目錄第1章緒論 11.1研究背景與意義 11.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 21.2.1國外發(fā)展現(xiàn)狀 21.2.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 21.3課題來源與本文主要研究內(nèi)容 3第2章需求分析 42.1系統(tǒng)功能需求 42.2數(shù)據(jù)流圖分析 42.3系統(tǒng)工作流程圖 4第3章可行性分析與相關(guān)技術(shù)介紹 63.1技術(shù)可行性 63.2經(jīng)濟(jì)可行性 63.3社會(huì)可行性 63.4系統(tǒng)使用的相關(guān)技術(shù)介紹 63.4.1Zigbee技術(shù)概述 63.4.2Zigbee技術(shù)特點(diǎn) 63.4.3Zigbee協(xié)議簡介 73.4.4CC2530芯片介紹 73.4.5IAREmbeddedWorkbench開發(fā)環(huán)境簡介 8第4章智能車位管理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 104.1系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì) 104.2系統(tǒng)功能模塊圖 11第5章超聲波車位檢測模塊設(shè)計(jì) 125.1超聲波測距原理 125.2超聲波車位檢測的實(shí)現(xiàn) 125.3超聲波車位檢測模塊硬件設(shè)計(jì) 135.3.1硬件概述 13電平觸發(fā)測距工作原理 14串口觸發(fā)測距工作原理 155.3.4CC2530開發(fā)板簡介 165.4超聲波車位檢測模塊軟件設(shè)計(jì) 18第6章環(huán)境溫度檢測模塊設(shè)計(jì)與上位機(jī)設(shè)計(jì) 206.1環(huán)境溫度檢測硬件概述 206.2溫度檢測模塊軟件設(shè)計(jì) 22第7章總結(jié) 26參考文獻(xiàn) 28附錄I 29附錄II 33第1章緒論1.1研究背景與意義中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展以與城市化步伐的加快，人民對生活水平的要求越來高，私家車數(shù)量也在成幾何倍數(shù)增長，道路擁堵、停車?yán)щy己經(jīng)成為各大城市臨的難題。城市停車問題己經(jīng)比較嚴(yán)重地暴露出來，嚴(yán)重影響了城區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)和百姓生活。經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展受限，投資環(huán)境影響嚴(yán)重。一是由于道路擁堵，停車?yán)щy，自己開車不如公共交通方便，人們的購買欲被壓制，進(jìn)而影響了汽車的銷量。二是在城市商業(yè)圈中一些大型購物商場容易受停車場效率的制約，接納不了過量的客戶，導(dǎo)致流失部分客戶，商場效益受到影響。三是私人汽車為尋找停車位，需要在路邊來回行駛，不僅僅浪費(fèi)了駕駛員的時(shí)間，還浪費(fèi)了能源，破壞環(huán)境。四是一個(gè)整潔有序的道路通行情況和便利的停車場所，更有利于吸引外來企業(yè)對城市的投資建設(shè)。城市品位難以提高，不利于塑造良好的城市形象。一是一些沒有固定車位的社會(huì)車輛在道路兩旁隨意停放，沒有統(tǒng)一的停放規(guī)則，出現(xiàn)亂停放的局面，大度降低了城市的整潔程度。二是一些汽車停放的人行道、非機(jī)動(dòng)車道沒有按機(jī)動(dòng)車道負(fù)荷設(shè)計(jì)，被機(jī)動(dòng)車反復(fù)碾壓后，路面受損情況較為嚴(yán)重，城市基礎(chǔ)設(shè)施到破壞。三是從城市發(fā)展的角度看，合理布局、建造停車場，有利于分散城市交通壓力，可以有效的推進(jìn)城市的均衡發(fā)展，加快現(xiàn)代化城市建設(shè)。在現(xiàn)有停車場、停車位數(shù)量恒定的情況下，提高停車場的使用效率，優(yōu)化停車環(huán)境無疑可以緩解交通擁堵情況，但是往往城市里缺少合理的停車設(shè)施的規(guī)劃，也就談不上科學(xué)合理的停車場建設(shè)。此時(shí)，一個(gè)智能車位管理系統(tǒng)可以最大可能的緩解交通擁堵的問題，可以有效的查看車位使用狀況，從而提高停車位的使用效率。智能車位管理系統(tǒng)是依據(jù)現(xiàn)有的研究成果，快速確定車位使用情況、車場外部環(huán)境等信息，幫助機(jī)動(dòng)車駕駛員快速的在停車場找到停車位，停好車，提高停車效率。同時(shí)減少停車場入口處的排隊(duì)擁堵，避免城市道路的擁堵，保證城市道路的行車通暢。同時(shí)，中國私家車數(shù)量也在迅速增加，截至2012年底，全國私家車數(shù)量達(dá)5308萬輛，年增速達(dá)22.8%。汽車給人們帶來了非常多的便利，但是，面對如此快的增長速度，在道路建設(shè)滯后的情況下，從優(yōu)化停車管理的角度入手，無疑可以緩解一些交通擁堵、停車位難找等問題。近年來智能交通系統(tǒng)己成為了眾多高校和科研院所重點(diǎn)研究領(lǐng)域之一，智能車位管理系統(tǒng)更是重要的研究方向。合理布局、科學(xué)管理的停車場己經(jīng)成為了很多大型商業(yè)圈與居民小區(qū)必備的配套設(shè)施。城市的核心商業(yè)圈，通常位于城市的繁華地段，在繁華地段通行的車輛比較多，需要?？康能囕v也比較大，為了保證城市道路的暢通，必須要高效的把停車場的停車位利用起來。使用智能車位管理系統(tǒng)，可以有效的引導(dǎo)需停車的車輛前往閑置的停車位場。為了有效的保證道路的暢通與可靠的停車，以智能的停車位車輛檢測技術(shù)作為核心技術(shù)的智能車位管理系統(tǒng)就可以大放異彩。本設(shè)計(jì)根據(jù)超聲波測距原理，通過在停車場的車位上方布置超聲波傳感器，當(dāng)有車輛停在車位上時(shí)，傳感器會(huì)測到距離變化，可以據(jù)此來檢測當(dāng)前車位上是否有車。并通過Zigbee協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，最終傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，并通過上位機(jī)的算法進(jìn)行判定，從而可以判定當(dāng)前車位的使用情況。此外，本設(shè)計(jì)還設(shè)置了車場溫度檢測模塊，使管理者和使用者可以更好地了解車場情況。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國外發(fā)展現(xiàn)狀目前在整個(gè)全球范圍內(nèi)，大中城市中的智能停車引導(dǎo)系統(tǒng)逐漸成為ITS（物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的智能交通系統(tǒng))的重要組成部分之一，對于智能車位管理系統(tǒng)目前歐美等國家中完成了大批量設(shè)計(jì)研發(fā)的工作。然而在1971年期間，全球范圍內(nèi)的首個(gè)建成城市智能停車場的車位管理系統(tǒng)的是德國的亞琛市完成的。到了1973年時(shí)，亞洲的國家之一，日本在柏崎市也建設(shè)其國家內(nèi)的第一個(gè)智能停車系統(tǒng)。