基于ZigBee的智能車庫系統設計

王敏　張科元　李郁

摘? 要：隨著城市人口的不斷增加，汽車保有量也逐年增加，停車難、停車亂現象頻現，提高傳統停車管理系統的智能化已經是發展的一個必然趨勢。針對這一問題，提出了一種基于ZigBee技術的智能停車系統設計。通過超聲波檢測裝置進行車輛和車位信息檢測，利用ZigBee無線網絡進行車輛車位信息的傳輸，使車輛入庫時即分配到有效車位，且上位機實時顯示車庫狀態。智能車庫系統改善了傳統停車場的管理模式，提高了運行效率和穩定性。

關鍵詞：ZigBee技術;智能車庫;超聲波

中圖分類號：TN929.5;TP212.9? ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）09-0164-03

Intelligent Garage System Design Based on ZigBee

WANG Min，ZHANG Keyuan，LI Yu

（Northwestern Polytechnical University Ming De College，Xian? 710124，China）

Abstract：With the continuous increase of urban population，the number of cars has been increasing year by year，and the phenomenon of parking difficulty and disorder frequently occurs. Therefore，it is an inevitable trend to improve the intelligence of traditional parking management system. To solve this problem，an intelligent parking system design based on ZigBee technology is proposed. The vehicle and parking space information is detected by ultrasonic detection device，and the vehicle parking space information is transmitted by ZigBee wireless network，so that the vehicle is allocated to an effective parking space when it is put into storage，and the upper computer displays the garage status in real time. The intelligent garage system improves the management mode of traditional parking lot and improves the operation efficiency and stability.

Keywords：ZigBee technology;intelligent garage;ultrasound

0? 引? 言

隨著工業現代化的不斷推進，城市人口逐年增長，因此，汽車數量也不斷增加，城市交通變得越來越擁堵，特別是停車難的問題更加凸顯[1]。車輛對人行橫道、盲道、非停車區道路兩側等的占用給人們的出行帶來不便，特別是一些車流量較大的區域，如商場、小區等，傳統的車庫停車系統已經不能有效的解決這一問題[2]。傳統停車系統中，無論是臨時車輛還是固定車輛，首先，駕駛員需要在停車場入口處停車取卡，這樣容易造成車庫出入口的交通堵塞;其次，進入車庫后，駕駛員要在車庫中不斷地尋找車位，不能快速準確地找到停車位，造成車庫內秩序混亂，使用效率低的缺陷。

傳統停車場只能完成簡單的計時收費，無法做到實時監控車位狀態，需駕駛員不斷搜尋車庫和車位，經常因無法快速、準確地找到車位而耗費時間和精力。針對這些問題，基于陜西省教育廳2019年度專項科學研究計劃課題，提出一種基于ZigBee技術的智能停車系統。此系統可以對車位進行實時監控，將車庫信息上傳至上位機，由上位機分配最佳車位，駕駛員只需根據導航就可以準確及時地了解車位情況，從而節約時間和精力，實現車庫的智能化、高效化[3]。

1? 系統總體設計

在構建智能停車系統時，首先要明確系統的功能需求，本文把安全性列為首要考慮因素，其次是讓駕駛員高效地找到合適的停車位，最后是收費方式和運行效率等問題。該系統在設計時分為三部分：出/入口控制系統、車位誘導系統和車庫監控系統。

CC2530作為智能停車系統主控器，采用超聲波檢測實現車輛相關信息采集，以ZigBee節點模塊構成無線傳感網絡，實時監測停車場車位狀態，應用QT軟件設計人機交互界面，實現車位和車輛信息的實時顯示。系統總體框圖如圖1所示。

2? 系統硬件設計部分

ZigBee核心板的設計包括CC2530主控芯片設計、串口設計、JTAG和USB接口設計、電源、復位和顯示設計等。

利用CC2530可以構成一個強大的節點，且具有多模式、低功耗和成本低廉的特點，以CC2530為智能車庫系統主控芯片，構成路由器節點、終端節點和協調器節點的無線通訊網絡，其外圍電路設計如圖2所示。

超聲波探測器、地磁探測器和視頻探測器是目前常用的三種車位檢測方法。超聲波檢測模塊具有檢測準確性高的特點，所以，本文通過超聲波探測模塊來判斷有無車輛進入和車位是否有車輛。超聲波車輛檢測模塊由CC2530中央控制器、HC-SR04超聲波發射及接收裝置和串口通信等組成。在每個車位處安裝車輛檢測模塊，車輛駛入或離開時，檢測裝置進行檢測，并將數據信息上傳至ZigBee的終端節點。