基于ＧＭ的無人值守停車場(chǎng)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘 要：介紹一種無人值守的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)前端主要由GM短信模塊C3i和AVR單片機(jī)Atmega16 組成，安裝在停車場(chǎng)的每個(gè)進(jìn)出口，通過接收車主的手機(jī)短信控制進(jìn)出口道閘的開啟并由短信扣取停車費(fèi)用，各進(jìn)出口電路都與監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)連接。該系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)后還可以進(jìn)行短信查詢及預(yù)定車位。通過采用該系統(tǒng)可以取代現(xiàn)有的取卡和現(xiàn)金收費(fèi)的停車場(chǎng)管理辦法，從而實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)的無人值守。

關(guān)鍵詞：GM;短信;A指令;C3i

Automatic Parking Managing ystem Based on GM echnology

XU Yalan

(henzhen Polytechnic College，henzhen，180，China)[J13]

Abstract：A new design approach of parking manage system is introduced in this paperhis system is composed of a GM module C3i and a AVR single chip system Atmega 16 which is fixed at the exit of the parkhe exit rods is controlled by the M of the driver，the control center record the parking time and charge the fee at the same time by MAfter connected with Internet，the system can be used as a replacement of card managing system to inquire and schedule the park

Keywords：GM;M;A commmand;C3i[J12]

隨著城市人口和車輛的日趨增加，停車難越來越成為令都市人頭疼的問題。雖然目前在一些大城市出現(xiàn)了停車誘導(dǎo)系統(tǒng)，但這些系統(tǒng)或多或少都存在一些消息滯后的問題，而且無法實(shí)現(xiàn)車位的預(yù)定。而另一方面，人們?cè)隈{車進(jìn)出停車場(chǎng)的過程中，必須要有一系列取卡、讀卡和現(xiàn)金繳費(fèi)的過程，這也給停車場(chǎng)的管理及駕車者帶來了一系列的不方便。采用本文中提到的無人值守停車場(chǎng)管理系統(tǒng)停車時(shí)只需采用手機(jī)收發(fā)短信就可實(shí)現(xiàn)停車及收費(fèi)功能，無需取卡和讀卡的過程，可實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)的無人值守，并能為汽車駕駛者提供手機(jī)查詢、預(yù)訂車位和自動(dòng)繳付停車費(fèi)等服務(wù)，給人們的出行帶來很大的方便。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

GM（Global ystem for Mobile Communications）是全球移動(dòng)通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，M(hort Message ervers)作為GM 服務(wù)中一項(xiàng)重要的遠(yuǎn)程業(yè)務(wù)，能夠在移動(dòng)用戶之間傳送文字或數(shù)字信息，而只需較少的費(fèi)用。本文設(shè)計(jì)的無人值守停車場(chǎng)管理系統(tǒng)將GM技術(shù)應(yīng)用在停車場(chǎng)的管理中，其系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖1所示：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)作為整個(gè)系統(tǒng)的核心，通過串口通信電路和GM模塊及停車場(chǎng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，同時(shí)負(fù)責(zé)控制出入口道閘的打開和關(guān)閉、采集車位信息以及在顯示屏上進(jìn)行必要的信息顯示。

11 單片機(jī)系統(tǒng)

該系統(tǒng)安置在停車場(chǎng)的每個(gè)出入口：當(dāng)車主到達(dá)停車場(chǎng)入口時(shí)發(fā)送短信息給本系統(tǒng)，本系統(tǒng)通過通信模塊接收到信息，確認(rèn)紅外線感應(yīng)器感應(yīng)到入口處的汽車后，由單片機(jī)控制打開車庫入口。同時(shí)，單片機(jī)將信息送到停車場(chǎng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，當(dāng)它開始計(jì)時(shí)并回復(fù)短信息告知車主計(jì)費(fèi)信息及車位信息。在每個(gè)停車位都安裝有一個(gè)車位感應(yīng)裝置（感應(yīng)器），與單片機(jī)連接，幫助系統(tǒng)判斷是否有空位及其位置所在，短信通知車主并將車位情況通過液晶顯示屏實(shí)時(shí)顯示。當(dāng)車主離開停車場(chǎng)時(shí)再發(fā)送一條短信，本系統(tǒng)接收到短信后即打開車庫出口，并通知監(jiān)控中心停止計(jì)時(shí)，停車費(fèi)用通過短信扣除并告知車主收費(fèi)信息。

