王敏　張科元　李郁

摘? 要：隨著城市人口的不斷增加，汽車(chē)保有量也逐年增加，停車(chē)難、停車(chē)亂現(xiàn)象頻現(xiàn)，提高傳統(tǒng)停車(chē)管理系統(tǒng)的智能化已經(jīng)是發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。針對(duì)這一問(wèn)題，提出了一種基于ZigBee技術(shù)的智能停車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過(guò)超聲波檢測(cè)裝置進(jìn)行車(chē)輛和車(chē)位信息檢測(cè)，利用ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行車(chē)輛車(chē)位信息的傳輸，使車(chē)輛入庫(kù)時(shí)即分配到有效車(chē)位，且上位機(jī)實(shí)時(shí)顯示車(chē)庫(kù)狀態(tài)。智能車(chē)庫(kù)系統(tǒng)改善了傳統(tǒng)停車(chē)場(chǎng)的管理模式，提高了運(yùn)行效率和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：ZigBee技術(shù);智能車(chē)庫(kù);超聲波

中圖分類(lèi)號(hào)：TN929.5;TP212.9? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2020）09-0164-03

Intelligent Garage System Design Based on ZigBee

WANG Min，ZHANG Keyuan，LI Yu

（Northwestern Polytechnical University Ming De College，Xian? 710124，China）

Abstract：With the continuous increase of urban population，the number of cars has been increasing year by year，and the phenomenon of parking difficulty and disorder frequently occurs. Therefore，it is an inevitable trend to improve the intelligence of traditional parking management system. To solve this problem，an intelligent parking system design based on ZigBee technology is proposed. The vehicle and parking space information is detected by ultrasonic detection device，and the vehicle parking space information is transmitted by ZigBee wireless network，so that the vehicle is allocated to an effective parking space when it is put into storage，and the upper computer displays the garage status in real time. The intelligent garage system improves the management mode of traditional parking lot and improves the operation efficiency and stability.

Keywords：ZigBee technology;intelligent garage;ultrasound

0? 引? 言

隨著工業(yè)現(xiàn)代化的不斷推進(jìn)，城市人口逐年增長(zhǎng)，因此，汽車(chē)數(shù)量也不斷增加，城市交通變得越來(lái)越擁堵，特別是停車(chē)難的問(wèn)題更加凸顯[1]。車(chē)輛對(duì)人行橫道、盲道、非停車(chē)區(qū)道路兩側(cè)等的占用給人們的出行帶來(lái)不便，特別是一些車(chē)流量較大的區(qū)域，如商場(chǎng)、小區(qū)等，傳統(tǒng)的車(chē)庫(kù)停車(chē)系統(tǒng)已經(jīng)不能有效的解決這一問(wèn)題[2]。傳統(tǒng)停車(chē)系統(tǒng)中，無(wú)論是臨時(shí)車(chē)輛還是固定車(chē)輛，首先，駕駛員需要在停車(chē)場(chǎng)入口處停車(chē)取卡，這樣容易造成車(chē)庫(kù)出入口的交通堵塞;其次，進(jìn)入車(chē)庫(kù)后，駕駛員要在車(chē)庫(kù)中不斷地尋找車(chē)位，不能快速準(zhǔn)確地找到停車(chē)位，造成車(chē)庫(kù)內(nèi)秩序混亂，使用效率低的缺陷。

傳統(tǒng)停車(chē)場(chǎng)只能完成簡(jiǎn)單的計(jì)時(shí)收費(fèi)，無(wú)法做到實(shí)時(shí)監(jiān)控車(chē)位狀態(tài)，需駕駛員不斷搜尋車(chē)庫(kù)和車(chē)位，經(jīng)常因無(wú)法快速、準(zhǔn)確地找到車(chē)位而耗費(fèi)時(shí)間和精力。針對(duì)這些問(wèn)題，基于陜西省教育廳2019年度專(zhuān)項(xiàng)科學(xué)研究計(jì)劃課題，提出一種基于ZigBee技術(shù)的智能停車(chē)系統(tǒng)。此系統(tǒng)可以對(duì)車(chē)位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，將車(chē)庫(kù)信息上傳至上位機(jī)，由上位機(jī)分配最佳車(chē)位，駕駛員只需根據(jù)導(dǎo)航就可以準(zhǔn)確及時(shí)地了解車(chē)位情況，從而節(jié)約時(shí)間和精力，實(shí)現(xiàn)車(chē)庫(kù)的智能化、高效化[3]。

1? 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

在構(gòu)建智能停車(chē)系統(tǒng)時(shí)，首先要明確系統(tǒng)的功能需求，本文把安全性列為首要考慮因素，其次是讓駕駛員高效地找到合適的停車(chē)位，最后是收費(fèi)方式和運(yùn)行效率等問(wèn)題。該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)分為三部分：出/入口控制系統(tǒng)、車(chē)位誘導(dǎo)系統(tǒng)和車(chē)庫(kù)監(jiān)控系統(tǒng)。

CC2530作為智能停車(chē)系統(tǒng)主控器，采用超聲波檢測(cè)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛相關(guān)信息采集，以ZigBee節(jié)點(diǎn)模塊構(gòu)成無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)停車(chē)場(chǎng)車(chē)位狀態(tài)，應(yīng)用QT軟件設(shè)計(jì)人機(jī)交互界面，實(shí)現(xiàn)車(chē)位和車(chē)輛信息的實(shí)時(shí)顯示。系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。

2? 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)部分

ZigBee核心板的設(shè)計(jì)包括CC2530主控芯片設(shè)計(jì)、串口設(shè)計(jì)、JTAG和USB接口設(shè)計(jì)、電源、復(fù)位和顯示設(shè)計(jì)等。

利用CC2530可以構(gòu)成一個(gè)強(qiáng)大的節(jié)點(diǎn)，且具有多模式、低功耗和成本低廉的特點(diǎn)，以CC2530為智能車(chē)庫(kù)系統(tǒng)主控芯片，構(gòu)成路由器節(jié)點(diǎn)、終端節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)，其外圍電路設(shè)計(jì)如圖2所示。

超聲波探測(cè)器、地磁探測(cè)器和視頻探測(cè)器是目前常用的三種車(chē)位檢測(cè)方法。超聲波檢測(cè)模塊具有檢測(cè)準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)，所以，本文通過(guò)超聲波探測(cè)模塊來(lái)判斷有無(wú)車(chē)輛進(jìn)入和車(chē)位是否有車(chē)輛。超聲波車(chē)輛檢測(cè)模塊由CC2530中央控制器、HC-SR04超聲波發(fā)射及接收裝置和串口通信等組成。在每個(gè)車(chē)位處安裝車(chē)輛檢測(cè)模塊，車(chē)輛駛?cè)牖螂x開(kāi)時(shí)，檢測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)，并將數(shù)據(jù)信息上傳至ZigBee的終端節(jié)點(diǎn)。