智能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，人為誤判概率較大。如何提高收費管理的智能化水平，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單片機控制的智能停車場管理系統。

關鍵詞：智能停車系統；單片機；控制系統

近年來，隨着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，本文提出了智能收費系統，以實現簡潔、穩定、實用的停車場管理信息系統，旨在避免誤記錄、易操作等，以滿足不同停車場的信息管理需求。

１系統設計總體框架

智能收費系統採用單片機控制，利用紅外線檢測進行信號傳輸。此係統所需存儲容量小，具備自動開關功能、計費顯示功能以及查詢打印功能等。同時，該系統可以根據需求不同，進行軟件修改，以實現靈活性調整。本系統採用紅外對管檢測進入的車輛，並通過系統信號傳輸功能，傳輸給單片機控制單元，實現大門的開啟關閉等。

（１）信號檢測單元。信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。一旦接觸信號，即將信號通過電路系統傳入單片機控制中心。

（２）欄杆控制單元。在檢測單元將信號傳輸至單片機控制單元以後，控制單元會根據信息作出判斷，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）單片機控制中心。智能停車收費管理系統採用的單片機是ＡＴ８９Ｃ５２，該單片機是系統控制的核心，主要功能是通過信號的傳入，實現系統的智能監控。該系統通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。顯示部分主要是通過電路板來輸出信號顯示信號的。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硬件設計

本次系統硬件設計主要是指主控芯片ＭＣＵ的設計。單片機是本次系統的主要核心部件，集成了微處理器（ＣＰＵ），存儲器、各種輸入接口和輸出接口等。單片機的種類類型比較多，適合可選的相對較多，對於ＰＩＣ系列單片機，其內部帶有集成的Ａ／Ｄ轉換模塊，但是其轉化精度相對較差，編輯語言工序較為複雜。而５１系列單片機，雖然成本很低，編程工序也較為簡單，但是其內部不帶Ａ／Ｄ轉換功能，在整車運行過程中，運行的速度比較慢，適應性較差。對比後，我們選用ＳＴＣ系列。ＳＴＣ８９Ｃ５２單片機內部存儲器空間為８Ｋ，成本價也不高，性能也比較穩定，是一款具有很強功能的微處理器。因此，本設計主控芯片的優良選擇。

３軟件設計

硬件軟件是系統的基石，軟件系統則是系統的控制核心。根據停車場具體的'操作流程，我們進行了相關軟件的系統設計。程序設計是用計算機進行編輯，通過計算機將信號轉化為計算可以識別的語言信號。系統軟件的質量直接影響整個系統功能的實現，軟件步驟簡明，輸入輸出的效率就會較高。為了進一步固化軟件系統設計，提高軟件系統治療，我們在編輯軟件時，採用了以下幾個步驟：

（１）分析問題。在進行智能停車系統的設計時，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、信號採集等組成部分。緊接着，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件總體結構。

（２）繪製程序框圖。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序框圖，在設計程序框圖時，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序圖。程序框圖時程序設計的重要節點，程序框圖的正確與否直接關係到程序執行單元執行功能的好壞。

（３）程序編輯與設計。程序設計是軟件設計的重要組成部分，因此在設計程序時，我們首先需要考慮軟件系統的具體功能及系統組成部分。目前，此智能停車收費系統主要包括：定時器／計數器、中斷、堆疊等。在進行程序編輯設計時，我們必須按照程序框圖進行設計，並結合實際情況編制相對應的指令系統及控制系統等。

（４）程序調試。軟件及硬件設計完畢後，為了驗證系統的可行性，我們可以通過編輯軟件編輯出符合實際需要的程序，進行仿真模擬調試。在進行調試前，我們必須確保程序採用的編碼符合設計規範。如果源程序有語法錯誤或者執行程序不符時，我們可以針對文件進行修正補充，直到程序調試的結果符合設計要求。最後，在進行一次系統的調試，調試過程中，我們應保證各項功能都得到全面的驗證，直到成功。

（５）程序優化。智能收費系統不是一成不變的，隨着市場運行的變化以及客户的需求變化，我們會在程序運行一段時間後，針對一些不足的地方或者常會出現一些不得當的地方，進行程序的編制修改。編制程序修改完畢後，我們依然需要進行程序調試及模擬仿真。程序不斷優化，必然會使得系統不斷優化，我們需在優化各功能程序時，進行綜合考慮，使其模塊化，進而縮短組成結構，加快運算速度等。

４結束語

智能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，該系統還可以實現信息加密和各種功能擴展，通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．