停車位查詢與預定系統

趙耀

摘 要：設計一套停車位查詢與預定系統，為車主快速停車以及停車場的車位管理提供智慧服務。三個光敏電阻傳感器檢測三個車位的使用情況，STM32F103單片機處理傳感器信號和手機終端預約車位信號，ESP8266WIFI模塊建立一個TCP服務器，手機軟件用于展示、預約車位。系統主要實現車主可通過手機軟件界面查詢每個車位的使用情況，并且可以預約空閑車位。

關鍵詞：光敏電阻傳感器；STM32F103單片機；ESP8266WIFI模塊；TCP

1.引言

我國車輛保有量從2000年的7000萬輛增長到2018年的2億輛[1]，汽車保有量增長過快，造成的交通擁堵和亂停亂放問題已經嚴重影響我國城市建設和群眾生活，停車場中“停車難”現象愈發明顯[2]。本文研究設計的系統非常的人性化，并且為我們減少了很多在停車上所花費的精力與時間。

2.系統設計

2.1 系統結構基本原理

停車位查詢與預定系統共分為兩個部分：Android手機查詢端和單片機檢測端，系統結構框圖如圖1所示。

圖1 系統結構框圖

2.2 單片機檢測端設計

2.2.1 光敏電阻傳感器單元

光敏電阻傳感器單元完成對停車位光線參數的測量，該模塊對環境光線敏感，一般用來檢測周圍環境的光線亮度[3]。在環境光線亮度達不到設定閾值時，D0端輸出高電平，當外界環境光線亮度超過設定閾值時，D0輸出低電平[4]。

2.2.2 單片機單元

單片機完成兩個工作，第一是將光敏電阻的信息進行操作。設置單片機為服務器，對光敏電阻的PB12，PB13，PB14引腳進行配置可以使單片機正確讀取數據。第二是將Android手機軟件的信息進行操作。當單片機收到來自手機終端的消息中包含“LED_”的語句時，就進入車位預定判斷的程序。

2.2.3 ESP8266單元

ESP8266WIFI模塊建立一個WIFI熱點提供一個局域網。ESP8266模塊支持Station/softAP/Station+softAP三種工作模式[5]。在softAP模式下，ESP8266給自己建立一個WIFI熱點，這個WIFI熱點的工作是告訴手機終端停車場車位情況，包括空余車位、預定車位、被占用車位和車位所在位置。

2.3 手機查詢端設計

Android手機軟件UI界面設置了12個可以實現預約功能的車位，其中三個還可以接收光敏電阻傳感器傳遞的實時信號。另外還有三個按鈕和兩個EditText文本框。文本框用來輸入想要連接的服務器的IP地址和端口號，這三個按鈕分別是“下一層”、“退出”和“連接”。

2.3.1搭建手機終端客戶端

客戶端平臺實現的功能是向單片機服務器傳輸停車場中車位的預定情況的信息以及在UI界面展示從單片機服務器獲取的信息。服務器一旦監聽到客戶端網絡通信端口有連接請求，就打開IP地址和端口建立連接[6]。單片機就可以把光敏電阻所獲取的信號通過WIFI傳輸到手機終端。

2.3.2 手機終端數據處理

單片機發送的數據為：CMD_LED_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_ENDLED_END，定義15個字符串變量來存儲回復數據的“%s”。光敏電阻傳感器檢測的停車位實時數據位于第13到第15個“%s”中，

前12個“%s”的作用是用來存儲預約車位的信息。預約車位這項功能被設置成點擊事件，用戶在UI界面上點擊某一個車位時，軟件就會彈出一個對話框詢問是否預約車位。若點擊確定，對話框就會彈出“預約成功”等字樣并且向單片機服務器發送“LED_X_1”信息，信息中的X代表第幾個車位；若點擊取消，則會退出對話框系統等待用戶下一步動作。

參考文獻：

[1] 宋汝玫. 國內外停車場規劃研究現狀分析[J]. 科學與財富， 2017（4）.

[2] 李坤. 智能停車場車位檢測與泊位誘導系統研究與設計[D]. 中國科學院大學（工程管理與信息技術學院）， 2013.

[3] 王琦， 阮淑云. 光敏電阻傳感器的特性研究[J]. 都市家教月刊， 2014（6）：188-188.

[4] 孫紫薇. 光敏電阻、熱敏電阻等傳感器在生活中的應用[J]. 課程教育研究， 2016（28）.

[5] 潘琢金， 李冰， 羅振，等. 基于STM32的UART-WiFi模塊的設計與實現[J]. 制造業自動化， 2015（7）：127-130.

[6] Liu Y， Sun B， Yu-Chun M A. Design of Message Driven TCP Server on Android Platform[J]. Journal of Hainan Tropical Ocean University， 2017.