一种基于物联网的智能停车场控制系统的制作方法

本实用新型主要涉及控制系统，更具体地说，涉及一种基于物联网的智能停车场控制系统。

背景技术：

随着中国经济的迅猛发展，城市汽车的拥有量不断增加，汽车给人们带来交通快捷的同时，由于停车管理不善等问题也给人们带来了诸多不便。特别是地处繁华地带的许多高级公寓、大型娱乐场所、宾馆、办公楼、球场等停放汽车较多，车流量带，为了保证车辆安全和交通方便，迫切需要采用自动化程度高、方便快捷的停车场自动控制系统。在我国交通快速发展的今天，在停车场管理控制上引入物联网技术，对停车场进行智能控制具有非常重要的意义。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种基于物联网的智能停车场控制系统，通过自动检测车位上是否有车辆，并通过物联网将停车场的车位情况传送到上位机进行显示，方便车主快速找到停车位，并且增加了语音对讲功能，方便在紧急时刻与停车场的相关工作人员进行沟通。

为解决上述技术问题，本实用新型一种基于物联网的智能停车场控制系统包括主控制器、车位车辆检测模块、时钟模块、显示模块、按键模块、计数模块、音频收发模块、音频输出模块、电源模块、车载标签、阅读器、通信模块、上位机，通过自动检测车位上是否有车辆，并通过物联网将停车场的车位情况传送到上位机进行显示，方便车主快速找到停车位，并且增加了语音对讲功能，方便在紧急时刻与停车场的相关工作人员进行沟通。

其中，所述车位车辆检测模块的输出端连接着主控制器的输入端；所述时钟模块的输出端连接着主控制器的输入端；所述主控制器的输出端连接着显示模块的输入端；所述按键模块的输出端连接着主控制器的输入端；所述计数模块的输出端连接着主控制器的输入端；所述音频收发模块连接着主控制器；所述主控制器的输出端连接着音频输出模块的输入端；所述电源模块的输出端连接着主控制器的输入端；所述车载标签通过天线连接着阅读器；所述阅读器的输出端连接着主控制器的输入端；所述上位机通过通信模块连接着主控制器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于物联网的智能停车场控制系统所述主控制器采用ATmega64单片机。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于物联网的智能停车场控制系统所述音频收发模块采用CC2500射频收发器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于物联网的智能停车场控制系统所述车位车辆检测模块包括超声波检测和地磁检测，其中超声波检测采用HC-SR04超声波传感器，地磁检测采用MAG3110地磁传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于物联网的智能停车场控制系统所述车载标签采用RFID电子标签。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于物联网的智能停车场控制系统所述计数模块包括红外对射式传感器和LM393AD时钟定时集成芯片。

控制效果：本实用新型一种基于物联网的智能停车场控制系统，通过自动检测车位上是否有车辆，并通过物联网将停车场的车位情况传送到上位机进行显示，方便车主快速找到停车位，并且增加了语音对讲功能，方便在紧急时刻与停车场的相关工作人员进行沟通。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型一种基于物联网的智能停车场控制系统的硬件结构图。

图2为本实用新型一种基于物联网的智能停车场控制系统的主控制器的电路图。

图3为本实用新型一种基于物联网的智能停车场控制系统的车位车辆检测模块中的超声波检测的电路图。

图4为本实用新型一种基于物联网的智能停车场控制系统的车位车辆检测模块中的地磁波检测的电路图。

图5为本实用新型一种基于物联网的智能停车场控制系统的音频收发模块的电路图。

图6为本实用新型一种基于物联网的智能停车场控制系统的音频输出模块的电路图。

图7为本实用新型一种基于物联网的智能停车场控制系统的显示模块的电路图。

图8为本实用新型一种基于物联网的智能停车场控制系统的时钟模块的电路图。

图9为本实用新型一种基于物联网的智能停车场控制系统的计数模块的电路图。

图10为本实用新型一种基于物联网的智能停车场控制系统的电源模块的电路图。

图11为本实用新型一种基于物联网的智能停车场控制系统的阅读器模块的电路图。

图12为本实用新型一种基于物联网的智能停车场控制系统的通信模块的电路图。

具体实施方式

具体实施方式一：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12说明本实施方式，本实施方式所述一种基于物联网的智能停车场控制系统包括主控制器、车位车辆检测模块、时钟模块、显示模块、按键模块、计数模块、音频收发模块、音频输出模块、电源模块、车载标签、阅读器、通信模块、上位机，通过自动检测车位上是否有车辆，并通过物联网将停车场的车位情况传送到上位机进行显示，方便车主快速找到停车位，并且增加了语音对讲功能，方便在紧急时刻与停车场的相关工作人员进行沟通。

