智能化停车感知系统
摘要：随着交通行业的不断发展，私人交通也就是汽车行业也在迅速发展， 面对随即而来的停车问题也是城市发展必须要解决的问题.中国大部分停车场管理系统仍存在集成度较低、智能化程度低、便利程度低，并且他们主要针对收费的自动化，却忽略了用户在停车体验上的自动化，每个部分的管理系统相对独立而没有联合集成， 这样将引起停车场自动化水平的低下、安全程度的低下和停车效率的低下，最终导致用户的体验较差。
本次毕业设计主要完成一款能够对停车场进行自动化管理的系统，在检测车辆方面我们采用了超声波检测模块对车位障碍物到发射点的距离从而自动判断出当前车辆是否有车，其次在得到车位有关数据后我们在通过无线收发模块将其发送给控制终端，并且用户能够在停车场的入口处观察到当前车位的相关信息。 关键词：自动检测;停车场;车位管理;超声波模块;无线收发模块
Intelligent sensing parking system
ABSTRACT：With the continuous development of the transportation industry, private transportation, that is, the automotive industry, is also rapidly developing. The problem of the on-coming parking is also a problem that must be solved in the development of cities. Most of the parking management systems in China still have a low level of integration. The degree of intelligence is low and the degree of convenience is low, and they mainly focus on the automation of charging, but they neglect the automation of the user on the parking experience. Each part of the management system is relatively independent and does not have joint integration, which will lead to a low level of automation in the parking lot. The low level of safety and low parking efficiency ultimately lead to poor user experience.
This graduation project mainly completes a system that can automate the management of parking lots. In terms of detecting vehicles, we use an ultrasonic detection module to determine the distance from the parking obstacle to the launch point to automatically determine whether the current vehicle has a car, and secondly to obtain After parking space related data, we send it to the control terminal through the wireless transceiver module, and the user can observe the relevant information of the current parking space at the entrance of the parking lot.
KEY WORDS:Automatic , detection, Parking lot,Parking management, Ultrasonic module
目录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的背景 1
1.2国内、外停车现状与发展趋势 2
1.3课题的研究意义 2
第二章 设备选型与配置 3
2.1主控核心的方案选择 3
2.2 HC-SR04型超声波传感器 5
2.3 NRF24L01无线收发器 6
2.4 LCD1602型集成液晶显示器 7
第三章 硬件系统设计 8
3.1总体架构 8
3.2系统电原理图 9
3.3 STC89C51单片机硬件概述 10
3.4 超声波传感器电路设计 10
3.5 NRF24L01电路设计 10
3.6 LCD1602外围电路原理图设计 11
第四章 软件系统设计 12
4.1 主流程图模块 12
4.2超声波传感器模块 13
4.3 NRF24L01无线收发模块 14
4.4 LCD1602液晶模块 15
第五章 结论与展望 16
