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智能车库无线车位探测器的设计【字数:8189】

2024-03-07 16:14编辑: www.jxszl.com景先生毕设
该课题主要研究设计一种智能车库无线车位探测器,它由硬件电路部分、软件部分及通信协议部分构成。该车位探测系统,实现对车位是否有车进行探测并对驾驶人进行指示,从而引导车主进行停车。系统完成硬件电路、驱动程序、通信协议等设计。在车库入口和车库管理员处放有车库信息显示器来实时显示车位状态,在停车处设有LED灯指示装置,用来指示是否有无停车或设备通信掉线,采用ZigBee通信技术对信息进行传输,完成车库监视装置与总显示器的信息交换。该设计的实现可以减少停车场的管理人员,车主可以根据指示找到空车位,减少车主寻找车位的时间,在一定程度上,让停车场更利于管理。
目 录
一 引言 1
(一)课题的意义 1
(二)好处和发展前景 1
二 设计方案的论证 2
三 总体的设计 3
(一)探测器的功能与硬件组成 3
(二)Zigbee的优点 4
(三)语音芯片的选择 5
四 探测器硬件设计 6
(一)探测器原理 6
(二)Zigbee的工作电路 7
(三)自动复位电路 7
(四)LED显示的选择 8
五 探测器各功能的组装调试 9
(一)实物的组装与焊接 9
(二)硬件的调试 10
(三)电路调试 10
(四)软件部分的调试 11
结束语 13
参考文献 15
致谢 16
附录一 原理图 17
附录二 PCB图 18
附录三 元器件清单 19
附录四 源程序 19
一 引言
智能车库车位探测器是以各个车库作为基本的平台、兼备建筑物、网络通信,集感测系统、结构与服务为一体的各部分功能之间具有协同配合 能力的一个车位指示器。
(一)课题的意义
自改革开放以来我国经济的迅速增长,人们出行方式也开始多元化。人们的购买汽车的欲望愈来愈强烈,汽车以飞快的速度进入千家万户。它成为人们代步工具的一种。我国正处于快速发展的时期,人们的生活水平越来越高。GDP值也在快速的增长期内,小汽车也随 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072
之成为随处可见的人们的代步工具。并且每年的增长速度极快。以苏州市交管部门 2017 年公布的资料为参考,苏州的主要城区已经有汽车 178.6 万辆,在这其中包含了轿车95.3万辆,相当于全市1.2人就拥有一辆机动车。下图1.1给出从2009年到2015年年底,我国汽车保有量和同比增长态势图。

图11 汽车增长态势图
停车位却很少,尤其是在商业街人流量比一般城区多,那么于此同时该地的车流量也会相应很大,由于人们在此吃饭,购物,聚会,办事等原因一般会逗留较长时间,所以停车需求迫切且强烈。如何才能准确的找到车位,快速停车?智能车库车位探测器应运而生。
(二)好处和发展前景
智能车位管理是“智能交通”在停车领域中的重要应用,其目地是在车主有停车需求时减少时间及空间上分布不均,减少时间的浪费,提高各个地区停车位的使用效率。此外智能化的车位管理系统还车库管理人员的数量以此减少车库的费用同时可以减少车主由于寻找停车场而产生的交通拥堵,减少找到车位的时间。随着科学技术的发展,智能交通已经在人们的生活中屡次出现,它概念的普及和无线电传感技术的发展,使得国内已经有很多的公司投入到了智能停车场的建设和城市智能车位引导系统等的研究中。另外,智能车位探测器有信息指示灯较传统的车库相比可以让车主准确快速的找到合适的停车位。不仅大大减少了车主寻找车位的时间,而且改善了乱摆乱放的现象。不需要人工二十四小时看守停车场解放了劳动力,节约了成本。
二 设计方案的论证
智能车位探测器有多种选择,可以有多种方法来实现,具体举例如下:
1、声波探测
超声波探测技术是一种最早并且应用最为成熟广泛的车位探测技术,它一般是由声波脉冲发射器和声波脉冲接收器两个部分构成。基于该探测器安装简单、使用方便又不会破坏路面得特点它受到大众喜爱。本身性能比较稳定,不会因为路面变形或者是外壳受损继而自身检测性能受到影响。并且该探测器诸多优点如:移动方便、回收率高并且便于维护,成本价格较低、使用寿命比较长,检测的准确性不容易受到电磁的干扰。
超声波探测器拥有很多优点的同时也有很多的不足之处,周围环境的微小改变就会让它的探测精度收到很大的变化,尤其是在早晚车辆高峰期的时候,车辆处于拥挤或是车子的外形发生不规则变化时,它的探测性能就会随之变低;噪声和杂乱波形也会对其探测精准度有较大的影响,周围温度的骤高或是变低以及空气的振动都是影响它探测稳定性的因素。最主要的一点,即使超声波探测器在很多系统中的应用十分广泛,然而在露天的场地它并不能满足在道路上车位探测的需要。
2、红外线探测
红外线车位探测器具有良好的直线性和抗干扰性能。红外探测的形式只有:主动式和被动式两种探测方式。其中主动式红外探测器利用的是主动发射红外光束,该光束遇见经过车辆会发生反射或时散射,从而返回到传感器;另一种叫可调主动式红外线探测器它不仅可以检测是否有车辆还可以测量通过汽车的速度,它主要器具是一个发光二极管,该二极管能够发射880 纳米的红外线,排除了其他红外线的干扰。另一个叫被动式的红外探测器,它并不是自己主动发射红外线,而是通过接收外界的红外线来判断是否有车辆。当有车辆经过时,大地表层的能量就会发生相应的变化,这种看似细微的变化却能被红外线所探测到!采用红外线技术探测器,它工作的幅度在六米左右,在其工作的范围内,探测器的准确度很高并且不易受到外界因素的干扰。一般将其悬挂在道路中央或者是安装在道路的两侧,低成本高效率工作。红外探测器的探测速度快、抗干扰的能力强,因此可以广泛的应用在交通流量的统计以及车速检测等多个领域上。驾校的考试场地就是采用了红外线探测技术检测考生是否压线或是犯规。以此作为成绩是否合格的判定依据。
3、视频探测
视频探测在ITS 研究中是比较热门且成熟的技术,它和传统车辆探测器相比传统车辆探测器如蓝牙探测器等具有较高的直观性和判断的准确性,视频探测与之不同。它主要是采用计算机图像处理技术和图形识别技术对车辆周围的环境作出判定,以此来达检测车辆行驶情况的目的,视频探测技术是目前交通车流量检测中最为先进的传感技术。它检测的原理就是先将多个摄像头安装在道路的上方,用此来拍摄路面车辆行驶状况的图像,然后将图像数据实时的输送给中央处理控制中心进行及时的处理和分析,最后自动提取出需要的交通信息。在这个过程中车辆识别度的高低直接决定了探测的最终结果,所以它是最主要的环节。整个过程运用了背景差分法、帧差法和路面标记法等等。采用了传感器作为主要元件,设计出了准确性高、功耗低的车位探测器

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