等到1986年時(shí)，在德國的科隆市完成建成了具有歷史跨越性的智能停車系統(tǒng)。1988年，德國西部的科隆市是一個(gè)現(xiàn)代化的大都市，該市在過去的基礎(chǔ)上對車位系統(tǒng)進(jìn)行了多方面的改進(jìn)，建設(shè)了一個(gè)集多功能為一體的控制中心?？梢钥闯觯瑖庠谶@方面起步較早，目前在很多發(fā)達(dá)國家，例如美國、德國等，技術(shù)己經(jīng)很成熟，形成了功能完善的智能化車位管理系統(tǒng)。1.2.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀目前的停車場數(shù)量也在不斷增長，但最重要的問題還是“一車難停”的問題。要解決這個(gè)難題，一方面是加大現(xiàn)有停車場的建設(shè)；另一方面是運(yùn)用科學(xué)的管理方式解決停車場車位閑置使用效率低的問題，為人們的停車帶來方便，從而合理利用資源。對于現(xiàn)階段來說，解決現(xiàn)有停車場車位使用率低成為當(dāng)務(wù)之急。因此需要有一套科學(xué)的、高效的智能車位管理系統(tǒng)來解決現(xiàn)階段的關(guān)鍵問題。雖然現(xiàn)階段對城市停車場管理的相關(guān)研究很多，但是大多數(shù)的停車管理是將車輛引導(dǎo)進(jìn)入停車場后，沒有很好的幫助管理員和駕駛員快速確定停車場內(nèi)是否有空閑的車位。因此，針對此問題本文進(jìn)行了智能車位管理系統(tǒng)的研究。經(jīng)過深切解析和市場調(diào)研獲得目前停車場的狀況。通過對國內(nèi)外智能停車場先進(jìn)技術(shù)的取其精華去其糟粕后，進(jìn)行的先進(jìn)技術(shù)整合和創(chuàng)新，并且針對我國特有國情下的各個(gè)城市特點(diǎn)的綜合分析后，開發(fā)并設(shè)計(jì)了具有完善體系和架構(gòu)的智能車位管理系統(tǒng)。然而我國到了上個(gè)世紀(jì)九十年代期間，才正式開始投入力量研究智能化交通系統(tǒng)，我國經(jīng)過多年的不斷努力和技術(shù)不斷創(chuàng)新的發(fā)展，我國也在智能化交通系統(tǒng)的智能車位管理系統(tǒng)的市場方面逐漸取得了一定程度的科研成果。對于智能車位管理系統(tǒng)我國國內(nèi)第一個(gè)建設(shè)完成使用此項(xiàng)目系統(tǒng)的城市是首都北京，北京市將智能車位管理系統(tǒng)部署在王府井區(qū)域內(nèi)并且實(shí)施完成，智能車位管理系統(tǒng)將王府井地區(qū)停車場80%以上的停車位連通在一起，使得整個(gè)區(qū)域內(nèi)的停車場成為一個(gè)大的智能化網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。2010年，上海市建成了集信息采集處理于一體的智能化停車場系統(tǒng)。截止到目前為止，我國國內(nèi)的城市智能車位管理建設(shè)的城市主要有北京、廈門、沈陽、成都、西安、廣州、重慶、深圳、南京等大約20多個(gè)城市。我國的智能化車位管理系統(tǒng)的發(fā)展時(shí)間不長，與國外發(fā)達(dá)國家相比，智能化停車場的建設(shè)相對落后，系統(tǒng)有待改善。對于目前多年的國內(nèi)智能停車場的車位管理系統(tǒng)應(yīng)用方案和經(jīng)驗(yàn)之后，本系統(tǒng)對于停車位的檢測方案主要是選擇由超聲波傳感器制作的的超聲波車位檢測模塊作為停車場車位使用狀況的數(shù)據(jù)信息采集系統(tǒng)的核心重要組成部分，同時(shí)把數(shù)據(jù)信息的傳輸系統(tǒng)，由溫濕度傳感器制作的環(huán)境溫度檢測模塊等共同構(gòu)成了智能車位管理系統(tǒng)。通過介紹系統(tǒng)的概念，解析系統(tǒng)的架構(gòu)和特點(diǎn)功能，硬件與軟件來更好的幫助了解認(rèn)知智能車位管理系統(tǒng)，為我們的日常生活提供更大的方便。1.3課題來源與本文主要研究內(nèi)容本課題來源于畢業(yè)實(shí)習(xí)。在大慶市交投公共汽車有限公司的實(shí)習(xí)經(jīng)歷讓我萌生了設(shè)計(jì)智能車位管理系統(tǒng)的想法，并在張興老師的幫助下最終實(shí)行。本設(shè)計(jì)主要任務(wù)是完成智能車位管理系統(tǒng)的整體方案的開發(fā)設(shè)計(jì)研究。主要方式是通過超聲波傳感器測距確定車位上是否有車輛，通過溫濕度傳感器檢測車場環(huán)境溫度信息，然后通過Zigbee技術(shù)將信息發(fā)送到上位機(jī)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果在上位機(jī)上顯示。本文的主要章節(jié)內(nèi)容安排如下：、緒論、需求分析、可行性分析與相關(guān)技術(shù)介紹、智能車位管理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、超聲波車位檢測模塊設(shè)計(jì)、環(huán)境溫度檢測模塊設(shè)計(jì)與上位機(jī)設(shè)計(jì)、總結(jié)第2章需求分析2.1系統(tǒng)功能需求系統(tǒng)需求分析是在業(yè)務(wù)需求和用戶需求的基礎(chǔ)上，將現(xiàn)實(shí)生活中具象的概念抽象成系統(tǒng)層面的組成要素，進(jìn)而得出系統(tǒng)的邏輯模型，并為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。系統(tǒng)需求分析是系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)的前提和基礎(chǔ)，用于確定系統(tǒng)功能、結(jié)構(gòu)等，反映的是業(yè)務(wù)層面概念，一般不涉與具體的系統(tǒng)與實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，確定系統(tǒng)的邏輯模型，為下一步的系統(tǒng)開發(fā)提供方案。本設(shè)計(jì)主要包括車位檢測和環(huán)境溫度檢測兩個(gè)功能：（1）車位檢測：現(xiàn)階段車場管理的主要困難就是難以確定車位使用狀況。傳統(tǒng)的人工統(tǒng)計(jì)過于浪費(fèi)人力和時(shí)間。本設(shè)計(jì)采用超聲波測距的方法自動(dòng)監(jiān)測車位使用情況。具體是通過在車位下方布置超聲波傳感器進(jìn)行測距，當(dāng)測到距離小于三米時(shí)，判定車位上有車輛。當(dāng)測到距離大于三米時(shí)，判定車位上沒有車輛。以此來檢測車位使用狀況。（1）環(huán)境溫度檢測：車場溫度對于車輛養(yǎng)護(hù)有著非常重要的影響。在北方冬天，車場溫度過低還會(huì)導(dǎo)致車輛啟動(dòng)難、剛洗過車的車輛車窗易被凍住等問題。在本設(shè)計(jì)中，采用了溫濕度傳感器來檢測環(huán)境溫度。便于車場管理者與時(shí)了解車場溫度情況。2.2數(shù)據(jù)流圖分析數(shù)據(jù)流圖反映了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的具體流向，同時(shí)也展現(xiàn)了系統(tǒng)每個(gè)功能模塊中所涉與到的數(shù)據(jù)流以與相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。