智慧停車收費管理系統設計探討論文
智慧停車收費管理系統設計探討論文
摘要：目前，停車場收費管理系統多采用傳統的停車場收費管理辦法，此方案工作強度大，人為誤判機率較大。如何提高收費管理的智慧化水平，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。據此，設計主要介紹了一種微控制器控制的智慧停車場管理系統。
關鍵詞：智慧停車系統；微控制器；控制系統
近年來，隨著國產化汽車的快速發展以及國內生活水平的不斷提高，導致私家車輛迅猛增加。為了解決現有停車收費系統存在的工作效率低、易漏報錯報等問題，本文提出了智慧收費系統，以實現簡潔、穩定、實用的停車場管理資訊系統，旨在避免誤記錄、易操作等，以滿足不同停車場的資訊管理需求。
１系統設計總體框架
智慧收費系統採用微控制器控制，利用紅外線檢測進行訊號傳輸。此係統所需儲存容量小，具備自動開關功能、計費顯示功能以及查詢列印功能等。同時，該系統可以根據需求不同，進行軟體修改，以實現靈活性調整。本系統採用紅外對管檢測進入的車輛，並透過系統訊號傳輸功能，傳輸給微控制器控制單元，實現大門的開啟關閉等。
（１）訊號檢測單元。訊號檢測單元安裝在停車場入口和出口處，用於檢測是否有車輛進入或者駛出停車場。一旦接觸訊號，即將訊號透過電路系統傳入微控制器控制中心。
（２）欄杆控制單元。在檢測單元將訊號傳輸至微控制器控制單元以後，控制單元會根據資訊作出判斷，並對控制繼電器進行控制，實現電機的運轉，進而實現控制欄杆的開啟關閉。
（３）微控制器控制中心。智慧停車收費管理系統採用的微控制器是ＡＴ８９Ｃ５２，該微控制器是系統控制的核心，主要功能是透過訊號的傳入，實現系統的智慧監控。該系統透過控制駛入停車場的車輛數量，與停車場本身停車位數量的'對比，來輸出停車場的剩餘車位數量。同事，會根據停車數量來計算停車費用。
（４）顯示部分。顯示部分主要是透過電路板來輸出訊號顯示訊號的。對外，主要顯示剩餘停車位數量。對內主要顯示停車數量和停車費用等。當車位剩餘為零時，欄杆自動關閉，不允許車輛進入。
２硬體設計
本次系統硬體設計主要是指主控晶片ＭＣＵ的設計。微控制器是本次系統的主要核心部件，集成了微處理器（ＣＰＵ），儲存器、各種輸入介面和輸出介面等。微控制器的種類型別比較多，適合可選的相對較多，對於ＰＩＣ系列微控制器，其內部帶有整合的Ａ／Ｄ轉換模組，但是其轉化精度相對較差，編輯語言工序較為複雜。而５１系列微控制器，雖然成本很低，程式設計工序也較為簡單，但是其內部不帶Ａ／Ｄ轉換功能，在整車執行過程中，執行的速度比較慢，適應性較差。對比後，我們選用ＳＴＣ系列。ＳＴＣ８９Ｃ５２微控制器內部儲存器空間為８Ｋ，成本價也不高，效能也比較穩定，是一款具有很強功能的微處理器。因此，本設計主控晶片的優良選擇。
３軟體設計
硬體軟體是系統的基石，軟體系統則是系統的控制核心。根據停車場具體的操作流程，我們進行了相關軟體的系統設計。程式設計是用計算機進行編輯，透過計算機將訊號轉化為計算可以識別的語言訊號。系統軟體的質量直接影響整個系統功能的實現，軟體步驟簡明，輸入輸出的效率就會較高。為了進一步固化軟體系統設計，提高軟體系統治療，我們在編輯軟體時，採用了以下幾個步驟：
（１）分析問題。在進行智慧停車系統的設計時，首先需要明確系統本身需要解決的問題，然後根據問題進行分解，得出相應的執行機構、控制機構、訊號採集等組成部分。緊接著，我們結合系統本身所需解決問題的以及各組成部件進行分析，彙總相對應的結構圖，以便於設計出合理的軟體總體結構。
（２）繪製程式框圖。系統部件單元設定完畢後，我們需要根據結構圖繪製相對應的程式框圖，在設計程式框圖時，需要考慮執行元件的功能實現步驟，進而繪製計算相對應的程式圖。程式框圖時程式設計的重要節點，程式框圖的正確與否直接關係到程式執行單元執行功能的好壞。
（３）程式編輯與設計。程式設計是軟體設計的重要組成部分，因此在設計程式時，我們首先需要考慮軟體系統的具體功能及系統組成部分。目前，此智慧停車收費系統主要包括：定時器／計數器、中斷、堆疊等。在進行程式編輯設計時，我們必須按照程式框圖進行設計，並結合實際情況編制相對應的指令系統及控制系統等。
（４）程式除錯。軟體及硬體設計完畢後，為了驗證系統的可行性，我們可以透過編輯軟體編輯出符合實際需要的程式，進行模擬模擬除錯。在進行除錯前，我們必須確保程式採用的編碼符合設計規範。如果源程式有語法錯誤或者執行程式不符時，我們可以針對檔案進行修正補充，直到程式除錯的結果符合設計要求。最後，在進行一次系統的除錯，除錯過程中，我們應保證各項功能都得到全面的驗證，直到成功。
（５）程式最佳化。智慧收費系統不是一成不變的，隨著市場執行的變化以及客戶的需求變化，我們會在程式執行一段時間後，針對一些不足的地方或者常會出現一些不得當的地方，進行程式的編制修改。編制程式修改完畢後，我們依然需要進行程式除錯及模擬模擬。程式不斷最佳化，必然會使得系統不斷最佳化，我們需在最佳化各功能程式時，進行綜合考慮，使其模組化，進而縮短組成結構，加快運算速度等。
４結束語
智慧停車收費管理系統可以應用於各類超市、商場、地鐵站口、火車站等地方，系統結構簡單，功能齊全，成本具有較大優勢，可以滿足各類大中型停車場的要求。此外，該系統還可以實現資訊加密和各種功能擴充套件，透過改進可成為通用型收費管理系統。
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．