111 道閘的控制

為了避免誤發(fā)信息而導(dǎo)致道閘錯(cuò)誤開啟，在道閘的入口處設(shè)置一對(duì)紅外收發(fā)裝置，保證系統(tǒng)在接收到開閘短信時(shí)還應(yīng)感應(yīng)到道閘口有車輛才會(huì)開啟道閘。同時(shí)，為了在防止車輛進(jìn)入車庫時(shí)道閘落下砸到車輛，在道閘車庫內(nèi)一側(cè)也設(shè)置一對(duì)紅外收發(fā)器，當(dāng)主控制器接收到該紅外接受器的信號(hào)后才會(huì)控制道閘落下。

112 車位查詢及顯示

在車庫入口處有一個(gè)顯示屏顯示停車場(chǎng)空位的個(gè)數(shù)，入口道閘每開啟一次車位數(shù)減1，出口道閘開啟一次則車位數(shù)加1。在大型的停車場(chǎng)內(nèi)，為了方便車主尋找車位，當(dāng)車位少于10個(gè)時(shí)，進(jìn)入入口時(shí)停車場(chǎng)信息監(jiān)控中心將會(huì)回復(fù)短信給車主車場(chǎng)內(nèi)空位信息，車主也可發(fā)送短信查詢空位的位置。由于在每個(gè)車位上都裝有感應(yīng)器，因此系統(tǒng)可以收集到每個(gè)車位的停車信息。

12 停車場(chǎng)信息監(jiān)控及聯(lián)網(wǎng)

停車場(chǎng)信息監(jiān)控中心是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，車輛進(jìn)出車庫時(shí)，發(fā)送短信的手機(jī)號(hào)碼及對(duì)應(yīng)車輛的入場(chǎng)時(shí)間、出場(chǎng)時(shí)間、停車時(shí)間及收費(fèi)信息都以數(shù)據(jù)庫的形式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，便于統(tǒng)一管理。各大停車場(chǎng)的信息監(jiān)控中心可以通過Internet進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，如圖2所示。

聯(lián)網(wǎng)后停車場(chǎng)可以將實(shí)時(shí)的車位信息傳送給市區(qū)停車引導(dǎo)系統(tǒng)，而車主在出發(fā)前往市中心前，可以通過發(fā)送手機(jī)短信向市區(qū)停車引導(dǎo)系統(tǒng)查詢到車位信息并可預(yù)定好車位。

2 硬件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用的是德國(guó)西門子公司所研發(fā)的無線通訊核心模塊C3i實(shí)現(xiàn)短信息的收發(fā)，C3i是西門子推出的新一代無線通信GM模塊，可以快速安全可靠地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)方案中的短消息服務(wù)(hort Message ervice)。模塊的工作電壓為33~ V，可以工作在900 Mz和1 800 Mz兩個(gè)頻段。模塊有A命令集接口，支持文本和PDU模式的短消息。單片機(jī)部分則采用Atmel公司的Atmega16來處理短消息及進(jìn)行監(jiān)控，MAX 232芯片實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與通信模塊電路間的電平轉(zhuǎn)換，圖3所示為通信部分的硬件電路。

3 軟件設(shè)計(jì)

GM模塊C3i支持GM 070所定義的A命令集的指令。可通過對(duì)不同命令的操作實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的正確收發(fā)，其命令集包括一般命令、呼叫控制命令、安全命令、短消息命令、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)命令等多種不同的A指令集，因此，在系統(tǒng)中Atmega16通過UAR串行接口直接向GM模塊下發(fā)A命令，就可以方便簡(jiǎn)潔地實(shí)現(xiàn)基于GM的短信息M的收發(fā)、查尋和管理。圖4為主程序及中斷程序流程圖。

03

31 通信模塊的初始化

由于IM卡容量很小，因此在接收短信時(shí)，需將新信息直接通過串口傳送到單片機(jī)，不存儲(chǔ)在IM卡內(nèi)，但還需要打開傳送回報(bào)，以便單片機(jī)及時(shí)讀取短信。為此，在通信模塊初始化的時(shí)候，初始化的A命令為：