通過對系統(tǒng)功能需求分析過程，得到系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖如圖2-1所示。圖2.1數(shù)據(jù)流圖2.3系統(tǒng)工作流程圖圖2.2系統(tǒng)流程圖第3章可行性分析與相關(guān)技術(shù)介紹3.1技術(shù)可行性本系統(tǒng)是為了方便車位管理而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)。主要包括硬件和軟件兩方面內(nèi)容。硬件方面，本設(shè)計(jì)主要采用的是CC2530開發(fā)板和US-100聲波測距傳感器，dht11溫度傳感器。主要采用的技術(shù)是傳感器技術(shù)。所采用的硬件完全能滿足此系統(tǒng)的需要。軟件方面，本系統(tǒng)用到的主要工具為IAREmbeddedWorkbench開發(fā)環(huán)境。目前已經(jīng)相當(dāng)成熟，具備技術(shù)可行性。3.2經(jīng)濟(jì)可行性本系統(tǒng)作為一個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)，無需開發(fā)經(jīng)費(fèi)，并且本系統(tǒng)實(shí)施后可以顯著提高車位管理效率，有助于實(shí)現(xiàn)車位自動(dòng)管理。所以本系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)上是可行的。3.3社會(huì)可行性目前停車難、車難停、難停車的問題越來越嚴(yán)重，交通壓力不堪重負(fù)，在公共場所停車位本就緊張的情況下，車主因?yàn)椴磺宄＼囄坏那闆r只能臨時(shí)尋找，這就導(dǎo)致有些地段的停車位十分緊張，而有些地段停車位則相對空閑的局面，這對于資源本就緊張的當(dāng)今社會(huì)顯得尤為突出，無形中也加劇了交通擁堵壓力和資源利用率。本系統(tǒng)的宗旨就是實(shí)時(shí)顯示車位信息，緩解交通壓力。因此，本系統(tǒng)具備社會(huì)可行性。3.4系統(tǒng)使用的相關(guān)技術(shù)介紹3.4.1Zigbee技術(shù)概述現(xiàn)在，ZigBee的中文譯名為“紫蜂”。其英文命名的靈感來源是:外形小巧玲瓏、消耗能量也少的蜜蜂會(huì)通過跳舞來向同伴傳遞新發(fā)現(xiàn)的花粉的方向和距離等重要信息，這一特點(diǎn)與ZigBee的主要技術(shù)特點(diǎn)極為相似。3.4.2Zigbee技術(shù)特點(diǎn)ZigBee技術(shù)包含的特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn):(1)功耗低：這是ZigBee技術(shù)的重要特點(diǎn)之一。ZigBee設(shè)備自帶發(fā)射功率控制方式，并支持設(shè)備體眠來降低功耗。一般的普通干電池就可以支撐它工作幾個(gè)月以上。(2)組網(wǎng)能力強(qiáng)：ZigBee網(wǎng)絡(luò)可采用星型、樹型和網(wǎng)狀等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)最大可支持65000個(gè)節(jié)點(diǎn)。(3)成本低：ZigBee協(xié)議比藍(lán)牙協(xié)議更為簡化，從而降低了對硬件設(shè)備的要求;同時(shí)，因?yàn)槭褂肸igBee協(xié)議不需要付費(fèi)，從而使ZigBee設(shè)備的價(jià)格得到了降低。(4)安全性高：提供了三種不同的安全模式，通過在實(shí)際的應(yīng)用案例中靈活選用不同的模式，可以有效地保證傳輸數(shù)據(jù)的安全。(5)通信距離擴(kuò)展力強(qiáng)：一般而言，ZigBee設(shè)備的通信距離在10到100米之間，但這并不是ZigBee網(wǎng)絡(luò)的最大通信距離。在增強(qiáng)ZigBee設(shè)備的發(fā)射功率后，可以達(dá)到數(shù)百米之遠(yuǎn)。同時(shí)，如果通過路由器之間的不斷轉(zhuǎn)發(fā)，通信距離還可以達(dá)到更遠(yuǎn)。(6)可靠性高：該技術(shù)使用的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，能夠確保數(shù)據(jù)的完整發(fā)送。3.4.3Zigbee協(xié)議簡介ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)提出的開放式通信系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OpenSystemInterconnectionReferenceModel，即OSI模型)修改，定義了其中只涉與ZigBee通信的層。如圖3.1所示，ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)由物理層（PHY）、媒體訪問控制層（MAC）、網(wǎng)絡(luò)層（NWK）和應(yīng)用層（APL）等組成，其中物理層（PHY）和媒體訪問控制層（MAC）由IEEE802.15.4定義了硬件的技術(shù)規(guī)范，網(wǎng)絡(luò)層（NWK）和應(yīng)用層（APL）由ZigBee聯(lián)盟定義了軟件的技術(shù)規(guī)范。圖3.1ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)3.4.4CC2530芯片介紹CC2530芯片由TI公司于2009年推出，是一個(gè)真正的片上系統(tǒng)(SoC)解決方案。能夠支持ZigBee,ZigBeePRO和ZigBeeRF4CE標(biāo)準(zhǔn)。該芯片集成了業(yè)界通用的增強(qiáng)型8051單片機(jī)內(nèi)核，與上一系列的CC2430芯片相比，該芯片擁有更大的閃存空間，并對RF功能進(jìn)行了增強(qiáng)改進(jìn)。這些年來，該芯片在消費(fèi)電子、智能家居、交通監(jiān)控等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。該芯片的主要特性如下：（1）強(qiáng)大的無線通信能力：內(nèi)置符合IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的2.4GHz射頻收發(fā)器，性能一流的49dB相鄰?fù)ǖ酪种萍夹g(shù)，卓越的鏈路預(yù)算（102dBm）。（2）豐富的低功耗控制：24mA的接收模式，29mA的發(fā)送模式，0.2mA的4微秒喚醒功耗模式1，luA的睡眠計(jì)時(shí)器運(yùn)行功耗模式2，0.4uA的外部中斷功耗模式3。（3）高性能的單片機(jī)內(nèi)核：內(nèi)部集成業(yè)界通用的增強(qiáng)型8051單片機(jī)內(nèi)核，內(nèi)置高達(dá)256KB的可編程閃存和8KB的內(nèi)存，支持硬件調(diào)試功能。（4）豐富的外設(shè)資源：功能強(qiáng)大的5通道DMA，可配置分辨率的8通道12位ADC，AES-128加密安全協(xié)處理器，兩個(gè)強(qiáng)大的全雙工串口，21個(gè)通用數(shù)字輸入/輸出引腳，符合IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的MAC定時(shí)器，一個(gè)16位通用定時(shí)器，2個(gè)8位通用定時(shí)器等。