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1、基于单片机智能停车管理系统摘要：随着汽车工业的迅猛发展，我国汽车拥有量急剧增加。停车场作为交通设施的组成部分，随着交通运输的繁忙和不断发展，人们对其管理的要求也不断提高，都希望管理能够达到方便、快捷以及安全的效果。停车场的规模各不相同，对其进行管理的模式也有不同之处，管理者需要根据自身的条件，选择应用经济、稳定的管理程序，避免选择高成本的管理系统。本设计旨在设计一个简洁、稳定、实用的停车场管理信息系统，希望在容错性、实用性、易操作性等方面具有自己的特色，并且保持一定的可扩展性，以满足不同停车场的信息管理需求。本文设计的主要是一种停车场车辆检测系统，通过分布在进出口的车辆检测器，实现对闸杆机的控
2、制和车位提示等功能。关键词：射频技术；车辆检测；停车管理Intelligent parking management system based on single chip microcomputerAbstract: With the rapid development of automobile industry, the sharp increase in car ownership in China. Parking as part of transportation facilities, as busy and the development of transportation,
3、it requires its management is also rising, want to manage to achieve convenient, fast and safe results. Parking scale varies, its mode of management also have differences, managers need according to their own conditions, select the application economy, stable management procedures, so as not to choo
4、se a high-cost system management. The design aims to design a simple, stable, practical parking management information system, hope has its own characteristics in fault tolerance, usability, ease of operation and other aspects, and to maintain a certain degree of scalability to meet the different pa
5、rking lot Information management needs. The main design of this paper is a parking lot vehicle detection system. Through the vehicle detectors distributed in the import and export, the control of the brake rod machine and the parking space prompts are realized.Keywords: RF technology; vehicle detect
6、ion; parking management目录第1章 绪论41.1课题研究的目的和意义41.2国内研究现状4第2章 智能停车场管理系统概述42.1射频技术（RFID）概述42.1.1射频识别系统的构成42.1.2射频系统基本工作流程图52.2车牌识别技术52.2.1车牌自动识别系统原理52.2.1牌照号码、颜色识别62.3车位诱导和车辆检测系统概述62.3.1车位诱导和车位显示62.3.2超声波测距原理72.3.3车辆检测72.4小区停车计费系统概述72.5进出口识别系统概述7第3章 车位诱导车辆检测系统硬件设计83.1停车场系统83.2系统总体原理93.2.1车辆监测103.2.2车位诱
7、导和车位显示113.2.3其他控制部分113.3车辆检测系统硬件设计113.3.1锁和环路工作原理113.3.2信号输入电路的设计123.3.3复位电路的设计13第4章 系统软件设计144.1程序流程图144.2设计要点144.3编制软件程序16结论19参考文献20致谢21第1章 绪论1.1课题研究的目的和意义随着生活水平的提高,汽车已经逐步成为人们的代步工具。然而汽车在方便我们出行的同时,也会给我们带来一些不便,比如停车位置问题。特别是在寸土寸金的一线城市，修建停车场就非常有必要了。在停车场中采用现代智能停车管理系统可以使得车辆进出程序变得简单，安全性变高。智能停车管理系统因为其具有自动检测
8、、计费统计、显示等功能,从而可以大大节省人力资源，提高工作效率。在整个停车管理系统中，对车辆检测技术是系统的关键。本设计是一个停车场车辆检测系统，通过分布在进出口和停车位的车辆传感器,实现对道闸机的控制和车位状态提示功能。当智能停车场入口的控制器检测到位于停车场入口道路下的车辆传感器感应到车辆到来时,控制器启动射频识别系统,对来车电子标签进行识别并写入时间信息。停车位使用超声波测距模块来检测车位状态,经处理后用来引导车辆，避免了停车场中寻找车位的不便,从而提高了停车效率。出口处采取与出口处一样的结构，利用软件实现停车计费功能。本设计以单片机为控制核心，结合射频识别技术、超声波测距技术等,将自动
