閻江 楊凱 李紅舟 李富鋼 童強(qiáng) 茍寬

摘?要：本文研究內(nèi)容在于研究構(gòu)建智能立體停車場的實(shí)現(xiàn)方案，技術(shù)上利用5G，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，機(jī)械技術(shù)，做到智能化管理，車主只需要把車停放在指定的位置，該系統(tǒng)就類似于電梯裝置一樣，把車運(yùn)送到空閑的車位。一切全部由高效可靠的控制器，機(jī)械裝置自動進(jìn)行操作。

關(guān)鍵詞：RFID;物聯(lián)網(wǎng);5G

本文重點(diǎn)講述如何實(shí)現(xiàn)智能立體停車系統(tǒng)方案，包括機(jī)械方案，軟件及硬件電路選設(shè)計(jì)等。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)總體框圖如圖1所示，智能停車場核心控制采用高度安全的控制反饋系統(tǒng)，在故障，停電的情況下能做到保護(hù)車輛和車主，通過移動互聯(lián)實(shí)現(xiàn)多個(gè)停車場系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)和實(shí)時(shí)監(jiān)控，能讓系統(tǒng)維護(hù)人員主動察覺異常并及時(shí)排除故障。核心控制使用雙mcu備份系統(tǒng)，支持遠(yuǎn)程升級和運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 控制器核心選型

核心控制選型首先考慮安全性，穩(wěn)定性，該控制系統(tǒng)用于控制大型機(jī)電執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在執(zhí)行過程中，對執(zhí)行的準(zhǔn)確性要求非常高，包括異常處理，及緊急自鎖定。本系統(tǒng)所采用的是STM32F107作為智能停車場系統(tǒng)的控制核心。

2.2 電源管理模塊設(shè)計(jì)

電源管理決定著整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，所以在模塊及芯片選擇上考慮耐久性，功率選擇留有余量。12V選用明緯電源LRS-100開關(guān)電源，5V供電選用LM2940，3.3V供電選用AMS1117-3.3V。

2.3 大功率直流升降電機(jī)驅(qū)動設(shè)計(jì)

該模塊設(shè)計(jì)直接關(guān)系整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運(yùn)行，電機(jī)控制分為控制和保護(hù)兩部分設(shè)計(jì)，在控制上采用交流接觸器進(jìn)行電機(jī)控制，在保護(hù)上加入熱保護(hù)繼電器?？刂品答伾霞尤腚姍C(jī)實(shí)時(shí)功率，轉(zhuǎn)速，溫度等進(jìn)行報(bào)警監(jiān)控，確保安全可靠。在弱電控制強(qiáng)電部分首先進(jìn)行光耦隔離，PCB板設(shè)計(jì)上進(jìn)行隔離布局。交流接觸器：正泰交流接觸器CJX2-0910。

2.4 通信模塊設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)通信的目的主要用于遠(yuǎn)程監(jiān)控，遠(yuǎn)程設(shè)備集中式管理，以及設(shè)備實(shí)時(shí)地址的定位。設(shè)備故障及時(shí)上報(bào)，方便維修人員及時(shí)維修處理。提高了設(shè)備的管理維護(hù)效率。提高了設(shè)備服務(wù)的穩(wěn)定性。DTU：模塊型號USR-G781。

2.5 RFID識別模塊選型

該模塊的設(shè)計(jì)主要用于用戶存車及取車，汽車存取的RFID卡片作為用戶取車的“鑰匙”，RFID分為有源及無源，這里我選用大功率的發(fā)射天線能給RFID卡片提供瞬時(shí)的工作電量故可以選用更為方便維護(hù)的無源RFID。模塊選型使用愷樂KLM900超高頻UHF RFID讀寫器模塊。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

軟件開發(fā)平臺，使用IAR Systems集成軟件開發(fā)平臺。該軟件在代碼編寫，程序調(diào)試上有著非常優(yōu)越的性能。是一款非常不錯(cuò)的集成開發(fā)環(huán)境。內(nèi)置C/C++編譯器和調(diào)試器的集成開發(fā)環(huán)境（IDE）、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和中間件、開發(fā)套件、硬件仿真器以及狀態(tài)機(jī)建模工具。

3.1 軟件流程

軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)上我們分為以下模塊，系統(tǒng)初始化，系統(tǒng)自檢：確保系統(tǒng)電源等模塊能正常工作，傳感器正常識別，數(shù)據(jù)存儲為系統(tǒng)掉電后數(shù)據(jù)恢復(fù)繼續(xù)執(zhí)行之前的操作提供依據(jù)，數(shù)據(jù)上傳服務(wù)器可以在遠(yuǎn)程端進(jìn)行管理和數(shù)據(jù)監(jiān)測。如圖2所示。

3.2 車位管理及數(shù)據(jù)庫

車位管理采用嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite是一款輕型的數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)中所有異常數(shù)據(jù)，狀態(tài)變化數(shù)據(jù)，車位數(shù)據(jù)等等都使用該數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲和管理。

4 結(jié)語

本系統(tǒng)采用STM32作為控制核心，進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集控制，加上高效的控制算法。及穩(wěn)定硬件電路，使得這套智能立體停車能高效穩(wěn)定運(yùn)行。

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