智能停車收費管理系統(tǒng)設計探討論文
摘要：目前，停車場收費管理系統(tǒng)多采用傳統(tǒng)的停車場收費管理辦法，此方案工作強度大，人為誤判概率較大。如何提高收費管理的智能化水平，提高管理工作人員的工作效率及正確率已成為迫在眉睫的問題。據(jù)此，設計主要介紹了一種單片機控制的智能停車場管理系統(tǒng)。
關鍵詞：智能停車系統(tǒng)；單片機；控制系統(tǒng)
近年來，隨著國產(chǎn)化汽車的快速發(fā)展以及國內(nèi)生活水平的不斷提高，導致私家車輛迅猛增加。為了解決現(xiàn)有停車收費系統(tǒng)存在的工作效率低、易漏報錯報等問題，本文提出了智能收費系統(tǒng)，以實現(xiàn)簡潔、穩(wěn)定、實用的停車場管理信息系統(tǒng)，旨在避免誤記錄、易操作等，以滿足不同停車場的信息管理需求。
１系統(tǒng)設計總體框架
智能收費系統(tǒng)采用單片機控制，利用紅外線檢測進行信號傳輸。此系統(tǒng)所需存儲容量小，具備自動開關功能、計費顯示功能以及查詢打印功能等。同時，該系統(tǒng)可以根據(jù)需求不同，進行軟件修改，以實現(xiàn)靈活性調(diào)整。本系統(tǒng)采用紅外對管檢測進入的車輛，并通過系統(tǒng)信號傳輸功能，傳輸給單片機控制單元，實現(xiàn)大門的開啟關閉等。
（１）信號檢測單元。信號檢測單元安裝在停車場入口和出口處，用于檢測是否有車輛進入或者駛出停車場。一旦接觸信號，即將信號通過電路系統(tǒng)傳入單片機控制中心。
（２）欄桿控制單元。在檢測單元將信號傳輸至單片機控制單元以后，控制單元會根據(jù)信息作出判斷，并對控制繼電器進行控制，實現(xiàn)電機的運轉(zhuǎn)，進而實現(xiàn)控制欄桿的開啟關閉。
（３）單片機控制中心。智能停車收費管理系統(tǒng)采用的單片機是ＡＴ８９Ｃ５２，該單片機是系統(tǒng)控制的核心，主要功能是通過信號的傳入，實現(xiàn)系統(tǒng)的智能監(jiān)控。該系統(tǒng)通過控制駛?cè)胪＼噲龅能囕v數(shù)量，與停車場本身停車位數(shù)量的'對比，來輸出停車場的剩余車位數(shù)量。同事，會根據(jù)停車數(shù)量來計算停車費用。
（４）顯示部分。顯示部分主要是通過電路板來輸出信號顯示信號的。對外，主要顯示剩余停車位數(shù)量。對內(nèi)主要顯示停車數(shù)量和停車費用等。當車位剩余為零時，欄桿自動關閉，不允許車輛進入。
２硬件設計
本次系統(tǒng)硬件設計主要是指主控芯片ＭＣＵ的設計。單片機是本次系統(tǒng)的主要核心部件，集成了微處理器（ＣＰＵ），存儲器、各種輸入接口和輸出接口等。單片機的種類類型比較多，適合可選的相對較多，對于ＰＩＣ系列單片機，其內(nèi)部帶有集成的Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換模塊，但是其轉(zhuǎn)化精度相對較差，編輯語言工序較為復雜。而５１系列單片機，雖然成本很低，編程工序也較為簡單，但是其內(nèi)部不帶Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換功能，在整車運行過程中，運行的速度比較慢，適應性較差。對比后，我們選用ＳＴＣ系列。ＳＴＣ８９Ｃ５２單片機內(nèi)部存儲器空間為８Ｋ，成本價也不高，性能也比較穩(wěn)定，是一款具有很強功能的微處理器。因此，本設計主控芯片的優(yōu)良選擇。
３軟件設計