9、升降电机道闸、空位指示、自动计算停车费用等功能联系成一个整体,形成一个具有现代化气息的智能停车场。1.2国内研究现状当前我国的科技水平高速发展，自动化技术作为今天使用最广的现代化技术已深入到各个领域，并且正在成为未来信息社会的重要支柱。在这样的环境下，现代车辆的管理方式，资源建设等方面都发生了重大变化，这种变化表现在车辆工作，管理和服务平台发生的变化，车辆不再是传统的手工操作，人工管理，而是全面实行计算机管理，实现车辆通行、收费的全自动化管理。本设计是基于单片机所开发的智能车辆管理系统。近年来单片机技能也迅速发展。所谓单片机是利用大规模集成电路技术把中央处理单元和数据存储器、程序存储器及其他I
10、/O通信口集成在一块芯片上，构成一个最小的计算机系统，而现代的单片机则加上了中断单元，定时单元及A/D转换等更复杂、更完善的电路，使得单片机的功能越来越强大，应用更加广泛。第2章 智能停车场管理系统概述2.1射频技术（RFID）概述无线射频技术（RFID），常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码等。其原理为由扫描器发射一特定频率之无线电波能量给接收器，用以驱动接收器电路将内部的代码送出，此时扫描器便接收此代码。 接收器的特殊在于免用电池、免接触、免刷卡故不怕脏污，且晶片密码为世界唯一无法复制，安全性高、长寿命。RFID的应用非常广泛，目前典型应用有动物晶片、汽车晶片
11、防盗器、门禁管制、停车场管制、生产线自动化、物料管理。 2.1.1射频识别系统的构成时下常见的RFID系统主要由电子标签，阅读器以及计算机管理系统组成。本文开发的RFID系统，在此基础上加入了车位锁用于车位的集中管理，系统如下图所示。（1）电子标签半有源电子标签采用纽扣电池供电，工作频率为2.4GHz.在停车场管理系统中充当车辆的通行证，即当车辆进入停车场后，电子标签被阅读器激活，主动将自身的标签号发送给阅读器以完成车辆身份识别。当车辆不在阅读器激活范围时，电子标签进入低功耗休眠状态节省电量。（2）阅读器阅读器是本系统的核心控制部分，采用外接电源供电，工作频率为2.4GHz和433MHz，在停
12、车场管理系统中作为管理者，主要完成进场车辆身份的识别、车位的动态分配、停入车位提示等任务。在正常工作时，阅读器通过2.4GHz频段不断发送电子标签的激活信息。当携带有专用电子标签的车辆进入停车场是，阅读器自动与其进行校验匹配，若成功配对，则进行车位动态分配，同时将已分配的车位号通过LED显示屏显示。车辆离开后，阅读器收到车位锁发来的车位空闲信息，则将该车位重新加入空闲车位序列。阅读器与车位锁之间采用一对多的拓扑结构，可实现点对点唤醒，而不会干扰其他车位锁。（3）车位锁车位锁是系统是系统重要组成部分，在停车场管理系统中担任车位控制节点，完成车位检测以及防止空闲车位被占用等任务。当车位空闲时，车位
13、锁档杆处于升起的状态，除无线通信模块外，其他部分均不行。当车位锁收到阅读器发来无线唤醒信号后，降下档杆，同时开启车位检测功能，并自动判断车辆在位情况。若检测到车辆驶离，车位锁将车位空闲信息发给阅读器，同时抬起档杆。2.1.2射频系统基本工作流程图射频系统基本工作流程图如图所示。图1 FRID系统示意图2.2车牌识别技术2.2.1车牌自动识别系统原理车牌自动识别是一项利用车辆的动态视频或静态图像进行牌照号码、牌照颜色自动识别的模式识别技术。其硬件基础一般包括触发设备（监测车辆是否进入视野）、摄像设备、照明设备、图像采集设备、识别车牌号码的处理机（北京易泊识别相机拍照）等，其软件核心包括车牌定位算
14、法、车牌字符分割算法和光学字符识别算法等2.2.1牌照号码、颜色识别目前，从事车牌定位有两类技术路线。第-类是在预处理后的灰度图像中实施检测，灰度图像相对于人的视觉而言，是以灰度等级来体现图像的深浅度。车辆图像的背景通常很复杂，背景可能包括生活中的人、树木、建筑物等，然而车牌为一个含有字符的固定区域，其内部含有丰富的边缘，因而车牌部分呈现出规则的纹理特征。第一类包括的主要方法有基于纹理特征法、基于数学形态学法、基于小波分析法等方法。车牌定位的第二类是在彩色图像中检测，由于人的视觉感受更倾向于彩色图像，且彩色图像能够提供更多有用的信息，因此人类可很好地区分上万种不同的颜色。随着计算机技术和图像处
15、理技术的发展，计算机处理彩色图像的能力越来越高，通过彩色图像定位车牌成为近年来车牌定位的研究热点。第二类包括的主要方法有基于RGB颜色法、基于神经网络法等。在经过边缘检测后的图像还存在许多干扰区域，若直接进行车牌定位，很容易出现误定位或者增加了车牌定位的计算量，因此可以利用图像形态学知识在保持图像的基本特征不变的情况下去除那些不相干的结构。数学形态学的基本思想：为更好地识别和分析图像，利用具有一定形态结构的结构元素去测量图像中的对应形状。字符分割模块也是整个识别系统中的重要模块之一，字符分割的好坏直接对后续字符识别产生重要的影响。车牌字符分割就是把车牌照图像中的汉字、字母以及阿拉伯数字分割成为一个个独立的单字符，为下一步做好充分的准备。在进行字符分割前通常需要对车牌区域进行一定的预处理，如车牌校正和旋转。我们使用基于模板匹配的车牌字符识别方法。模板匹配法是一种直观的分类算法，就是用不同字符的标准字形建立模板，然后把要识别的字符与其逐一比较，相似程度最大的作为识别结果，模板匹配法具有识别速度快、方法简单等优点。为了实现模板匹配，首先要选择一些样本字符图像建立相关的字符模板库，当进行字符判定时，将每个待识别的二值化车牌字符图像进行归一化处理，将待识别字符图像缩放到模板字符同样的大小，然后计算待识别字符与模板库中样本字符特征点之间的距离，找出特征距离最小的模板，其所对