初始化A命令:：A+CNMI=2，2，，1

由于C3i需要收發(fā)中文短信，必須把其傳輸模式設(shè)置為PDU模式。

PDU模式設(shè)置A命令：A+CMGF=1 

模式設(shè)置完成后，把通信模塊設(shè)置為消息到達(dá)自動(dòng)提示模式。

置短消息到達(dá)自動(dòng)提示A命令：A+CMI:\"M\"，X

(X表示接收短消息的IM卡存儲(chǔ)號(hào)碼)

32 出入控制短信與停車費(fèi)用計(jì)算

當(dāng)汽車進(jìn)入車庫時(shí)，入口紅外線感應(yīng)到有車且通信模塊有中斷信號(hào)發(fā)生時(shí)，發(fā)以下指令去接收短信放到計(jì)算機(jī)中，同時(shí)把其從IM卡存儲(chǔ)中刪除：

接收短信A命令：

A+CMGR=X CR (從X存儲(chǔ)區(qū)讀短消息)

刪除短信A命令：

A+CMGD=X CR (從X存儲(chǔ)區(qū)刪除短消息)

接收到的消息格式和內(nèi)容如下：

+CMGR:\"REC UNREAD\"，\"+8613XXXXXXXXX\"，，\"07/03/16，11:3:8+12\"，(消息內(nèi)容)

從這條消息中可以提取用戶的手機(jī)號(hào)碼、消息的時(shí)間和內(nèi)容，這些信息通過單片機(jī)傳入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，如果計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中沒有此手機(jī)號(hào)碼，則表明該車進(jìn)入停車場(chǎng)，開入口道閘，并開始記錄入場(chǎng)時(shí)間；如果發(fā)現(xiàn)該號(hào)碼已經(jīng)存在系統(tǒng)中，則表示該車要出場(chǎng)，開出口道閘，并計(jì)算停車時(shí)間和費(fèi)用，短信扣費(fèi)并發(fā)送扣費(fèi)信息給用戶。

發(fā)送短信A命令：A+CMG=\"+8613xxxxxxxxx\"+CR+(消息內(nèi)容)[LL]

當(dāng)然，為了更加明確用戶的意圖，用戶可以在發(fā)送短信息時(shí)加入內(nèi)容， 比如01表示進(jìn)場(chǎng)；02表示出場(chǎng)；03表示查空位信息；04+手機(jī)號(hào)表示用現(xiàn)在的手機(jī)替換原來的手機(jī)號(hào)(此為異常處理，比如當(dāng)原手機(jī)沒有電、丟失、沒費(fèi)用都可以用另外的手機(jī)來出場(chǎng)和付費(fèi)) 。

計(jì)算機(jī)處理程序采用VB實(shí)現(xiàn)，其功能包括查詢和統(tǒng)計(jì)空車位信息、管理所有手機(jī)號(hào)信息和計(jì)時(shí)計(jì)費(fèi)等。

4 結(jié)論與展望

本文中設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是GM技術(shù)的一個(gè)新型應(yīng)用，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。它成本低廉，使用安全方便，該系統(tǒng)只要和電信營(yíng)業(yè)商取得配合，就可以實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)的無人值守，既為停車場(chǎng)管理節(jié)約了成本，規(guī)范管理，又可為駕駛者帶來極大的便利。人們只需要一部手機(jī)，就可以在市中心實(shí)現(xiàn)高效、方便的停車，也能在一定程度上緩解市區(qū)交通狀況。

參 考 文 獻(xiàn)

［1］iemens C3/C37 ardware Interface Description Vision 0400，2002

［2］劉新一，謝陳躍．非接觸式IC卡停車場(chǎng)收費(fèi)管理系統(tǒng)[J]電子技術(shù)，1998，2(10):2[CD2]27

［3］鹿?jié)芍藁贕M和MCU的遠(yuǎn)程家電控制系統(tǒng)[J]世界電子元器件，200(3):69[CD2]71

［4］林雪梅C3i在遠(yuǎn)程溫室監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]電子技術(shù)，2006，33(7):0[CD2]2

［］葉春紅基于GM網(wǎng)絡(luò)的無線抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]現(xiàn)代電子技術(shù)，2006，29（22）：18[CD2]20