智能停车收费管理系统设计

张欢欢 王冰玲

摘 要：目前，停车场收费管理系统多采用传统的停车场收费管理办法，此方案工作强度大，人为误判概率较大。如何提高收费管理的智能化水平，提高管理工作人员的工作效率及正确率已成为迫在眉睫的问题。据此，设计主要介绍了一种单片机控制的智能停车场管理系统。

关键词：智能停车系统;单片机;控制系统

中图分类号：TB 文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.03.097

近年来，随着国产化汽车的快速发展以及国内生活水平的不断提高，导致私家车辆迅猛增加。为了解决现有停车收费系统存在的工作效率低、易漏报错报等问题，本文提出了智能收费系统，以实现简洁、稳定、实用的停车场管理信息系统，旨在避免误记录、易操作等，以满足不同停车场的信息管理需求。

1 系统设计总体框架

智能收费系统采用单片机控制，利用红外线检测进行信号传输。此系统所需存储容量小，具备自动开关功能、计费显示功能以及查询打印功能等。同时，该系统可以根据需求不同，进行软件修改，以实现灵活性调整。本系统采用红外对管检测进入的车辆，并通过系统信号传输功能，传输给单片机控制单元，实现大门的开启关闭等。

（1）信号检测单元。

信号检测单元安装在停车场入口和出口处，用于检测是否有车辆进入或者驶出停车场。一旦接触信号，即将信号通过电路系统传入单片机控制中心。

（2）栏杆控制单元。

在检测单元将信号传输至单片机控制单元以后，控制单元会根据信息作出判断，并对控制继电器进行控制，实现电机的运转，进而实现控制栏杆的开启关闭。

（3）单片机控制中心。

智能停车收费管理系统采用的单片机是AT89C52，该单片机是系统控制的核心，主要功能是通過信号的传入，实现系统的智能监控。该系统通过控制驶入停车场的车辆数量，与停车场本身停车位数量的对比，来输出停车场的剩余车位数量。同事，会根据停车数量来计算停车费用。

（4）显示部分。

显示部分主要是通过电路板来输出信号显示信号的。对外，主要显示剩余停车位数量。对内主要显示停车数量和停车费用等。当车位剩余为零时，栏杆自动关闭，不允许车辆进入。

2 硬件设计

本次系统硬件设计主要是指主控芯片MCU的设计。单片机是本次系统的主要核心部件，集成了微处理器（CPU），存储器、各种输入接口和输出接口等。单片机的种类类型比较多，适合可选的相对较多，对于PIC系列单片机，其内部带有集成的A/D转换模块，但是其转化精度相对较差，编辑语言工序较为复杂。而51系列单片机，虽然成本很低，编程工序也较为简单，但是其内部不带A/D转换功能，在整车运行过程中，运行的速度比较慢，适应性较差。对比后，我们选用STC系列。STC89C52单片机内部存储器空间为8K，成本价也不高，性能也比较稳定，是一款具有很强功能的微处理器。因此，本设计主控芯片的优良选择。

3 软件设计

硬件软件是系统的基石，软件系统则是系统的控制核心。根据停车场具体的操作流程，我们进行了相关软件的系统设计。程序设计是用计算机进行编辑，通过计算机将信号转化为计算可以识别的语言信号。系统软件的质量直接影响整个系统功能的实现，软件步骤简明，输入输出的效率就会较高。为了进一步固化软件系统设计，提高软件系统治疗，我们在编辑软件时，采用了以下几个步骤：

（1）分析问题。

在进行智能停车系统的设计时，首先需要明确系统本身需要解决的问题，然后根据问题进行分解，得出相应的执行机构、控制机构、信号采集等组成部分。紧接着，我们结合系统本身所需解决问题的以及各组成部件进行分析，汇总相对应的结构图，以便于设计出合理的软件总体结构。

（2）绘制程序框图。

系统部件单元设定完毕后，我们需要根据结构图绘制相对应的程序框图，在设计程序框图时，需要考虑执行元件的功能实现步骤，进而绘制计算相对应的程序图。程序框图时程序设计的重要节点，程序框图的正确与否直接关系到程序执行单元执行功能的好坏。

（3）程序编辑与设计。

程序设计是软件设计的重要组成部分，因此在设计程序时，我们首先需要考虑软件系统的具体功能及系统组成部分。目前，此智能停车收费系统主要包括：定时器/计数器、中断、堆栈等。在进行程序编辑设计时，我们必须按照程序框图进行设计，并结合实际情况编制相对应的指令系统及控制系统等。

（4）程序调试。

软件及硬件设计完毕后，为了验证系统的可行性，我们可以通过编辑软件编辑出符合实际需要的程序，进行仿真模拟调试。在进行调试前，我们必须确保程序采用的编码符合设计规范。如果源程序有语法错误或者执行程序不符时，我们可以针对文件进行修正补充，直到程序调试的结果符合设计要求。最后，在进行一次系统的调试，调试过程中，我们应保证各项功能都得到全面的验证，直到成功。

（5）程序优化。

智能收费系统不是一成不变的，随着市场运行的变化以及客户的需求变化，我们会在程序运行一段时间后，针对一些不足的地方或者常会出现一些不得当的地方，进行程序的编制修改。编制程序修改完毕后，我们依然需要进行程序调试及模拟仿真。程序不断优化，必然会使得系统不断优化，我们需在优化各功能程序时，进行综合考虑，使其模块化，进而缩短组成结构，加快运算速度等。

4 结束语

智能停车收费管理系统可以应用于各类超市、商场、地铁站口、火车站等地方，系统结构简单，功能齐全，成本具有较大优势，可以满足各类大中型停车场的要求。此外，该系统还可以实现信息加密和各种功能扩展，通过改进可成为通用型收费管理系统。

参考文献

[1]秦前清，杨宗凯.车库控制分析[M].西安：西安电子科技大学出版社，1994.