智能立體停車庫控制系統的設計及其實現策略

馮生奇 趙向東 楊丹丹

摘 要：智能立體停車庫是未來樓宇基礎設施基礎建設的關鍵組成部分。文章討論了基于ARM嵌入式自動控制系統的智能立體停車庫自動控制系統的軟硬件設計方案，并探討了完成對策。

關鍵詞：智能立體;停車庫;控制系統;設計;實現

隨著汽車制造業的發展和人民生活水平的提高，我國的私家車保有量逐漸增加。公安部交通運輸局、公安部網站相繼發布統計數據。私家車的持續增加給公共停車設施的建設和城市交通的管理帶來了問題。在城鎮化不斷發展的大背景下，各地不斷進行大量的人力、財力、物力投入。建設基礎設施所需的資源已成為城市面臨的主要問題，私家車數量仍在增加、停車設施建設和汽車增長。立體車庫與常規停車設施相比，靈活利用垂直室內空間，最大限度利用土地資源、室內空間資源，合理處理“停車難”、“車輛安全管理難”等具體問題。隨著控制系統和智能系統的不斷技術發展趨勢，三維停車位近年來也完成了智能系統操控和自動控制系統。

1.需求分析

隨著人們生活水平的不斷提高，日常消費水平的提升進入了一個新的階段。汽車已經成為必不可少的交通工具。城市汽車保有量不斷增加，為人們的日常出行提供了極大的便利。同時，停車難問題已成為城市管理亟待解決的問題，城市建設初期規劃沒有充分考慮快速增長的停車需求，致使現有停車設施（停車場、車庫等）無法滿足停車需求，日益緊張的城市土地資源不斷推高停車價格，為緩解這一問題，立體車庫應運而生。作為新型立體車庫，實現科學的車輛存放設計和自動停車管理流程，有效提升空間立體停車方式。它已成為最大限度地利用有限空間資源和最大化停放車輛數量的重要解決方案。

2.智能多層停車場控制系統設計

2.1 硬件設計

（1）上位機控制系統硬件電路

上位機軟件自動控制系統的硬件配置電源電路可分為兩部分，其中一部分是ARM控制板和外部通訊控制模塊。上位機軟件自動控制系統硬件配置電源電路的關鍵部分是ARM控制部分。這是關鍵側面板的戰略模型。選用SAMSUNG S3C6410主CPU的FET6410A按鍵板作為板對板射頻連接器側板，作為通用功能擴展供電電路。 FET6410A 按鍵板根據引出引腳連接到側板。完成對相關硬件配置的所有操作的協同管理方法[1]。給出一個通訊socket與通訊控制模塊連接，完成信息內容的采集和傳輸。通訊控制模塊選用STM32F103C8T6，以Cortex-M3為關鍵。 MCU開發板適用于JTAG/SWD插座調整、IAP、RFID適配控制模塊和GPRS無線通訊控制模塊的免費下載，完成IC卡號的智能加載，以及各類附加應用。立體停車設備警示信息內容。主控芯片控制模塊和通訊控制模塊分開設計，系統軟件可靠性高，手機軟件也可以獨立設計，開發難度相對較低。

2.2 ARM車庫控制器電路設計

ARM車位控制板的電源電路鍵盤與上位機軟件自動控制系統硬件配置電源電路鍵盤相同。側板電源電路中的開關電源立即決定了控制板系統軟件的可靠性和穩定性。系統軟件中各控制模塊所需的關鍵電源電壓為3.3V和9V。主要的開關電源是LCD插座和按鍵板。由于智能三維車庫所操作的外部元器件總數比較少，開關電源的設計可以考慮簡化的開關電源方案，如LM2596系列穩壓電源，到一定的輸出負載標準和一定的輸入。它可能在負載標準下有效。操縱輸出電壓偏差和振蕩頻率偏差的開關電源系統軟件主要表現出高可靠性。文中明確提出的ARM停車位自動控制系統的串行通信方式是嵌入式操作系統開發、設計和應用中常用的通信方式之一。除了目前的通訊功能外，還可以提供系統軟件下載等功能。特點是RS485、RS232。 RS485通訊控制模塊為RSM3484CHT。 RSM3484CHT 組件集成了電氣隔離和其他維護功能。元件體積小，在嵌入式自動控制系統中具有優良的實用效果。 RS232控制模塊使用的集成ic是MAX3232和MAX3232的主要集成ic。完成TTL數據信號和脈沖信號數據信號的轉換。 MAX3232本身必須是0.1uF4的小電容，小電容特有的底部電壓整理器的輸出級用于傳輸[2]。

