行。這個(gè)系統(tǒng)中還加入了傳感器、單片機(jī)、無線傳輸?shù)燃夹g(shù)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性與準(zhǔn)確性，具有廣闊的市場前景。

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作者簡介：2010級(jí)光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生。

*通信作者簡介：許明清（1962-），男，本科，副教授，從事物理學(xué)教學(xué)工作。