小结与致谢 17
参考文献 20
第一章 绪论
1.1课题研究的背景
在交管局的调查中，截至2017年底，中国机动车辆数量已经达到3.1亿辆。相较于上一年增长了大约2000万辆，增长率高达12%。并且随着科技提升社会进步，交通管理工程慢慢转变成智能交通系统。智慧交通系统作为交通现代化建设尤为重要，在“十三五”期间依旧是我国交通建设领域重点发展的方向。同时发生的还有交通“供给侧”改革不断深入，城市的智慧交通建设不断创新。并且伴随着“一带一路”的国家战略的重大要求来解决我国交通运输效率低下、公众出行麻烦、交通耗能浪费严重、服务水平低下等问题为导向，面向应用需求。我们应该承前启后，不断对城市交通网络的创新，推动智慧交通的发展。
如今，中国的智能停车场设备的规模大约有50多亿元，并以30％的增长速度不断提升。网络数据表明，2018年汽车销售后市场规模突破1.3万亿，再结合停车需求，中国智能停车规模可达3000亿元以上。在北上广深这样的一线城市停车缺口仍然十分严重，比起国际标准车辆与车位的1：1.2还相差甚远，对此必须使用智能化方式对现有资源进行合理分配。而且去年相关发改委发布了《关于加强城市停车设施的指导意见》对智能化停车提供了多方面的政策支持，市场前景广阔，这必将为中国智能停车设施的发展提供宝贵的机遇。
中国工业研究网最新发布的关于中国停车场管理系统产业现状和市场预测报告的报告显示，中国互联网行业多年来发展迅速。并且其中的实时互动性和成本低等特点更是为许多公司开启了全新的营销发展渠道。在互联网+的迅速发展下“互联网+用车”已经被大部分群众所接受且使用，在政府倡导公交出行的大背景下，驾车出行仍然保持迅猛的增长趋势。对于如今停车的高频次，必要性来说，互联网和停车的一次结合必然是行业新的发展市场。在如今信息爆炸的时代，对于任何一家停车场管理系统的企业拥抱互联网都是它们必然的选择。在结合互联网的停车管理系统针对传统停车难的弊端，用更加智能的方式引导车主找到适合的车位、更合理分配利用现有的停车资源从而提高停车场的利用率，这已然成为所有停车场管理企业发展的重点。2017年的时候我国的停车管理系统在电商平台的交易额度就达到了23374万元，相当于占据了整个停车场管理系统行业市场规模的1/10，市场前景十分广阔。
1.2国内、外停车现状与发展趋势
国外的停车管理系统相较于国内早已发展了很多年，收费基本上已经实现了自动化。收费介质方面也从过去的需要接触收费介质到现在的非接触式收费介质。并且国外停车方面使用的是专门的智能化收费系统，可以完成收费无须人为。并且国外制造的设备工艺精密，系统稳定性和高技术产品达到一级水平。并且国外的停车管理系统在交易过程中支付手段基本上实现了电子化支付，已经越来越少的人使用现金支付。此外，国外的许多停车场都配置了停车时的车位引导系统，车位实时显示系统等智慧工具使得国外的停车管理系统更加智能化。而且，在此基础上国外的一些停车管理系统生产厂商正在研发一种可以完成“互联网停车”的管理系统，该系统可以统一调度所需的车位资源，统一进行车费交易。需要停车的用户可以足不出户，坐在家里就可以通过网络预订停车的车位并且缴纳所需的费用，查询任何自己想去的地方周围的停车位。这样的停车管理方式和现在人们移动互联网发达的现象完美结合，让停车管理系统就像网约车一样高效便捷。毫无疑问的是在研究发展新型停车管理系统的同时，与传统停车场相比现在的停车管理系统成本高了许多。
而我国的停车管理系统是在商场小区等公共泊车区域不断增多的基础上慢慢升级而来的。一开始国内停车管理系统是模仿学习国外的停车系统慢慢发展出来的，而且在此基础上结合本土需求不断改进。在发展初期，很多停车系统的关键设备国内都无法制造出来，所以国内的停车系统基本上采用的都是国外生产的设备。因而在这一阶段我国的停车系统都是依赖外国的。现如今，国内的新型停车场还不足够成熟，有许多在实际操作中出现的问题。大多体现在：没有结合我国的本土需求使得管理有些混乱，系统设计的漏洞还有许多，理论和实践还有些差距。
1.3课题的研究意义
与其他国家相比，我国的停车管理水平相对落后。大多数停车场需要花费大量人力来保障他们的运营。并且当前社会高节奏的生活让人们对时间的利用率更加高效，人们的生活水平的要求也更加高，从而人们对停车场的体验需求也变得严苛起来。用户需要更加高效的停车取车，车辆的引导更加的智能化，停车场的安全措施更加完善，并且对车辆的位置更能够直观的感受。
现代社会商场学校等公共区域的增多对停车的规模要求愈来愈大，尤其是在一线城市，上千个停车位这样的停车场已经不稀奇了。面对规模越来越大停车场如果还是和从前那样人为引导收费的话恐怕行不通，再者如果行得通，那耗费的人力物力的代价恐怕都是很大的。对此我们必须学习外国的优秀经验，更加的智能化发展才是新时代的新道路。
本设计基于 STC89C51单片机、超声波检测技术及 LCD显示技术相联络，完成了一套能够实现入场车辆的检测、当前空闲的车位的显示、入场的车辆的自动化引导的智能化感知停车系统。这款系统能够很大程度上减少从入场到出场所花费的所有时间，能够完成大部分停车过程的自动化，减少了在运营过程中需要的人力成本，对整个社会的快速发展有着重要的意义。
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