關于商業區地下停車場車位使用狀態實時顯示系統的設計

陳龍險

（青海建筑職業技術學院，青海西寧，810012）

0 引言

隨著國民經濟的發展，我國居民汽車擁有量連年劇增。在城市中心、繁榮商業區，使用地下停車場泊車已成為普通城市居民的日常生活所需。然而，商業區地下停車場內部一般多為鋼筋混凝土柱子單一形態結構，柱子之間相互遮擋。加之，有的地下停車場存在光線昏暗、車位密集、車道彎曲等問題，致使泊車者無法遠距離看到每個車位的使用情況。商業區地下停車場車位使用情況的不明確性，給泊車者帶來了困擾：他們不得不耗費時間和精力來尋找空閑車位。針對存在的此項困擾和不便，本文提出該實時顯示系統，以幫助泊車者便捷、快速地獲得空閑車位信息，提高泊車的便利性和時效性。

1 系統設計原理

如圖1所示，在停車位上方安裝紅外發射裝置，于停車位地面對應位置內嵌紅外接收裝置。當車位處于空閑狀態時，紅外接收裝置接收到紅外發射裝置發出的信號后，產生低電平控制信號，使顯示模塊輸出空閑車位狀態信息；當車位處于使用狀態時，如圖2所示。由于車輛阻隔，紅外接收裝置在接收不到信號的情況下，產生高電平控制信號，使顯示模塊輸出車位占用狀態信息。原理框圖如圖3所示，紅外發射模塊向接收模塊發出信號，接收模塊根據能否檢測到紅外信號，向顯示模塊輸出相應控制信號。

圖1

圖2

圖3 原理框圖

2 紅外發射與接收模塊電路設計

■2.1 紅外發射電路設計

紅外發射電路由555無穩態多諧振蕩器電路構成，如圖4所示。電路中 R1大于R2，使電容C的充電時間T1遠大于放電時間T2，在電容C短暫的放電時間內相當于輸出一個負的窄脈沖，使紅外發射管SE302因通過較大的電流而發出很強的紅外光。

圖4

該脈沖振蕩電路中，由于T1=（R1+R2）CIn2、T2=R2CIn2，電路振蕩周期T為：T= T1+ T2。當R1=1.4MΩ、R2=100kΩ、C=22pF時，則振蕩頻率f為：f=1/ T≈40.584kHz。

■2.2 紅外接收電路設計

如圖5所示，紅外接收電路采用紅外線檢波專用芯片CX20106A，當電路中的紅外接收管PH302接收到40kHz的信號時，芯片CX20106A的7腳輸出低電平；當電路中的紅外接收管PH302沒接收到信號時，CX20106A的7腳輸出高電平。

圖5

電路中，芯片CX20106A的2腳連接RC串聯網絡，構成串聯負反饋網絡的一部分，根據實際需要設置電阻R3為4.7Ω，電容C2為1μF。3腳連接大小為3.3μF的檢波電容C3。5腳與電源間設置電阻R5為220kΩ，以使帶通濾波器的中心頻率為38kHz左右。6腳接大小為330pF的積分電容C4、7腳與電源間接22kΩ的上拉電阻R5。

紅外發射和接收電路設計中，型號SE302的發射管與型號PH302的接收管配對使用，且發射接收距離不得超過5米。所以在圖1、圖2中，停車位正上方紅外發射裝置與停車位地面內嵌的紅外接收裝置之間的距離不得超過5米。

3 控制顯示模塊程序設計

■3.1 設計思路

假設某商業區地下停車場A區有500個停車位，將每個停車位按照合理位置進行順序編號：[A-001]至[A-500]，比如[A-050]表示A區的第050號停車位。設計中，將紅外接收裝置的輸出信號做為顯示模塊的輸入控制信號。當顯示模塊從紅外接收端采集到的信號為低電平時，輸出停車位的具體編號，表示該停車位當前處于空閑狀態；當顯示模塊從紅外接收端采集到的信號為高電平時，輸出車位占用狀態信息，用“[XXXXX]”表示。

■3.2 程序設計

采用Python語言程序設計如：

■3.3 隨機調試

設計程序的調試結果如圖6所示。

圖6

隨機調試結果顯示說明：例如圖中出現的“[A-064]”，表示該時刻A區的064號停車位為空閑狀態，可供停車使用；其他出現“[XXXXX]”的，表示該時刻的停車位為占用狀態。泊車者通過該顯示信息，就能便捷地掌握每個停車位的使用情況。

4 結束語

充分應用信息技術為人類提供更加便捷的生活服務，是當今時代追求的主題。通過智慧停車場的使用，來提高泊車的便利性和停車泊位的利用率，是智慧城市、智能交通建設工作中不可缺少的一部分。針對本文提出的設計系統，如果能夠進一步借助微信平臺，將停車位使用信息在微信公眾號上實時更新發布。那么普通城市居民就可以通過掃描微信二維碼、關注公眾號，便捷、有效地獲得相應地下停車場車位使用狀態的信息。