一種立體智能車庫模型的設計方案

吉翔

摘要：本文以升降橫移式立體車庫為研究對象，順應全自動化時代要求，在兼顧成本與運行效率的因素，選擇了兩層兩列式車庫結構并可無線遠程控制與刷卡等多種方式控制升降。在對車庫的控制系統設計中采用了單片機控制，可以分別控制步進電機氣缸的動作，傳感器的感應與識別等。在實現自動化的要求上，通過WIFI模塊進行遠程操控，感應刷卡系統輔助控制。

關鍵詞：51單片機、WIFI模塊、刷卡系統、立體車庫

近年來，我國的私家車保有量不斷上升，很多大城市都面臨著“停車難”的問題，多數企業、小區的地上車位數量少、不夠用，而地下車位規劃不到位、收費高，致使很多車主將車停放在道路兩側，一方面影響了占用了道路，加劇了城市擁堵；另一方面車輛的日常管理也無法到位，劃車、砸車現象頻出，給車主帶去了損失。為徹底解決這類問題，我們需要在重新規劃和建設停車場時，結合當今社會實際來考慮，要適應現代人智能化的生活習慣，同時也要兼顧空間高效使用的情況，大力推廣立體智能車庫。下面我就以2×2升降橫移式立體車庫為研究對象，提出一種立體智能車庫模型的設計方案。

本次立體車庫模型的主要部件有一個51系列單片機，一個WiFi的無線控制模塊，兩個電磁繼電器，兩個24伏特的直流步進驅動器，一個氣缸，一個氣缸的換向閥，一套移動托盤組件，一個紅叉綠箭的指示燈，一套刷卡系統器件，六個光電傳感器等。模型的外觀搭建可使用七個鋁制立柱加十二根鋁制橫梁，將停車支架分成雙層的停車位，每層各有兩個車位，加兩塊亞克力板分別作為停車位的托板，構成車庫的基本框架。可通過WiFi或刷卡對車輛進行存取，車庫控制系統能夠控制傳感器識別車輛高低對其進行分類存放，并且監控車庫內存放情況及搬運系統運行情況，加設的信號燈及LED屏可以顯示指引車輛和顯示空余車位等。具體運行流程如圖所示：

存車：開始——車輛駛入移動托盤，同時傳感器檢測到托盤有車，指示燈變紅——WiFi或刷卡激活立柱的傳感器，判斷車高——單片機根據車輛高度分配存車位置——如空余車位為兩個，則就近存放；若只有一個空余車位，則直接存放——步進電機配合將車移動到指定位置（氣缸縮回帶動托盤移動，氣缸伸出將車存入指定車位）——傳感器檢測車位使用情況，LED顯示剩余車位數——氣缸縮回停在現有位置，等待下次指令。

取車：開始——通過WiFi或刷卡獲取車輛停放信息——單片機發出信號控制步進電機移動托盤到車輛存放位置，同時指示燈變紅，提醒庫外車輛禁止駛入——氣缸伸出抬移車輛——氣缸縮回，將車輛移出車位——回到托盤原始位置——將車恢復存車狀態——傳感器檢測車位使用情況，LED顯示剩余車位數——氣缸縮回停在現有位置，等待下次指令。

該車庫模型的設計方案是一種對機電一體化技術的提升應用，結合了基本的機械結構以及單片機的程序設定和相應電子器件的使用，設計原理簡單，可行性高，可適用于相關專業學生的畢業設計或實驗指導。

此外，為應對多種復雜情況的處理能力，模型的整體構架和控制系統也可以繼續進行優化。系統方面可以根據更多的車位，模擬出更多的存取車情況，設計出更加科學的單片機程序結構。車庫框架可以通過相應的軟件分析和計算模型整體的受力和振動情況，以提高系統的可靠性，改進框架結構，降低成本。

參考文獻：

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