智能立体停车场系统设计

论文总字数：17430字

摘 要

随着人们生活水平的提高和拥有汽车的数量的提升；在方便人们生活的同时，传统车位越来越难以满足日益增长的需求；停车难的问题越来越凸显出来。为了提高停车场地的利用效率，更加方便解决车主停车难的问题。本设计采用51单片机作为主控制芯片，外接红外传感器进行智能控制；并搭建2层立体的方式存取了5辆车，以此增加停车位的方法，用led灯指示车位是否空缺，并且在液晶显示屏上显示；同时，液晶显示器可以总体指示第一层或者第二层是否有空闲的车位进行使用，从而实现无人停车场的智能控制。

关键词：智能停车场；立体车库；红外传感器；单片机

Design of intelligent stereo parking system

Abstract

With the improvement of people's living standard and the increase of the number of cars；In the convenience of people's life at the same time, the traditional parking space is more and more difficult to meet the growing demand;The problem of difficult parking is becoming more and more prominent.In order to improve the utilization efficiency of parking lot, it is more convenient to solve the problem of difficult parking for car owners.The design USES 51 single chip microcomputer as the main control chip, external infrared sensor for intelligent control;In addition, 5 cars are stored and stored in a 2-storey stereo way, so as to increase the parking space. Led lights are used to indicate whether the parking space is vacant, which is displayed on the LCD screen.At the same time, the LCD can generally indicate whether there is free parking space on the first or second floor, so as to realize the intelligent control of the unmanned parking lot.

Keywords:Smart parking，Stereo garage，Infrared sensor，Single chip microcomputer

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1智能停车场的概述 1

1.1.1 智能立体停车场的主要分类及特征 1

1.2 国内外智能停车场的发展现状 2

1.2.1国外立体停车场的发展现状 2

1.2.2 国内立体停车场的发展现状 3

1.2.3立体停车场的主要发展趋势 3

1.3论文研究的目的以及论文研究的主要内容 4

1.3.1研究目的 4

1.3.2研究的主要内容 5

第二章 智能立体车库系统硬件电路设计 6

2.1总的方案设计 6

2.2单片微控器芯片的选择以及单片机工作电路的说明 6

2.3显示器件的选择以及显示电路模块的设计 7

2.4传感检测电路的选择及红外避障模块的设计 7

2.5电源电路接口设计 9

2.6 LED指示灯的设计 9

第三章 智能立体车库系统软件电路的设计 10

3.1编译软件的介绍 10

3.2程序流程图 10

3.3程序各模块的解析 10

3.4程序烧录的部分 11

第四章 系统的调试与仿真 13

4.1硬件部分的调试 13

4.2软件部分的调试 13

4.3 proteus8仿真 14

4.4 实物展示 16

第五章 总结 17

致谢 18

参考文献 19

附录 20

第一章 绪论

1.1智能停车场的概述

简单来说智能车库管理系统是人们运用计算机等高新技术，将人们对于停车收费、车辆存取等方面的需求通过一系列的信息处理和转化，用机器来代替人力，更加方便更加智能的一种自动化管理产品。当前中国正大刀阔斧地发展现代化城市，传统的车库建设领域依旧占据着近乎90%的市场分量，新型的机器式停车场的建设虽说蒸蒸日上，但整个市场分量占比仅10%上下。2017年，我国整个泊车位数目为10250万个，地下车库的泊车位为512.8万个。本国整个泊车位供应率只有50%，可以说可供居民停放泊车位的供应非常不足。2010~2016年我国的智能化泊车市场领域从14.4亿元增至到约63亿元。随着后期有关停车方面的问题的各种凸显，在国家大力发展新基建的大好形势下，传统基建必将结合大数据、云计算、模式识别技术等列为新基建一起，更好的建设智慧城市。同样建设智慧停车也将成为城市发展的主体环节。今年我国的智能化泊车市场领域达到了154多亿。在接下来十四五发展历程中，泊车领域还将以大概20%左右的增速继续向前。

1.1.1 智能立体停车场的主要分类及特征

智能立体车库主要有平面移动、垂直起降、巷道堆垛立体车库等。地上的大多为垂直起降、往复式车库。地面以下的部分则大多为平面移动车库。这些形式的车库在大型的写字楼、商业场所都是极其常见的。根据他们的结构特性来分，主要有平面和立体形式的。平面的又可以分成地上平面和地下平面；同理立体结构的也是这样。根据智能程度的不同，立体车库还可分成自行、半自动和全自动类型的。种类繁多，可根据居民的需求和地理位置的限定，选择最适合的车库类型进行建造。一般这种类型的都是由钢构架、反转台、监察操纵台、运送车、升降机械及次要的设备，如消防、配电、防盗等部分组合而成。如果还想再次细分的话，根据其结构职能还可分为机械的、自走的以及半机械的。