3.4.5IAREmbeddedWorkbench開發(fā)環(huán)境簡介本文使用的是IAREmbeddedWorkbenchfor8051軟件來進(jìn)行ZigBee無線通信的軟件設(shè)計(jì)。IAREmbeddedWorkbench(簡稱EW)是IARSystem公司出品的一款高性能的集成開發(fā)環(huán)境，它的不同產(chǎn)品可以分別用于對8位、16位和32位的單片機(jī)或者微處理器進(jìn)行程序編譯、代碼鏈接、程序下載和在線調(diào)試等操作。IAREmbeddedWorkbench具有以下主要特點(diǎn)：（1）統(tǒng)一的解決方案：如圖3.2所示，該軟件對各種各樣不同架構(gòu)的單片機(jī)或者微處理器，都提供了幾乎一模一樣的使用界面和操作方法，從而減輕了用戶的學(xué)習(xí)成本。（2）無縫集成工具鏈：該軟件在同一個(gè)開發(fā)環(huán)境中集成了包括C/C++交叉編譯器和匯編器等在內(nèi)的各種各樣的工具，并且能同第三方的仿真器驅(qū)動(dòng)、編譯器、代碼編寫等工具聯(lián)動(dòng)使用，使用戶能夠在同一個(gè)開發(fā)環(huán)境中進(jìn)行完整的軟件開發(fā)工作。（3）芯片級支持：該軟件不光支持各種各樣的單片機(jī)和微處理器內(nèi)核，還能提供芯片級的支持，以與提供常用芯片的示例代碼等，大大加快了用戶的開發(fā)速度。（4）C/C++優(yōu)化編譯器：該軟件內(nèi)置的C/C++交叉編譯器性能優(yōu)良，能夠最大限度地編譯出體積小而且速度快的代碼，并且可以根據(jù)不同的優(yōu)化需求，直接在開發(fā)環(huán)境中調(diào)節(jié)優(yōu)化方式和級別。（5）強(qiáng)大的C-SPY調(diào)試器：與傳統(tǒng)的只支持代碼行單步操作的調(diào)試器不同，IAREmbeddedWorkbench內(nèi)置的C-SPY編譯器可以提供函數(shù)級的單步操作控制，并能靈活地設(shè)置代碼斷點(diǎn)和數(shù)據(jù)斷點(diǎn)。（6）支持硬件仿真器：IAREmbeddedWorkbench不光可以支持芯片公司提供的標(biāo)準(zhǔn)仿真器，還可以支持大多數(shù)的第三方仿真器。使用戶能夠在硬件調(diào)試時(shí)進(jìn)行多種多樣的選擇。圖3.2IAREmbeddedWorkbench用戶界面第4章智能車位管理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)智能車位管理系統(tǒng)的核心在于如何準(zhǔn)確與時(shí)的獲取車位的信息，一個(gè)方便安裝、科學(xué)可靠的車位占用情況檢測裝置就顯得無比重要。車位檢測裝置需要監(jiān)測出車輛的存在與否，在車場內(nèi)部每個(gè)停車位都需要有一個(gè)檢測器，停車位較多的車場，需要考慮施工難度與施工周期的問題，所以一款安裝較為簡單的車輛監(jiān)測器更加的適合于車場內(nèi)部車輛的監(jiān)測。目前我國現(xiàn)有的智能車位管理系統(tǒng)中對于停車位的檢測主要是使用紅外線技術(shù)、微波技術(shù)等進(jìn)行停車位信息的檢測采集，然而由于我國地形的原因各地區(qū)差異比較大使得在使用紅外線技術(shù)、微波技術(shù)等對停車位進(jìn)行檢測采集信息時(shí)容易受外在當(dāng)?shù)赝饨绛h(huán)境變化等因素的影響使得對于停車位使用狀況的采集特別容易出現(xiàn)錯(cuò)誤信息的問題，所以本設(shè)計(jì)在研究對于停車位檢測方面采用不受地理區(qū)域所影響的超聲波測距原理。表4.1為幾種常見的車位檢測技術(shù)的對比。超聲波技術(shù)能夠穩(wěn)定的進(jìn)行檢測車輛是否在停在停車位上，有效的解決停車位檢車誤差大的問題。基于超聲波技術(shù)的車位探測器探測波形從上而下的發(fā)出超聲波端，根據(jù)有無汽車停放在停車位上反射波的時(shí)間長短，根據(jù)聲速乘以時(shí)間精確測量出超聲波到實(shí)際物體的實(shí)際距離，從而根據(jù)準(zhǔn)確的距離探測出每個(gè)車位的實(shí)際使用情況。表4.1幾種常見車位檢測技術(shù)對比在車場的管理中，環(huán)境溫度是一個(gè)非常重要的物理量，直接關(guān)系到車場內(nèi)車輛的健康。例如在北方冬天，車場溫度過低將會(huì)導(dǎo)致車輛啟動(dòng)難、剛洗過車的車輛車窗易被凍住等問題。根據(jù)車場管理的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)將車位管理系統(tǒng)分為超聲波車位檢測模塊和環(huán)境溫度檢測模塊兩個(gè)部分。4.2系統(tǒng)功能模塊圖在本系統(tǒng)中主要實(shí)現(xiàn)的功能模塊：圖4.1系統(tǒng)功能模塊圖第5章超聲波車位檢測模塊設(shè)計(jì)5.1超聲波測距原理超聲波技術(shù)常常被用來應(yīng)用到測量距離方面。超聲波測距是根據(jù)發(fā)射與接收到超聲波的時(shí)間差(即超聲波的傳播時(shí)間)，和通過先驗(yàn)知識(shí)得到的聲音(超聲波也是一種聲波)在介質(zhì)(空氣)中的傳播速度，來計(jì)算超聲波探頭與待測目標(biāo)之間的距離的。其計(jì)算公式如下:（5.1）其中，S的含義是所測得的距離，v的含義是聲音在介質(zhì)中的傳播速度，t的含義是超聲波的傳播時(shí)間。5.2超聲波車位檢測的實(shí)現(xiàn)超聲波車位檢測是超聲波測距技術(shù)的具體應(yīng)用。即使用超聲波測量車位檢測模塊與障礙物之間的距離，根據(jù)距離的不同，判斷超聲波車位檢測模塊下方是否有車輛停入。圖5.1超聲波車位檢測原理示意圖表5.1常見車輛的外型尺寸范圍（單位：米）根據(jù)表5.1中給出的常見車輛的高度尺寸范圍可以得知，一般停入停車場的車輛高度L在1.3米一2.0米之間。為了減少誤判，本文適當(dāng)增加了車輛高度的取值范圍，認(rèn)為常見的車輛高度L在1.2米一2.1米之間。如圖4.1使用超聲波方法進(jìn)行車位檢測的示意圖所示，根據(jù)不同智能停車場的實(shí)際情況，將超聲波車位檢測模塊安裝在車位上方一定高度H的位置(本文中設(shè)定為3米)，然后測量超聲波車位檢測模塊與障礙物之間的距離h，如果測量距離h=H-L在0.9米一1.8米之間，則認(rèn)為車位處于被占用狀態(tài);反之，如果測量距離h小于0.9米或大于1.8米，則認(rèn)為車位處于空閑狀態(tài)。5.3超聲波車位檢測模塊硬件設(shè)計(jì)5.3.1硬件概述超聲波車位檢測模塊采用傳感器為US-100超聲波測距模塊。US-100超聲波測距模塊可實(shí)現(xiàn)2cm~4.5m的非接觸測距功能，擁有2.4~5.5V的寬電壓輸入范圍，靜態(tài)功耗低于2mA，自帶溫度傳感器對測距結(jié)果進(jìn)行校正，同時(shí)具有GPIO，串口等多種通信方式，內(nèi)帶看門狗，工作穩(wěn)定可靠。US100超聲波測距模塊主要技術(shù)參數(shù)如下表。表5.2US100超聲波測距模塊主要技術(shù)參數(shù)表電氣參數(shù)US-100超聲波測距模塊工作電壓DC2.4V~5.5V靜態(tài)電流2mA工作溫度-20~+70度輸出方式電平或UART（跳線帽選擇）感應(yīng)角度小于15度探測距離2cm-450cm探測精度0.3cm+1%UART模式下串口配置波特率9600，起始位1位，