2.3 外部通信電路設計

所以考慮到基于其STM32F103主板芯片的應用。低功耗、低成本的ARMv7架構集成IC的關鍵是Cortex-M3，最大輸出功率為72MHz，集成IC具有SRAM運行內存，功能豐富，外部設備豐富多彩。 STM32F103主板芯片在運行過程中特性好，可靠性高，可根據運行需求進行合理擴展。文章中明確提出的自動控制系統是由RFID技術誘導的。為了更好的快速加載各種汽車的信用卡號信息內容，RFID技術必須主要表現出可靠性高、通信距離遠、效率高、功能損失等必須滿足要求。綜合考慮，采用EM4095集成ic作為RFID技術通信收發集成ic，RFID技術可以完成與無線天線的直接連接，獲得與無線天線匹配的頻率，內部使用高效靈活。 RFID技術通訊功能的完成依賴于“電磁線圈無線天線”，它在設計過程中綜合考慮了數據信號規定，明確了無線天線的電阻、線圈匝數、電感和頻率。選擇 SIM900A 作為無線通信控制模塊的關鍵。 SIM900A適用于DCS1800MHz和EGSM900MHz的工作頻率范圍，另外還有4種不同的編碼格式[3]。控制模塊設計比較緊湊，體積小，可以滿足室內空間規格。立體停車位智能控制系統。SIM900A的運行基于TCP/IP協議，通過AT指令可以保證數據傳輸的穩定性。

2.4 軟件設計

立體車位自控系統手機軟件的關鍵操控功能是加載客戶信息、車位設備信息內容和提供人機交互技術頁面。客戶可以完成基于觸摸屏的智能控制系統。 PLC是設備的基本控制板。控制代碼驅動PLC源于上位機軟件。完成立體停車設備的自動控制系統。本軟件基于“Linux”系統軟件，將系統軟件的核心置于硬件系統中，賦予Linux的基本要素和內容。系統軟件斷開和手機軟件編譯程序均在PC端完成。必要時，斷開某些 Linux 功能。

3.智能多層停車場控制系統的構建策略

3.1 車庫訪問策略

立體車庫可采用高性能電機或改進機械結構來調整車輛運輸托盤在車庫中的運動，減少車輛運輸托盤在移動過程中所消耗的時間，達到改善的目的。車輛通行的影響。在立體車庫內有多輛車輛需要同時接近且用戶的接近行為不匹配的情況下，建議主要采用交錯接近策略。

3.2 優化訪問規則

人們出入車輛的頻率是有規律的，立體車庫不同使用場景下車輛出入存在一定差異。以典型居民區為例，取車高峰時間為AM7：00-AM8：00（周一至周五），車輛停放高峰時間為PM6：00-PM8：00（周一至周五）。例如，商業建筑通常會在同一時期取消車輛存款和取款。因此，由于人們在不同場景條件下對車輛檢索和存儲的需求必然不同，可以采用邏輯算法上的差異化算法來提高不同時間段車輛檢索的效率。

結語

綜上所述，ARM嵌入式系統是一種通用的智能自動控制系統，可以有效滿足立體車庫車輛出入的各種需求。以上還是有一定的局限性，尤其是在車輛檢測和邏輯算法方面需要進一步完善，而在智能手機高度普及的時代，大多數從業者必須積極探索智能手機應用的融合，實時監控車位使用和車位預訂等功能。

參考文獻：

[1]李臣華.智能立體停車庫控制裝置系統研究[J].微型電腦應用，2020，36（09）：97-100.

作者簡介：

馮生奇（1988.11-）男，漢，浙江省杭州市，大專，研究方向：機械式停車設備。 ? ? ? ? 趙向東（1989.3-）男，漢，河南省信陽市，本科，研究方向：機械式停車設備。

楊丹丹（1988.10-）女，漢，安徽，助理級工程師，大專，研究方向：機械式停車設備。