硬件軟件是系統(tǒng)的基石，軟件系統(tǒng)則是系統(tǒng)的控制核心。根據(jù)停車場具體的操作流程，我們進行了相關軟件的系統(tǒng)設計。程序設計是用計算機進行編輯，通過計算機將信號轉(zhuǎn)化為計算可以識別的語言信號。系統(tǒng)軟件的質(zhì)量直接影響整個系統(tǒng)功能的實現(xiàn)，軟件步驟簡明，輸入輸出的效率就會較高。為了進一步固化軟件系統(tǒng)設計，提高軟件系統(tǒng)治療，我們在編輯軟件時，采用了以下幾個步驟：
（１）分析問題。在進行智能停車系統(tǒng)的設計時，首先需要明確系統(tǒng)本身需要解決的問題，然后根據(jù)問題進行分解，得出相應的執(zhí)行機構(gòu)、控制機構(gòu)、信號采集等組成部分。緊接著，我們結(jié)合系統(tǒng)本身所需解決問題的以及各組成部件進行分析，匯總相對應的結(jié)構(gòu)圖，以便于設計出合理的軟件總體結(jié)構(gòu)。
（２）繪制程序框圖。系統(tǒng)部件單元設定完畢后，我們需要根據(jù)結(jié)構(gòu)圖繪制相對應的程序框圖，在設計程序框圖時，需要考慮執(zhí)行元件的功能實現(xiàn)步驟，進而繪制計算相對應的程序圖。程序框圖時程序設計的重要節(jié)點，程序框圖的正確與否直接關系到程序執(zhí)行單元執(zhí)行功能的好壞。
（３）程序編輯與設計。程序設計是軟件設計的重要組成部分，因此在設計程序時，我們首先需要考慮軟件系統(tǒng)的具體功能及系統(tǒng)組成部分。目前，此智能停車收費系統(tǒng)主要包括：定時器／計數(shù)器、中斷、堆棧等。在進行程序編輯設計時，我們必須按照程序框圖進行設計，并結(jié)合實際情況編制相對應的指令系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等。
（４）程序調(diào)試。軟件及硬件設計完畢后，為了驗證系統(tǒng)的可行性，我們可以通過編輯軟件編輯出符合實際需要的程序，進行仿真模擬調(diào)試。在進行調(diào)試前，我們必須確保程序采用的編碼符合設計規(guī)范。如果源程序有語法錯誤或者執(zhí)行程序不符時，我們可以針對文件進行修正補充，直到程序調(diào)試的結(jié)果符合設計要求。最后，在進行一次系統(tǒng)的調(diào)試，調(diào)試過程中，我們應保證各項功能都得到全面的驗證，直到成功。
（５）程序優(yōu)化。智能收費系統(tǒng)不是一成不變的，隨著市場運行的變化以及客戶的需求變化，我們會在程序運行一段時間后，針對一些不足的地方或者常會出現(xiàn)一些不得當?shù)牡胤剑M行程序的編制修改。編制程序修改完畢后，我們依然需要進行程序調(diào)試及模擬仿真。程序不斷優(yōu)化，必然會使得系統(tǒng)不斷優(yōu)化，我們需在優(yōu)化各功能程序時，進行綜合考慮，使其模塊化，進而縮短組成結(jié)構(gòu)，加快運算速度等。
４結(jié)束語
智能停車收費管理系統(tǒng)可以應用于各類超市、商場、地鐵站口、火車站等地方，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，功能齊全，成本具有較大優(yōu)勢，可以滿足各類大中型停車場的要求。此外，該系統(tǒng)還可以實現(xiàn)信息加密和各種功能擴展，通過改進可成為通用型收費管理系統(tǒng)。
參考文獻
［１］秦前清，楊宗凱．車庫控制分析［Ｍ］．西安：西安電子科技大學出版社，１９９４．
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