停止位1位，數(shù)據(jù)位8位，無

奇偶校驗(yàn)，無流控制。US100超聲波測距模塊實(shí)物圖如圖5.2和圖5.3所示。圖5.2US100正面圖圖5.3US100背面圖電平觸發(fā)測距工作原理US-100超聲波測距模塊，在模塊上電前，首先去掉模式選擇跳線上的跳線帽，使模塊處于電平觸發(fā)模式。電平觸發(fā)測距的時(shí)序如圖5.4所示。圖5.4US100測距時(shí)序圖圖5.4表明：只需要在Trig/TX管腳輸入一個(gè)10US以上的高電平，系統(tǒng)便可發(fā)出8個(gè)40KHZ的超聲波脈沖，然后檢測回波信號。當(dāng)檢測到回波信號后，模塊還要進(jìn)行溫度值的測量，然后根據(jù)當(dāng)前溫度對測距結(jié)果進(jìn)行校正，將校正后的結(jié)果通過Echo/RX管腳輸出。在此模式下，模塊將距離值轉(zhuǎn)化為340m/s時(shí)的時(shí)間值的2倍，通過Echo端輸出一高電平，可根據(jù)此高電平的持續(xù)時(shí)間來計(jì)算距離值。即距離值為：(高電平時(shí)間*340m/s)/2。注：因?yàn)榫嚯x值已經(jīng)經(jīng)過溫度校正，此時(shí)無需再根據(jù)環(huán)境溫度對超聲波聲速進(jìn)行校正，即不管溫度多少，聲速選擇340m/s即可。串口觸發(fā)測距工作原理在模塊上電前，首先插上模式選擇跳線上的跳線帽，使模塊處于串口觸發(fā)模式。串口觸發(fā)測距的時(shí)序如圖5.5所示：在此模式下只需要在Trig/TX管腳輸入0X55（波特率9600），系統(tǒng)便可發(fā)出8個(gè)40KHZ的超聲波脈沖，然后檢測回波信號。當(dāng)檢測到回波信號后，模塊還要進(jìn)行溫度值的測量，然后根據(jù)當(dāng)前溫度對測距結(jié)果進(jìn)行校正，將校正后的結(jié)果通過Echo/RX管腳輸出。輸出的距離值共兩個(gè)字節(jié)，第一個(gè)字節(jié)是距離的高8位（HDate），第二個(gè)字節(jié)為距離的低8位（LData），單位為毫米。即距離值為（HData*256+LData）mm。圖5.5串口觸發(fā)測距時(shí)序圖5.3.4CC2530開發(fā)板簡介CC2530是用于2.4-GHz、ZigBee和RF4CE應(yīng)用的一個(gè)真正的片上系統(tǒng)（SoC）解決方案。它能夠以非常低的總的材料成本建立強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。CC2530結(jié)合了領(lǐng)先的RF收發(fā)器的優(yōu)良性能，業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的增強(qiáng)型8051CPU，系統(tǒng)內(nèi)可編程閃存，8-KBRAM和許多其它強(qiáng)大的功能。CC2530有四種不同的閃存版本：CC2530F32/64/128/256，分別具有32/64/128/256KB的閃存。CC2530具有不同的運(yùn)行模式，使得它尤其適應(yīng)超低功耗要求的系統(tǒng)。運(yùn)行模式之間的轉(zhuǎn)換時(shí)間短進(jìn)一步確保了低能源消耗。CC2530F256結(jié)合了德州儀器的業(yè)界領(lǐng)先的黃金單元ZigBee協(xié)議棧（Z-Stack?），提供了一個(gè)強(qiáng)大和完整的ZigBee解決方案。CC2530F64結(jié)合了德州儀器的黃金單元RemoTI，更好地提供了一個(gè)強(qiáng)大和完整的ZigBeeRF4CE遠(yuǎn)程控制解決方案。圖5.6為cc2530開發(fā)板功能引腳圖圖5.6CC2530開發(fā)板功能引腳圖圖5.7超聲波車位檢測模塊實(shí)物圖5.4超聲波車位檢測模塊軟件設(shè)計(jì)以下為超聲波測距部分關(guān)鍵代碼：voidzb_BindDevice(uint8create,uint16commandId,uint8*pDestination)zAddrType_tdestination;uint8ret=ZB_ALREADY_IN_PROGRESS;if(create)if(sapi_bindInProgress==0xffff)if(pDestination)destination.addrMode=Addr64Bit;osal_cpyExtAddr(destination.addr.extAddr,pDestination);ret=APSME_BindRequest(sapi_epDesc.endPoint,commandId,&destination,sapi_epDesc.endPoint);if(ret==ZSuccess)//FindnwkaddrZDP_NwkAddrReq(pDestination,ZDP_ADDR_REQTYPE_SINGLE,0,0);osal_start_timerEx(ZDAppTaskID,ZDO_NWK_UPDATE_NV,250);elseret=ZB_INVALID_PARAMETER;destination.addrMode=Addr16Bit;destination.addr.shortAddr=NWK_BROADCAST_SHORTADDR;if(ZDO_AnyClusterMatches(1,&commandId,sapi_epDesc.simpleDesc->AppNumOutClusters,sapi_epDesc.simpleDesc->pAppOutClusterList))//Trytomatchwithadeviceintheallowbindmoderet=ZDP_MatchDescReq(&destination,NWK_BROADCAST_SHORTADDR,sapi_epDesc.simpleDesc->AppProfId,1,&commandId,0,(cId_t*)NULL,0);elseif(ZDO_AnyClusterMatches(1,&commandId,sapi_epDesc.simpleDesc->AppNumInClusters,sapi_epDesc.simpleDesc->pAppInClusterList))ret=ZDP_MatchDescReq(&destination,NWK_BROADCAST_SHORTADDR,sapi_epDesc.simpleDesc->AppProfId,0,(cId_t*)NULL,1,&commandId,0);if(ret==ZB_SUCCESS)//Setatimertomakesurebindcompletes#if(ZG_BUILD_RTR_TYPE)osal_start_timerEx(sapi_TaskID,ZB_BIND_TIMER,AIB_MaxBindingTime);#else//AIB_MaxBindingTimeisnotdefinedforanEndDeviceosal_start_timerEx(sapi_TaskID,ZB_BIND_TIMER,zgApsDefaultMaxBindingTime);#endifsapi_bindInProgress=commandId;return;//dontsendcbackeventSAPI_SendCback(SAPICB_BIND_CNF,ret,commandId);else//RemovelocalbindingsforthecommandIdBindingEntry_t*pBind;//Loopthroughbindingsanremoveanythatmatchtheclusterwhile(pBind=bindFind(sapi_epDesc.simpleDesc->EndPoint,commandId,0))bindRemoveEntry(pBind);osal_start_timerEx(ZDAppTaskID,ZDO_NWK_UPDATE_NV,250);return;第6章環(huán)境溫度檢測模塊設(shè)計(jì)與上位機(jī)設(shè)計(jì)6.1環(huán)境溫度檢測硬件概述DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號輸出的溫濕度復(fù)合傳感器，它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性和卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測型號的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，使其成為給類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場合的最佳選擇。產(chǎn)品為4針單排引腳封裝，連接方便。佳選擇。產(chǎn)品為4針單排引腳封裝，連接方便。表6.1為DHT11具體參數(shù)。表6.2為DHT11引腳說明。圖6.1為DHT11實(shí)物圖。圖6.2為環(huán)境溫度檢測模塊實(shí)物圖。表6.1DHT11具體參數(shù)表性能描述具體參數(shù)供電電壓3.3~5.5VDC輸出單總線數(shù)字信號測量范圍濕度20-90%RH，溫度0~50℃測量精度濕度+-5%RH，溫度+-2℃分辨率濕度1%RH，溫度1℃互換性可完全互換長期穩(wěn)定性<±1%RH/年表6.2DHT11引腳說明pin名稱注釋1VDD供電3－5.5VDC2DATA串行數(shù)據(jù)，單總線3NC空腳，請懸空4GND接地，電源負(fù)極圖6.1DHT11實(shí)物圖圖6.2環(huán)境溫度檢測模塊實(shí)物圖6.2溫度檢測模塊軟件設(shè)計(jì)以下為超聲波測距部分關(guān)鍵代碼：

