文/劉溫靜 李秋菊

隨著城市燃油汽車數(shù)量不斷增多，石油資源緊缺、環(huán)境惡化問題日益凸顯，推進(jìn)節(jié)能減排工作有效開展迫在眉睫。城市新能源汽車作為“零排放、低損耗”的新型交通工具，備受人們青睞，越來越多人選擇其作為日常出行工具。但與此同時(shí)，城市新能源汽車數(shù)量的逐漸增加，顯現(xiàn)出其快速增長(zhǎng)數(shù)量同充電樁供電后續(xù)服務(wù)、規(guī)范統(tǒng)一停放不匹配等問題。城市新能源汽車專用智能環(huán)保停車場(chǎng)模型設(shè)計(jì)基于集編輯與執(zhí)行功能一體的可編程邏輯系統(tǒng)的DP-801 型單片機(jī)控制主板，其采用17 條宏指令系統(tǒng)語言完成模型的實(shí)際控制操作工作，完全滿足對(duì)該模型提出的控制要求。此設(shè)計(jì)旨在對(duì)該類模型的控制設(shè)計(jì)、功能改進(jìn)、加強(qiáng)完善有指導(dǎo)意義，對(duì)有效進(jìn)行新能源汽車推廣和管理工作、緩解交通擁堵等問題有社會(huì)積極意義，對(duì)響應(yīng)國家政策、加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)、可持續(xù)發(fā)展有重要引導(dǎo)作用。

1 設(shè)計(jì)思路

該模型設(shè)計(jì)基于DP-801 單片機(jī)控制編程主板，在實(shí)現(xiàn)新能源汽車專用基礎(chǔ)上，保證停車場(chǎng)有序進(jìn)行管理工作實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)入停車場(chǎng)尋找車位、防止停車擁堵功能；同時(shí)設(shè)計(jì)貼近綠色節(jié)能性，實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)環(huán)保功能；模型根據(jù)現(xiàn)實(shí)應(yīng)景及比例大小制作框架箱體，結(jié)合控制模塊組成完整智能模型進(jìn)行不斷調(diào)試改進(jìn)完善。此設(shè)計(jì)研究根據(jù)一般項(xiàng)目研究思路，遵循客觀研究規(guī)律，篤實(shí)完成各項(xiàng)任務(wù)研究，不斷改進(jìn)完善作品性能，完成理論與實(shí)踐結(jié)合、模型與現(xiàn)實(shí)匹配、結(jié)構(gòu)與功能完整、具有社會(huì)意義價(jià)值的項(xiàng)目研究。

2 研究過程

2.1 模型設(shè)計(jì)預(yù)想

設(shè)計(jì)思路流程圖如圖1所示。

（1）專用性方面：實(shí)現(xiàn)城市新能源汽車停車場(chǎng)的專用性，是對(duì)新能源汽車加以壁壘保護(hù)，也是在資源層面對(duì)新能源發(fā)展的保護(hù)。

（2）智能環(huán)保方面：通過智能控制主板實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)空余車位數(shù)、空余車位定位等智能功能；通過太陽能電池向停車場(chǎng)內(nèi)供電模擬光儲(chǔ)式充電站結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)環(huán)保功能。

（3）模擬和指導(dǎo)方面：模型實(shí)現(xiàn)模擬操作快速方便、模型外形美觀大方、模型系統(tǒng)智能環(huán)保等功能特點(diǎn)，對(duì)解決現(xiàn)實(shí)社會(huì)問題、改善大眾出行偏好、改變社會(huì)整體傳統(tǒng)觀念以及對(duì)實(shí)際停車場(chǎng)建設(shè)具有指導(dǎo)促進(jìn)意義。

2.2 模型停車流程設(shè)計(jì)

該模型停車流程設(shè)計(jì)較為規(guī)范，信號(hào)提示較明顯。當(dāng)城市新能源汽車車主具有停車需求，可根據(jù)停車場(chǎng)入口空余車位數(shù)信號(hào)燈提示停車場(chǎng)內(nèi)擁擠狀況選擇是否進(jìn)入，進(jìn)入停車場(chǎng)內(nèi)部可根據(jù)空余車位定位指示快速找到空余車位位置精準(zhǔn)停放，同時(shí)，照明燈打開，車主據(jù)汽車剩余電量多少選擇是否充電，停車充電結(jié)束后，車主離開，操作完成。如圖2所示。

2.3 模型功能設(shè)計(jì)

2.3.1 總體控制系統(tǒng)

模型總體控制系統(tǒng)主要設(shè)有DP-801 單片機(jī)與光電傳感器、數(shù)碼管組成的空余車位數(shù)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)；DP-801 單片機(jī)與壓力傳感器、定位信號(hào)燈（三色燈）組成的空余車位定位系統(tǒng)；DP-801 單片機(jī)與聲控傳感器、照明燈組成的聲控傳感照明系統(tǒng)。如圖3所示。

2.3.2 空余車位數(shù)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)

