太阳能智能停车导标计费系统

刘亭等

摘 要：针对露天停车场目前广泛存在着的晚间车位线不清、车位浪费、智能化程度不高等问题，综合利用太阳能、传感器、单片机、Zigbee无线传输等技术，针对目前停车场运营中普遍存在的问题，设计了一套智能引导管理系统。此系统能够全方位直观的引导车辆，使驾驶员在能见度低（晚上、大雨、大雾等）的环境下也能够迅速找到车位，解决了因停车交通拥挤，滞留时间长等问题。

关键词：太阳能；引导；无线传输；停车场

随着国民经济的飞速发展，城市的机动车数量屡创新高，停车场理所当然成为交通系统中的一个重要部分。然而，传统停车场管理系统在安全性和人性化方面的不足，使其已不能满足使用者和管理者对其运行效率、安全性能的需求。因此设计一套高效智能的停车场管理系统势在必行。

1 设计方案

1.1 研究方法

（1）无线传输技术；（2）传感器检测技术；（3）单片机技术；（4）太阳能应用技术。

1.2 技术路线

2 工作原理及性能分析

2.1 车辆检测模块

用光电开关传感器检测技术实现有无车位的检测，有车时传感器接受到信号，控制系统使得LED灯发红色光，无车时LED灯发绿光。

2.2 发光导标模块

收到有车存在的信息，控制中枢控制导标发红光，收到无车存在的信息，控制中枢控制导标发绿光；同时此模块还进行太阳能的转化与储存。

2.3 停车场整体引导显示屏

导标屏幕由LED和数码管组成，数码管显示车位号，红色LED显示车位信息，LED灯亮时代表此车位有车辆存在，不亮表示无车位存在。

2.4 计时计费

计时计费功能的实现依托于Matlab图片处理技术完成，系统计费采取车牌号识别处理的方式，利用两幅图片的差别实现计时计费，使收费合理化。

2.5 太阳能自动追光系统

为了更高效率的采集太阳能，设计自动追光系统辅助太阳能电池板发电，使其和太阳光始终保持合理的角度，实现采能的最大化。工作原理：通过光敏电阻采集光强信号，经过电压比较器比较光强信号传送到单片机从而控制步进电机和舵机转动，使太阳能电池板与太阳光成理想角度。

2.6 系统总体模型及线路图

3 理论设计计算

该系统用到单片机AT89S52最小系统 电压范围：4.0-5.5V 频率范围：12 MHz

红色10mm LED灯：P=1.7v *0.02A=0.034W 红色5mm LED灯：P=2.1v *0.0075A=0.01575W

绿色 5mm LED灯：P=3.325V *0.0135A=0.0448875W

0.36英寸一位数码管P=1.9V *4.5MA=0.00855W

PT2262：P=9V *0.02？A PT2272：P=5V *0.02 A

4 系统优势

4.1 发光导标均采用低功耗LED灯，利用发光导标系统引导车辆，使驾驶员在能见度低（晚上、大雨、大雾等）的环境下也能够迅速的找到车位，同时还能够明确显示车位界限，从而高效利用停车场的有限空间。

4.2 为实现更加快速便捷的停车，设计一个整体的车位显示屏幕，显示出停车场中的空车位，初步的引导驾驶员寻找车位。

4.3 自动计时计费。计费采取车牌好号识别处理的方式，在进、出停车场时扫描车辆牌号，利用两副图片的差时实现计时计费，使收费合理化。

4.4 车位信息数据传输使用zigbee无线传输系统，自组局域网，传输信息稳定、可靠。同时传输到上位机显示停车场车位停靠的实时状态。

4.5 系统能源选用环保清洁新能源-太阳能，并设计太阳能自动追光系统辅助能源的采集，保证整体系统的正常运行。同时使用单片机的睡眠、唤醒功能使系统更加节能。

5 结束语

太阳能智能停车导标计费系统是经过长期观察与摸索后结合生活实际而设计的一种高效快捷、公正准确、科学经济、节能环保的停车场管理手段，使停车场对实现对车辆动态和静态管理。系统由导标模块、车辆检测模块、计费模块和控制模块组成，以太阳能为能源，供给检测、导标等模块的运行。这个系统中还加入了传感器、单片机、无线传输等技术，增强了系统的灵活性与准确性，具有广阔的市场前景。

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作者简介：2010级光信息科学与技术专业本科生。

*通信作者简介：许明清（1962-），男，本科，副教授，从事物理学教学工作。