基于STM32和紅外測距的車位監測系統設計

林玉淞 趙虎

摘 要：針對目前大多數地下停車場車位管理混亂的現狀，采用紅外測距技術，設計了一種以 STM32 單片機為核心的車位監測系統。系統采用IR333C-A作為紅外發射管，PT334-6B作為紅外接收管，發射管發射出一定頻率的紅外線，當檢測方向遇到障礙物（反射面）時，紅外線反射回來被接收管接收，經過比較器電路處理之后，輸出接口輸出數字信號，根據反饋回來的數字信號，判斷車位的情況，由此可以準確的監測到停車場車位的實時情況。

關鍵詞：STM32單片機；紅外測距；比較電路；監測

引言

在生活中，目前大多數地下停車場基本上都是采用人工管理，由于人力有限，管理上存在不能及時了解停車場內車位的實時情況，浪費人力查看，費事費力，因此，本文設計了一套成本低，操作簡便的車位紅外監測系統。

車位紅外監測系統，以STM32單片機為系統核心，采用紅外傳感器進行監測，紅外測距傳感器是一種傳感裝置，以紅外線為介質的測量器件，測量范圍廣，響應時間短，廣泛應用于當今工農業生產和物聯網等領域。

1 整體設計

車位檢測系統主要由STM32單片機、電源電路、紅外發送和接收模塊、電位器調節電路，顯示電路組成。系統以STM32單片機為核心，在電源電路穩定供電的情況下，紅外發射管發射出一定頻率的紅外線，當檢測車位停放車輛時，紅外線反射回來被接收管接收，經過比較器電路處理之后，信號輸出接口輸出數字信號，可通過電位器調節電路中的電位器旋鈕調節檢測距離，以便適應現場情況，STM32單片機根據數字信號顯示車位的具體情況。

2 系統硬件設計

2.1 電源電路設計

本系統采用LM2940作為整個電路的供電芯片，LM2940輸出電壓固定的低壓差三端穩壓器，輸出電壓5V，輸出電流1A， 內含靜態電流降低電路、電流限制、過熱保護、電池反接和反插入保護電路。通過圖1所示的電路，可以為整個系統提供穩定的5V電壓。

2.2 紅外車位監測電路設計

紅外車位監測電路是以IR333C-A作為紅外發射管，PT334-6B作為紅外接收管，發射管發射出頻率的紅外線，當檢測到車輛停放時，紅外線反射回來被接收管接收，經過比較器電路處理之后，綠色指示燈會亮起，同時信號輸出接口輸出數字信號，可通過電位器旋鈕調節檢測距離，順時針調電位器，檢測距離增加；逆時針調電位器，檢測距離減少，電路如圖2所示。

3 系統軟件設計

軟件程序的總體設計思路是，系統初始化后，紅外發射電路發射一定頻率的紅外信號，當有車輛停放到車位時，紅外接收電路接收到的紅外回波信號有明顯變化，根據紅外信號的明顯變化，比較器電路輸出的不同的數字信號，單片機根據紅外監測電路的數字量輸出，從而判斷出車位是否有車輛停放。

系統中STM32單片機通過對紅外監測電路輸出的數字信號進行判斷，將數字信號進行處理轉化成測量的距離，當車位有車輛停放時，檢測的距離很小，從而判斷出有車輛停放，單片機輸出顯示信號，在lcd屏幕上顯示出車輛停放的車位；當車輛離開時，監測到的距離變得很遠，這時單片機輸出顯示信號，將顯示的車位重新刷新，變為無停放狀態。整個系統的程序流程圖如圖3所示。

4 實驗結果與分析

為了驗證系統的實際性能，將整套系統做成了實物，在現實場景中進行實際測試，測試結果如圖所示，實驗數據為不同車輛底盤高低不同情況下的測試結果。

結果表明，整套系統在不同車型地盤高低不同的情況下，可以正常準確的檢測出車位的停放情況，符合設計的要求，對于現如今的車庫管理可以提供很大的方便，具有較強的實用性，便捷性，可以提高車庫管理的銷量。

5 結束語

本文介紹了一套基于STM32和紅外測距的車位監測系統設計方案，使用STM32單片機為系統核心，采用市面上成熟的紅外測距方案，在成本上可以節省很大部分開銷，通過實驗驗證，系統能夠在不同車型底盤高低不同的情況下準確的測量出車位的真實情況，整套系統在安裝時簡單方便，并且可以實時的對車位進行監測，確保車庫管理者可以及時掌握整個車庫的車位剩余情況，極大的減少了車庫管理的人員，具有較強的實用性。

參考文獻

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