該系統(tǒng)可自動(dòng)檢測(cè)停車場(chǎng)內(nèi)空余車位數(shù)的多少。光電傳感器安裝于停車場(chǎng)模型兩個(gè)入口、出口處，兩個(gè)彩燈模塊安裝于停車場(chǎng)入口前方。模型內(nèi)部設(shè)置模擬車位16 個(gè)，運(yùn)行程序，數(shù)碼管顯示數(shù)字16 模擬模型內(nèi)部空余車位16個(gè)，模擬車進(jìn)入，入口光電傳感器檢測(cè)信號(hào)，數(shù)碼管數(shù)字-1，表示空余車位數(shù)減少一個(gè)；模擬車離開，出口光電傳感器檢測(cè)信號(hào)，數(shù)碼管數(shù)字+1，表示空余車位數(shù)增加一個(gè)。當(dāng)數(shù)碼管數(shù)字小于等于11 時(shí)，提示燈皆亮紅，提示停車場(chǎng)內(nèi)為擁擠狀態(tài)，當(dāng)數(shù)碼管數(shù)字大于11時(shí)，彩燈一紅一綠，提示停車場(chǎng)內(nèi)為暢通狀態(tài)。如圖4所示。

2.3.3 空余車位定位系統(tǒng)

此系統(tǒng)基于DP-801 單片機(jī)與安裝在車位上的壓力傳感器和安裝在停車場(chǎng)入口的定位信號(hào)燈（三色燈）連接而成。模擬車可通過停車場(chǎng)入口設(shè)計(jì)的車位定位燈平面圖獲得空余車位位置，空余車位對(duì)應(yīng)于圖中亮綠燈，已有車車位對(duì)應(yīng)圖中亮紅燈；當(dāng)車進(jìn)入停車場(chǎng)內(nèi)停放車，接觸壓力傳感器檢測(cè)停車信號(hào)，單片機(jī)處理輸出三色燈亮紅燈指令；車離開車位，壓力傳感器檢測(cè)離開信號(hào)，單片機(jī)處理輸出三色燈亮綠燈指令，實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)空余車位定位功能。

圖1：設(shè)計(jì)思路流程圖

圖2：模型停車流程圖

圖3：控制系統(tǒng)圖

圖4：空余車位數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)流程圖

圖5：模型框架圖

2.4 模型框架圖

如圖5所示。

3 設(shè)計(jì)創(chuàng)新總結(jié)

（1）設(shè)計(jì)主體創(chuàng)新：目前大部分停車場(chǎng)混合汽車停放停車場(chǎng)為主，本文停車場(chǎng)模型為新能源汽車專用智能環(huán)保停車場(chǎng)；

（2）設(shè)計(jì)立意創(chuàng)新：針對(duì)城市新能源汽車興起其快速增長(zhǎng)數(shù)量同充電樁供電后續(xù)服務(wù)、規(guī)范統(tǒng)一停放不匹配等問題，特設(shè)計(jì)專為新能源汽車供電、停放一體的停車場(chǎng)；

（3）設(shè)計(jì)模塊創(chuàng)新：該作品基于DP—801 單片機(jī)控制主板，設(shè)計(jì)智能程序?qū)Χ鄠€(gè)傳感器輸出指令控制實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)自動(dòng)智能化，各系統(tǒng)間功能作用緊密聯(lián)系，共同運(yùn)行實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)的智能化。

4 進(jìn)一步研究

4.1 研究物聯(lián)網(wǎng)無線技術(shù)，完善定位系統(tǒng)

通過使用ZigBee 組網(wǎng)模塊與定位終端組成的智能定位系統(tǒng)可準(zhǔn)確定位車位信息，車主可在終端系統(tǒng)顯示器看到位置信息，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車主停車的定時(shí)收費(fèi)功能，實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)的自動(dòng)智能化。

4.2 增加智能尋泊功能，完善停車場(chǎng)智能化

車主返回停車場(chǎng)離開會(huì)因停車場(chǎng)較大忘記初始停車位置，基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和智能手機(jī)基礎(chǔ)開發(fā)尋車應(yīng)用軟件讓其自動(dòng)與車連接進(jìn)行準(zhǔn)確定位，完善停車場(chǎng)智能化。

4.3 模型實(shí)際應(yīng)用化，提升太陽能輸出效率

下一研究階段將該模型實(shí)際應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，同時(shí)采用基于雙向變換器的電池儲(chǔ)能供電系統(tǒng)提升太陽能供電系統(tǒng)中輸出效率，提高停車場(chǎng)環(huán)保性能，實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)整體電源來自太陽能。

5 研究結(jié)果

本文從實(shí)現(xiàn)城市新能源汽車專用，為其提供充電、停車一體的智能環(huán)保停車場(chǎng)所出發(fā)，設(shè)計(jì)基于DP-801 單片機(jī)編程控制主板控制的停車場(chǎng)模型，通過模擬現(xiàn)實(shí)測(cè)試，完全滿足對(duì)該模型提出的控制要求，對(duì)指導(dǎo)該停車場(chǎng)模型的設(shè)計(jì)、規(guī)劃及改善具有一定的實(shí)用價(jià)值，對(duì)建設(shè)城市新能源專用智能環(huán)保停車場(chǎng)有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。同時(shí)，該停車場(chǎng)為新能源汽車提供專用停放壁壘，避免因混合停車場(chǎng)新能源車位被燃油汽車占位及偏遠(yuǎn)充電樁散亂造成的資源浪費(fèi)問題；其更是對(duì)新能源汽車直接宣傳推廣，對(duì)全社會(huì)參與低碳生活綠色出行、推動(dòng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)改革、改善全球環(huán)境具有深遠(yuǎn)促進(jìn)意義。