基于STM32和紅外測(cè)距的車位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

林玉淞 趙虎

摘 要：針對(duì)目前大多數(shù)地下停車場(chǎng)車位管理混亂的現(xiàn)狀，采用紅外測(cè)距技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種以 STM32 單片機(jī)為核心的車位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)采用IR333C-A作為紅外發(fā)射管，PT334-6B作為紅外接收管，發(fā)射管發(fā)射出一定頻率的紅外線，當(dāng)檢測(cè)方向遇到障礙物（反射面）時(shí)，紅外線反射回來(lái)被接收管接收，經(jīng)過(guò)比較器電路處理之后，輸出接口輸出數(shù)字信號(hào)，根據(jù)反饋回來(lái)的數(shù)字信號(hào)，判斷車位的情況，由此可以準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)到停車場(chǎng)車位的實(shí)時(shí)情況。

關(guān)鍵詞：STM32單片機(jī)；紅外測(cè)距；比較電路；監(jiān)測(cè)

引言

在生活中，目前大多數(shù)地下停車場(chǎng)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(shí)了解停車場(chǎng)內(nèi)車位的實(shí)時(shí)情況，浪費(fèi)人力查看，費(fèi)事費(fèi)力，因此，本文設(shè)計(jì)了一套成本低，操作簡(jiǎn)便的車位紅外監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

車位紅外監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以STM32單片機(jī)為系統(tǒng)核心，采用紅外傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，紅外測(cè)距傳感器是一種傳感裝置，以紅外線為介質(zhì)的測(cè)量器件，測(cè)量范圍廣，響應(yīng)時(shí)間短，廣泛應(yīng)用于當(dāng)今工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。

1 整體設(shè)計(jì)

車位檢測(cè)系統(tǒng)主要由STM32單片機(jī)、電源電路、紅外發(fā)送和接收模塊、電位器調(diào)節(jié)電路，顯示電路組成。系統(tǒng)以STM32單片機(jī)為核心，在電源電路穩(wěn)定供電的情況下，紅外發(fā)射管發(fā)射出一定頻率的紅外線，當(dāng)檢測(cè)車位停放車輛時(shí)，紅外線反射回來(lái)被接收管接收，經(jīng)過(guò)比較器電路處理之后，信號(hào)輸出接口輸出數(shù)字信號(hào)，可通過(guò)電位器調(diào)節(jié)電路中的電位器旋鈕調(diào)節(jié)檢測(cè)距離，以便適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)情況，STM32單片機(jī)根據(jù)數(shù)字信號(hào)顯示車位的具體情況。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1 電源電路設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用LM2940作為整個(gè)電路的供電芯片，LM2940輸出電壓固定的低壓差三端穩(wěn)壓器，輸出電壓5V，輸出電流1A， 內(nèi)含靜態(tài)電流降低電路、電流限制、過(guò)熱保護(hù)、電池反接和反插入保護(hù)電路。通過(guò)圖1所示的電路，可以為整個(gè)系統(tǒng)提供穩(wěn)定的5V電壓。

2.2 紅外車位監(jiān)測(cè)電路設(shè)計(jì)

紅外車位監(jiān)測(cè)電路是以IR333C-A作為紅外發(fā)射管，PT334-6B作為紅外接收管，發(fā)射管發(fā)射出頻率的紅外線，當(dāng)檢測(cè)到車輛停放時(shí)，紅外線反射回來(lái)被接收管接收，經(jīng)過(guò)比較器電路處理之后，綠色指示燈會(huì)亮起，同時(shí)信號(hào)輸出接口輸出數(shù)字信號(hào)，可通過(guò)電位器旋鈕調(diào)節(jié)檢測(cè)距離，順時(shí)針調(diào)電位器，檢測(cè)距離增加；逆時(shí)針調(diào)電位器，檢測(cè)距離減少，電路如圖2所示。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

軟件程序的總體設(shè)計(jì)思路是，系統(tǒng)初始化后，紅外發(fā)射電路發(fā)射一定頻率的紅外信號(hào)，當(dāng)有車輛停放到車位時(shí)，紅外接收電路接收到的紅外回波信號(hào)有明顯變化，根據(jù)紅外信號(hào)的明顯變化，比較器電路輸出的不同的數(shù)字信號(hào)，單片機(jī)根據(jù)紅外監(jiān)測(cè)電路的數(shù)字量輸出，從而判斷出車位是否有車輛停放。

系統(tǒng)中STM32單片機(jī)通過(guò)對(duì)紅外監(jiān)測(cè)電路輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行判斷，將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理轉(zhuǎn)化成測(cè)量的距離，當(dāng)車位有車輛停放時(shí)，檢測(cè)的距離很小，從而判斷出有車輛停放，單片機(jī)輸出顯示信號(hào)，在lcd屏幕上顯示出車輛停放的車位；當(dāng)車輛離開(kāi)時(shí)，監(jiān)測(cè)到的距離變得很遠(yuǎn)，這時(shí)單片機(jī)輸出顯示信號(hào)，將顯示的車位重新刷新，變?yōu)闊o(wú)停放狀態(tài)。整個(gè)系統(tǒng)的程序流程圖如圖3所示。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

為了驗(yàn)證系統(tǒng)的實(shí)際性能，將整套系統(tǒng)做成了實(shí)物，在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中進(jìn)行實(shí)際測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如圖所示，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為不同車輛底盤高低不同情況下的測(cè)試結(jié)果。

結(jié)果表明，整套系統(tǒng)在不同車型地盤高低不同的情況下，可以正常準(zhǔn)確的檢測(cè)出車位的停放情況，符合設(shè)計(jì)的要求，對(duì)于現(xiàn)如今的車庫(kù)管理可以提供很大的方便，具有較強(qiáng)的實(shí)用性，便捷性，可以提高車庫(kù)管理的銷量。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文介紹了一套基于STM32和紅外測(cè)距的車位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，使用STM32單片機(jī)為系統(tǒng)核心，采用市面上成熟的紅外測(cè)距方案，在成本上可以節(jié)省很大部分開(kāi)銷，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，系統(tǒng)能夠在不同車型底盤高低不同的情況下準(zhǔn)確的測(cè)量出車位的真實(shí)情況，整套系統(tǒng)在安裝時(shí)簡(jiǎn)單方便，并且可以實(shí)時(shí)的對(duì)車位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保車庫(kù)管理者可以及時(shí)掌握整個(gè)車庫(kù)的車位剩余情況，極大的減少了車庫(kù)管理的人員，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

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