switch(inMsg->clusterID)

{

caseEnd_Device_Bind_rsp:

if(ZDO_ParseBindRsp(inMsg)==ZSuccess)

{

//LightLED

HalLedSet(HAL_LED_4,HAL_LED_MODE_ON);

}

#ifdefined(BLINK_LEDS)

else

{

//FlashLEDtoshowfailure

HalLedSet(HAL_LED_4,HAL_LED_MODE_FLASH);

}

#endif

break;

caseMatch_Desc_rsp:

{

ZDO_ActiveEndpointRsp_t*pRsp=ZDO_ParseEPListRsp(inMsg);

if(pRsp)

{

if(pRsp->status==ZSuccess&&pRsp->cnt)

{

GenericApp_DstAddr.addrMode=(afAddrMode_t)Addr16Bit;

=pRsp->nwkAddr;

//Takethefirstendpoint,Canbechangedtosearchthroughendpoints

GenericApp_DstAddr.endPoint=pRsp->epList[0];

//LightLED

HalLedSet(HAL_LED_4,HAL_LED_MODE_ON);

}

osal_mem_free(pRsp);

}6.3上位機(jī)設(shè)計(jì)圖6.3為上位機(jī)界面設(shè)計(jì)如圖所示，在上位機(jī)界面中實(shí)現(xiàn)了查看通過DHT11溫濕度傳感器測得的車場環(huán)境溫濕度信息和通過US100超聲波傳感器測得的距離，并能根據(jù)距離夠判斷出車位是否被占用。以下為上位機(jī)界面關(guān)鍵代碼：namespacetempsensorpublicpartialclassPC_Zigbee_wenshidu:FormprivateSerialPortcomm=newSerialPort();//我加的，新建一個(gè)串口變量privateStringBuilderbuilder=newStringBuilder();//避免在事件處理方法中反復(fù)的創(chuàng)建，定義到外面。publicPC_Zigbee_wenshidu()InitializeComponent();privatevoidForm1_Load(objectsender,EventArgse)string[]ports=SerialPort.GetPortNames();Array.Sort(ports);comboPortName.Items.AddRange(ports);comboPortName.SelectedIndex=comboPortName.Items.Count>00:-1;//初始化SerialPort對象comm.NewLine="/r/n";comm.RtsEnable=true;//根據(jù)實(shí)際情況吧。comm.DataReceived+=comm_DataReceived;privatevoidcomboPortName_SelectedIndexChanged(objectsender,EventArgse)privatevoidbuttonOpenCloseCom_Click(objectsender,EventArgse)//根據(jù)當(dāng)前串口對象，來判斷操作if(comm.IsOpen)comm.Close();else//關(guān)閉時(shí)點(diǎn)擊，則設(shè)置好端口，波特率后打開comm.PortName=comboPortName.Text;comm.BaudRate=115200;trycomm.Open();catch(Exceptionex)//捕獲到異常信息，創(chuàng)建一個(gè)新的comm對象，之前的不能用了。comm=newSerialPort();//現(xiàn)實(shí)異常信息給客戶。MessageBox.Show(ex.Message);//設(shè)置按鈕的狀態(tài)buttonOpenCloseCom.Text=comm.IsOpen"關(guān)閉串口":"打開串口";voidcomm_DataReceived(objectsender,SerialDataReceivedEventArgse)intn=comm.BytesToRead;//先記錄下來，避免某種原因，人為的原因，操作幾次之間時(shí)間長，緩存不一致byte[]buf=newbyte[n];//聲明一個(gè)臨時(shí)數(shù)組存儲(chǔ)當(dāng)前來的串口數(shù)據(jù)comm.Read(buf,0,n);//讀取緩沖數(shù)據(jù)builder.Clear();//清除字符串構(gòu)造器的內(nèi)容//因?yàn)橐L問ui資源，所以需要使用invoke方式同步ui。this.Invoke((EventHandler)(delegate//builder.Append(Encoding.ASCII.GetString(buf));this.WenDuZhi.Text=(buf[4]-48).ToString()+(buf[5]-48).ToString();this.ShiDuZhi.Text=(buf[8]-48).ToString()+(buf[9]-48).ToString();//stringData=comm.ReadExisting();//WenDuZhi.Text=Data;//讀取串口數(shù)據(jù)。privatevoidWenDuZhi_TextChanged(objectsender,EventArgse)privatevoidShiDuZhi_TextChanged(objectsender,EventArgse)第7章總結(jié)隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過一學(xué)期的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對這幾年來所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)?；谖锫?lián)網(wǎng)的智能車位管理系統(tǒng)主要是解決當(dāng)前城市車輛快速增加和城市用地緊張地價(jià)昂貴，停車需求量上升速度快的有效途徑。而且智能車位管理系統(tǒng)能夠很好的解決現(xiàn)在大城市因?yàn)椤耙卉囯y?！睅淼慕煌〒頂D問題。本文綜合考慮經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、城市現(xiàn)代化建設(shè)、交通環(huán)境燈諸多方面因素，提出了一套經(jīng)濟(jì)實(shí)用、方便可靠的智能車位管理系統(tǒng)。本文主要介紹了基于物聯(lián)網(wǎng)的智能車位管理系統(tǒng)的研究背景與發(fā)展意義，介紹了國內(nèi)外在相關(guān)智能車位管理上的應(yīng)用與技術(shù)發(fā)展，根據(jù)實(shí)際停車位的實(shí)際需求，說明超聲波測距方式在智能車位管理系統(tǒng)中具有的獨(dú)特優(yōu)勢。同時(shí)通過大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)試，挺高了車位檢測的準(zhǔn)確率。智能車位管理系統(tǒng)的研究意義：（1）通過智能車位管理系統(tǒng)，對車位進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測，減少車主“巡泊”交通量。減輕城市中心地帶停車?yán)щy問題，有助于車主在泊車時(shí)能快速的找到車位。（2）合理利用資源，盡量使得停車場在有限的資源內(nèi)獲得最大的利潤，使一些利用率較低的車位能夠得到更好地利用。在停車空間不足的地方，有利于充分的利用停車資源，一方面駕駛員將車停在路邊，影響公共交通秩序的情況。如果能將城市中離駕駛員較近的停車場的車位信息準(zhǔn)確獲知，就能有效地滿足駕駛員實(shí)時(shí)的停車需求，停車場停車位的使用率也隨之提高。（3）智能停車管理系統(tǒng)能有效改善城市交通環(huán)境，減少路面隨意停車情況，能有效地利用路面原有面積，從而減輕出行高峰時(shí)段的交通擁堵問題。對城市的交通環(huán)境會(huì)有很好的改善。