其中，所述车位车辆检测模块的输出端连接着主控制器的输入端，车位车辆检测模块包括超声波检测和地磁检测，其中超声波检测采用HC-SR04超声波传感器，超声波传感器的Trag、Eoho端与主控制器的PC5、PC6引脚相连接，用于检测车位地面与车辆底盘的距离；地磁检测采用MAG3110地磁传感器，地磁传感器的SCL端与主控制器的PD0引脚相连接，地磁传感器的SDA端与主控制器的PD1引脚相连接，用于检测车辆驶入或者驶离时的地磁场产生的微弱变化。

所述时钟模块的输出端连接着主控制器的输入端，时钟模块用于产生时钟信号给系统提供实时时间，时钟模块的SCLK引脚与主控制器的PD7引脚相连接；时钟模块的RST引脚与主控制器的PC0引脚相连接，RST引脚为输入信号，在读、写数据期间，必须为高；时钟模块的I/O引脚与主控制器的PC1引脚相连接。

所述主控制器的输出端连接着显示模块的输入端，显示模块采用LCD12864液晶屏，用于显示时间及空车位信息；显示模块的DB0、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7端与主控制器的PF0、PF1、PF2、PF3、PF4、PF5、PF6、PF7引脚相连接，用来显示数据；显示模块的RS端与主控制器的PC2引脚相连接，用来控制数据命令；显示模块的R/W端与主控制器的PC3引脚相连接，用来控制读写操作；显示模块的使能端E与主控制器的PC4引脚相连接；主控制器的PC2、PC3、PC4引脚用于控制显示模块中的数码管的选通状态。

所述按键模块的输出端连接着主控制器的输入端，按键为SW1与主控制器的PE3引脚相连接，在按键两端接电容，用于电源滤波，达到去抖的效果，通过按下按键SW1进行语音对讲。

所述计数模块的输出端连接着主控制器的输入端，计数模块用于统计停车场进入车辆的数量，由红外对射式传感器进行检测被挡光线的次数，通过时钟定时集成芯片LM393AD，将模拟量转换为数字量，传送给主控制器，主控制器对其进行计数，计数模块的OUT端与主控制器的PC7引脚相连接。

所述音频收发模块连接着主控制器，音频收发模块采用CC2500射频收发器,主控制器的PA0、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5脚分别与CC2500射频收发器的SI、CLK、SO、GDO2、GDO0、CSN相连接，其中由CSN、CLK、SI、SO组成SPI口，负责主控制器与CC2500之间收发数据的传送。GDO0与GDO2是CC2500可配置的多功能引脚，当CC2500收到数据包时，令GDO0触发主控制器引起中断，读取CC2500缓存里的数据。通过配置GDO2则可提供CC2500的CCA检测结果。

所述主控制器的输出端连接着音频输出模块的输入端，RC低通滤波电路以及LM358跟4871进行音频放大，进而驱动音频输出模块中的蜂鸣器发出声音，音频输出模块的PWMOUT端与主控制器的PA7引脚相连接。

所述电源模块的输出端连接着主控制器的输入端，电源模块用于给系统供电，保证系统正常工作，电源模块采用2220V家用交流电源供电，当有交流电接入后，首先降压为12V，然后进入电桥电路中进行整流，将交流电整流为直流电，直流电通过电容滤波后进入稳压器7812，生成+12V直流电，再经过电容滤波后进入稳压器7812，生成+5V直流电，在电路中增加了一块12V蓄电池，在有220交流电输入时，被充电或者不工作，通过VCC端口给系统供电。

所述车载标签通过天线连接着阅读器，车载标签采用RFID电子标签，内部存储相关车辆信息参数，阅读器通过天线获取电子标签中的信息。

所述阅读器的输出端连接着主控制器的输入端，阅读器用于读取每个车载标签中的信息，并将其传送给主控制器，阅读器采用MF RC522芯片，MF RC522芯片的MISO端与主控制器的PB3引脚相连接，MF RC522芯片的MOSI端与主控制器的PB2引脚相连接，MF RC522芯片的SCK端与主控制器的PB1引脚相连接，MF RC522芯片的SDA2端与主控制器的PD2引脚相连接，MF RC522芯片的RST1端与主控制器的RESET引脚相连接，由主控制器控制复位。

所述上位机通过通信模块连接着主控制器，通信模块用于传输数据，上位机接收主控制器传送的检测数据信息，其中上位机采用计算机，通信模块采用GPRS模块，主控制器的PE0引脚与GPRS模块的TX端相连接，主控制器的PE1引脚与GPRS模块的RX端相连接，主控制器的PEN引脚与GPRS模块的EN端相连接。