（1）垂直升降类立体车库

这种是通过拉升机械的起落和装在拉升机械上的横移机器，将车辆或载车板横移，实现存取车子的机械式泊车。工作原理为：当车辆停放在车库的指定位置，那么拉升装置就会到达同样的位置，接着，安装在拉升装置上的横移机械就会将车辆送至空闲车位；同理，横移设备也可以把目标车辆从车位中运送出来，通过之前的拉升装置将车辆降落至车辆的进出门口。然后库门打开，驾驶人员就可以将车辆轻松开走。这种形式的车库一层大概可以放置3辆车，那么整个泊车层数可多达15~30层，这样的话就可以放置至少45~90辆车，因此在各种车库中其利用空间的效率最高。比较适当建在写字楼、居民住宅楼、医院、大型商场等地理位置好，交通不方便的土地利用率低的老城改建或是新区改建。

1. 垂直往复式式立体车库

这种类型的车库一般是封闭式的。封闭式的外墙既有混凝土结构的，也有钢结构的。 当然如果再加以分析，还分为内置、独立两种类型的。有单独空间建造的泊车库即为独立式；没有独立空间，而是建造在商铺大楼结构内的，或者说是依附建筑的形式即为内置式。这类停车设施主要是由金属结构框架、搬送器，控制、安全、驱动以及检测系统等组合而成。其工作原理大致为由减缓速度的电机发动传动组织，在传送的链子上，每隔一段距离放置一个存车的机架，然后由链条带动存车的机架同时做往复运动，这样就可以达到存放车子的设想。

1. 巷道堆垛立体车库

根据实际地理位置的差别可以装置在户外、建筑内部、地上或着地下。一方面可以保证车子的安全性和存放的便捷性，另一方面也解决了用地紧张，从而提高了应用率。对于这种类型的车库管理50~100辆车子比较适当。每一层可存放20辆左右的车子，层数则需要根据实际情况选择建造多少层会满足用户的需求来制定，一般情况下可为5~6层。一般存放车辆较多较为密集的车库，这种形式的车库即为首选。但有利就有弊，这种类型的车库虽然可以存放很多车子，但由于其复杂的设备结构、容积和占地面积都比较大，会造成存车取车的速度慢，比较容易造成个人时间和空间资源的严重浪费。基于这方面在国内很早将其广泛应用。

1.2 国内外智能停车场的发展现状

1.2.1国外立体停车场的发展现状

一种事物的出现总会孕育其他事物的产生，车库和车子就是这样的关系，提到车库就不能不提到汽车。立体车库的成长历程就是一辆汽车工业成长繁荣的历史见证。随着欧洲工业革命的快速发展，世界上的首辆内燃机汽车出现在欧洲。随后，历史上的三次重大变革洗礼着汽车产业，促进了汽车产业的极速发展。一片生机勃勃的变革也极大改变了人民的生活方式。在1914年的美国，汽车产业的第一次变革开始了。20世纪50年代，欧洲关税的问题的明朗，强有力地催促了汽车制造产业的发展。第二次变革到来。20世纪60年代末，第三次变革随之而来。这次主导的国家不是欧美，而是我们的近邻日本。随着日本汽车产业生产出品质好，价格便宜的汽车，第三次变革来了。在第二次汽车产业变革之后，欧洲出现了最早的立体车库。不过也有资料表明，被称之为车轮上国家的美国，为了解决车辆多，车位少，停车难的问题，最先开发了立体的停车场技术，世界上第一个机械式的立体车库在1920年的美国建立。20世纪50年代以后，在欧洲西部的科技发展中立体车库被陆续提出来。德国和意大利等欧洲国家从事停车设备开发和生产也比较早，其停车库优势主要在巷道堆垛类的产品上。亚洲的机械式停车技术起源于日本。日本面临的问题就不像欧洲国家那样，日本土地资源严重匮乏，再加之人口稠密，停车难的问题进一步放大。目前在日本从事机械式停车场设备开发、制造的企业，如三菱重工、日精等。目前，日本主要以升降横移式为主。我们的另一个近邻韩国也是研究智能立体车库比较早的国家。韩国的技术大部分是从日本技术的基础上不断衍生出来的。起步于上世纪70年代中，接着在80年代着手引进和学习日本方面的技术。经过初步摸索，吸收消化，并结合当时的国家政策生产销售，以至于日本技术逐渐韩国化。在90年代的时候开始向市场供应，在2000年前后迅猛发展。根据有关资料显示，韩国本土的制造厂大约有近百家。对于我们比较熟知的企业主要有LG、现代等。由于韩国政府的高度重视，使之各种类型的停车装置得到大范围的开发利用。所以韩国都以30%上下的增速不断前进。时至今日，韩国在停车方面的技术趋于成熟，发展也日渐稳定。更加智能化的停车装置随着市场的不断需求，供应量也大幅增加，技术水平也有了飞速的发展。综上所述，智能停车场的技术最早存在于美国和欧洲工业革命后较为发达的地区，但是如果从满足居民需求，技术是否成熟的角度来看，我们的近邻日本，发展的最早，技术水平最成熟，品种也很多。韩国的技术则是仿照日本，再结合本国的情况，自我吸收消化的基础上有所创新，因此整体的技术水平难分伯仲。现在来看，平面移动和垂直升降等水平较高的技术，在日本、韩国等国家都具有鲜明的本国特色，同时也具有较好的应用价值。且技术水平相对成熟，能极大满足居民对停车问题的需求。

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