隨著機(jī)動(dòng)車數(shù)量的不斷增加，交通狀況也變得越來越擁堵，擁堵的交通狀況，不僅僅會(huì)影響出行人的心情，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染物的大量排放。研究表明，當(dāng)小轎車的車速由50km/h減至20km/h時(shí)，一氧化碳和氮?dú)浠锏呐欧帕恳黾右话胱笥?。因此，保持城市道路暢通，不僅可以提高大家的通行效率，還可以有效的減小機(jī)動(dòng)車對環(huán)境的污染，在保證城市暢通的同時(shí)，改善了城市的環(huán)境，一舉多得。交通擁堵還會(huì)帶來大量的噪聲與空氣污染，影響居民的身心健康。因此，建立智能化的城市交通系統(tǒng)來有效的減輕城市的交通壓力，不僅能改善城市的交通狀況。還能有效的改善城市的生態(tài)環(huán)境，提高城市居民的生活品質(zhì)。本文的主要工作包括以下幾個(gè)方面：（1）結(jié)合中國現(xiàn)有實(shí)際國情，分析智能車位管理系統(tǒng)和停車誘導(dǎo)系統(tǒng)的現(xiàn)就背景，國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，確定智能車位引導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案以與研究方向和主要工作。（2）本設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)的方案，模塊化設(shè)計(jì)能夠使系統(tǒng)的架構(gòu)更加明確清晰，對于設(shè)備的部署和維護(hù)更加容易。硬件設(shè)備設(shè)計(jì)模塊為：基于超聲波技術(shù)的車位檢測模塊、環(huán)境溫度檢測模塊。實(shí)現(xiàn)了通過超聲波測距判定車位上是否有車輛，通過溫濕度傳感器檢測環(huán)境溫度，并在上位機(jī)上顯示測得信息的功能。（3）軟件方面以VS2010為軟件開發(fā)工具進(jìn)行友好界面的開發(fā)，嵌入式系統(tǒng)通過IAR進(jìn)行底層驅(qū)動(dòng)開發(fā)。最后要感謝我的指導(dǎo)老師張興老師對我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會(huì)對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。參考文獻(xiàn)[美]RussellG,Thompson.AParkingSearchModel[J].TransportationResearch,2008(32):159-170[美]MinhQuanDao,TakuyaInoue.Theoryandexperimentsonautomaticparkingsystems[C].Control,Automation,RoboticsandVisionConference,2004:861-866王權(quán)平,王莉.ZigBee技術(shù)與其應(yīng)用[J].現(xiàn)代電信科技,2004(8):103-105石建國,馬云輝.支持移動(dòng)響應(yīng)的ZigBee網(wǎng)絡(luò)無線呼叫系統(tǒng)[J].自動(dòng)化與儀表,2010(8):60-67周嶺松,余春喧.基于ZigBee技術(shù)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)研究[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展,

2008(9):244-247郭穩(wěn)濤,何怡剛.基于RFID智能停車場管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用,2010(06):60-64席旻.物聯(lián)網(wǎng)在智能停車場管理系統(tǒng)的應(yīng)用[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2011,(27):71-72劉勃,宋慶桓.基于RFID的智能停車場管理系統(tǒng)[J].計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程,2008(05):158-160曹建軍,史忠科,宋蕾.小區(qū)停車場智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2011(13):16-17潘偉.基于ZigBee技術(shù)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)研究[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展,2012(9):244-247莫少堯,李云飛..基于物聯(lián)網(wǎng)的城市停車位管理系統(tǒng)[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2011(16):9-10包燕平.RFID在智能交通與停車場管理中的應(yīng)用[J].中國防偽報(bào)道,2006(12):42-49劉文利.國內(nèi)停車場管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2011(1):20-22張新程,徐露.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)[M].北京:人民郵電出版社,2012:40-50王建強(qiáng),吳辰文,李曉軍.車聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)研究[J].微計(jì)算機(jī)信息,2011(14):156-158馬利.停車場管理系統(tǒng)市場的應(yīng)用現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展[J].中國安防,2013(8):69-72樊靜,王建明.基于CC2530的博物館狀況無線檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子測量技術(shù),2011(6):106-109李文仲,段朝玉.ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)入門與實(shí)戰(zhàn)[M].北京航空航天大學(xué)出版社,2007：22-23附錄I外文文獻(xiàn)：IntelligentParkingZoneManagementSystemEveryday

a

signicant

percentage

of

drivers

in

single-occupancy

vehicles

search

for

a

parking

space.

Additionally,

less

experienced

drivers

or

out-of-towners

further

contribute

to

the

increase

of

traffic

congestion.

Search

for

a

vacant

parking

space

is

a

typical

example

of

a

search

process.

Every

parking

search

strategy

is

composed

of

a

set

of

vague

rules.

It

is

usually

difficult

to

describe

these

rules

explicitly.

The

type

of

the

planned

activity,

time

of

a

day,

day

of

the

week,

current

congestion

on

particular

routes,

knowledge

of

city

streets,

and

potentially

available

parking

places

have

signicant

inuence

on

a

chosen

parking

search

strategy.

On

the

other

hand,

the

drivers

usually

discover

diffierent

parking

alternatives

one

by

one

in

a

temporal

sequence.