具体实施方式二：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12说明本实施方式，所述主控制器采用ATmega64单片机。所述ATmega64是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmega64的数据吞吐率高达1MIPS/MHz，从而可以缓解系统在功耗和处理速度之间的矛盾。

具体实施方式三：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12说明本实施方式，所述音频收发模块采用CC2500射频收发器。CC2500射频收发器是用于低功耗无线应用的业界系统成本最低的多通道无线电产品。工作波段频带是2.4GHz，包括很多非常有用的数字功能。CC2500射频收发器通过由6个引脚组成的数字交互界面与控制器进行通信。主控制器的PA0、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5脚分别与CC2500射频收发器的SI、CLK、SO、GDO2、GDO0、CSN相连接，其中由CSN、CLK、SI、SO组成SPI口，负责主控制器与CC2500之间收发数据的传送。GDO0与GDO2是CC2500可配置的多功能引脚，当CC2500收到数据包时，令GDO0触发主控制器引起中断，读取CC2500缓存里的数据。通过配置GDO2则可提供CC2500的CCA检测结果。

具体实施方式四：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12说明本实施方式，所述车位车辆检测模块包括超声波检测和地磁检测，其中超声波检测采用HC-SR04超声波传感器，地磁检测采用MAG3110地磁传感器。采用超声波传感器检测停车场车位与车辆底盘间的距离，并将信号传送给主控制器，地磁传感器用于检测车辆驶入或驶离对地磁场产生的微弱变化；地磁传感器与超声波传感器的结合，将检测信号传送给主控制器进行处理，实现停车场车位是否有车辆的检测。

具体实施方式五：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12说明本实施方式，所述车载标签采用RFID电子标签。在车载标签中存储车辆的基本信息参数，阅读器通过天线获取RFID电子标签中的车辆基本信息参数并将其传送给主控制器进行处理，所述阅读器采用MF RC522芯片，所述MF RC522芯片是由PhiIips公司生产的一款符合ISO/IECI4443协议的非接触读卡芯片，它是一款体积小、功耗低、集成度高的TYPEA阅读器芯片。主要特性有：2.5～3.3V为芯片的工作电压，13.56Hz为芯片的载波频率，继承了编码调制和解调解码的收/发电路，如果要实现天线驱动电路只需要很少的外围电路就能够满足要求，SPI、I²C和UART三种通信方式都可以由MF RC522芯片来支持它们传输数据。

具体实施方式六：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12说明本实施方式，所述计数模块包括红外对射式传感器和LM393AD时钟定时集成芯片。红外对射式传感器由发射器和接收器组成，工作原理是：通过发射器发射出的光线直接进入接收器，当被检测物体经过发射器和接收器之间阻挡光线时，产生电平信号，通过介质完成。红外对射式传感器的特点在于：可辨别不透明的反光物体，有效距离大，不易受干扰，高灵敏度，高解析，高亮度，低功耗，响应时间快，实用寿命长，无铅，应用广泛。计数模块以时钟定时集成芯片LM393AD为核心，将模拟量转换为数字量，LM393是有两个独立的、高精度电压比较器组成的集成电路，失调电压低，最大为2.0mV。

本实用新型一种基于物联网的智能停车场控制系统的工作原理为：本实用新型一种基于物联网的智能停车场控制系统，电源模块用于给系统提供电能，保证系统的正常工作，系统通过阅读器获取车载标签中的车辆基本信息参数，并由通信模块连接至物联网，通过物联网将信息参数传送给上位机进行记录；车位车辆检测模块用于检测停车场车位上是否有车辆，车位车辆检测模块包括超声波传感器和地磁传感器，超声波传感器使用高强度的超声波，用于探测车位与车底盘之间的距离；地磁传感器具有超低的待机功耗，用于检测车辆驶入或驶离对地磁场产生的微弱变化；地磁传感器与超声波传感器的结合，将检测信号传送给主控制器进行处理，实现停车场车位是否有车辆的检测，并通过显示模块显示，同时由通信模块连接至物联网，通过物联网将车位是否有车辆的信息传送给上位机进行处理显示，给用户提供直观的停车场空车位信息。通过计数模块对停车场的车辆进行计数，并将停车场的车辆数量通过通信模块传送给上位机进行统计；通过时钟模块给系统提供实时时间，并通过显示模块显示时间信息；当有紧急情况发生时,按下按键SW1，通过音频收发模块进行语音对讲，便于车主与停车场相关工作人员进行沟通，通过音频输出模块播放语音信息。

虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。