Clearly,

this

temporal

sequence

has

a

very

strong

inuence

on

the

driver's

nal

decision

about

the

parking

place.

During

the

past

two

decades,

traffic

authorities

in

many

cities

(Helsinki,

Cologne,

Mainz,

Stuttgart,

Wiesbaden,

Aalborg,

Hague)

have

started

to

inform

and

guide

drivers

to

parking

facilities

with

real-time

var-iable

message

signs

[directional

arrows,

names

of

the

parking

facilities,

status

(full,

not

full,

number

of

available

parking

spaces,

etc.)].

Information

about

the

number

of

available

parking

spaces

could

be

displayed

on

the

major

roads,

streets

and

intersections,

or

it

could

be

distributed

through

the

Internet.

It

is

logical

to

ask

the

question

about

the

benets

of

the

parking

guidance

systems.

Current

practice

shows

that

parking

guidance

systems

usually

do

not

change

the

occupancy

rate

or

average

parking

duration.

Drivers

easily

become

familiar

with

the

parking

guidance

systems,

and

majority

of

them

use,

thrust

and

appreciate

the

help

of

the

systems.Guidance

systems

signicantly

increase

the

probability

of

finding

vacant

parking

space,

mitigate

frustration

of

the

driversvisitors

unfamiliar

with

the

city

center,

decrease

the

queues

in

front

of

parking

garages,

decrease

the

total

amount

of

vehicle-miles

traveled

(particularly

in

the

city

centers),

decrease

the

average

trip

time,

energy

consumption,

and

air

pollution.

Parking

guidance

system

is

a

part

of

comprehensive

parking

policy

and

traffic

management

system,

whose

other

elements

are

street

parking

control

(including

sanctions

for

the

illegally

parked

vehicles),

parking

fare

structure,

and

parking

revenue

management

system.

Parking

guidance

systems

help

drivers

to

find

vacant

parking

spaces

when

they

are

already

on

the

network,

and

approaching

their

nal

destination.

Throughout

this

research

the

concepts

of

the

parking

reservation

system

and

parking

revenue

management

system

are

proposed.

The

proposed

methodology

could

be

applied

for

parking

lots

and

parking

garages

in

cities

and

at

the

big

international

airports.

The

paper

is

organized

as

follows:

Parking-pricing

problems

are

presented

in

Section

2.

Analogies

between

parking

problems

and

some

other

industries

are

presented

in

Section

3.

The

parking

revenue

management

system

is

introduced

in

Section

4,

and

the

Intelligent

parking

space

inventory

control

system

is

introduced

in

Section

5.

The

algorithm

to

create

intelligent

parking

spaces

inventory

control

system

is

presented

in

Section

6.

Results

obtained

with

the

“intelligent”

parking

system

are

given

in

Section

7,

and

Sec-tion

8

presents

the

concluding

remarks

and

further

research

orientations.

1.

parking

pricing

In

majority

of

cities

throughout

the

world

drivers

pay

for

using

different

parking

facilities.

In

some

instances,

traffic

congestion

can

be

significantly

reduced

as

a

result

of

parking

price.

The

parking

revenue

is

usually

used

to

cover

parking

facility

costs

(access

gates,

ticket

printers,

parking

meters,

parking

signs,

attendants),

or

to

improve

some

other

traffic

and

transportation

activities.

Different

parking

pricing

strategies

should

be

a

part

of

the

comprehensive

solution

approach

to

the

complex

traffic

congestion

problems.

There

is

no

doubt

that

parking

pricing

represents

one

of

the

important

demand

management

strategies.

For

example,

traffic

authorities,

local

governments

and

private

sector

could

introduce

higher

parking

tariffs

for

solo

drivers

or

for

long-term

parkers

in

congested

city

areas.

They

could

provide

special

parkingdiscounts

to

vanpoolers.

Obviously

parking

pricing

should

be

carefully

studied

in

the

context

of

the

considered

city

area

(down-town,

residential,

commercial,

retail

use

areas).

In

some

cities

(Madison,

Wisconsin)

there

are

already

time

dependent

parking

fees

that

force

commuters

to

switch

to

diffierent

alternatives

of

public

transportation.

Trying

to

promote

public

transit

San

Francisco

traffic

authorities

increased

parking

tariffs

at

public

and

commercial

garages.

The

Chicago

authorities

raised

parking

rates

few

times.

Authorities

in

Seattle

signicantly

reduced

parking

tariffs

for

carpool

at

two

Seattle

parking

facilities

in

downtown.

Active

role

in

parking

pricing

strategies

could

also

have

employers

paying

for

employees'

parking.

Employers

who

remove

parking

subsidies

for

the

employees

could

significantly

decrease

the

total

number

of

solo

drivers.

The

main

role

of

any

parking

pricing

strategy

should

be

reducing

the

total

number

At

the

same

time,

when

trying

to

implement

any

parking

strategy,

it

is

very

important

to

provide

enough

parking

space

for

shoppers,

to

provide

preferential

parking

for

residents

in

considered

city

area,

to

provide

preferential

parking

for

different

parking

locations,

to

consider

low

income

families,

and

to

protect

streets

in

the

neighborhood

from

illegal

parking.

The

basic

economic

concepts

of

supply

and

demand

should

be

more

utilized

when

solving

complex

traffic

congestion

and

parking

problems

(Vickrey,

1969,

1994;

Verhoef

et

al.,

1995).

So-called

value

pricing

is

also

known

as

congestion

pricing,

or

variable

tolling.

The

basic

idea

behind

the

concept

of

congestion

pricing

is

to

force

drivers

to

travel

and

use

transportation

facilities

more

during

off-peak

hours

and

less

during

peak

hours.

The

idea

of

congestion

pricing

is

primarily

connected

with

the

road

(drivers

pay

for

using

private,

faster

roads,

drivers

with

lower

vehicle

occupancy

pay

for

using

High

Occupancy

Vehicle

lanes,

drivers

pay

more

to

enter

city's

downtown

on

weekdays)

or

airport

operators

(more

expensive

landing

fees

during

peak

hours).

In

the

context

of

parking

problems,

this

means:

that

different

parking

tariffs

should

exist

for

different

users;

that

the

parking

fees

should

increase

and/or

decrease

few

times

during

a

day.

2.

Parking

problems

and

revenue

management

systems:

Analogies

with

some

other

industries

Airline

industry,

hotels,

car

rental,

rail,

cruise,

healthcare,

broadcast

industry,

energy

industry,

golf,equipment

rental,

restaurant,

and

other

industries

are

utilizing

revenue

management

concepts

when

selling

their

products

(Cross,

1997).

The

roots

of

the

revenue

management

are

in

the

airline

industry.

The

basic

characteristics

of

the

industries

to

which

different

revenue

management

concepts

were

successfully

applied

are:

variable

demand

over

time;

variable

asset

utilization;

perishable

assets;

limited

resources;

market

segmentation;

adding

new

capacity

is

expensive,

difficult

or

impossible;

direct

cost

per

client

is

negligible

part

of

the

total

cost

of

making