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设计说明书

合肥特纳斯科技有限公司

摘　要

1　引 言

1.1 选题背景及实际意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题主要内容

2　系统设计方案

2.1 系统整体方案

2.2 单片机的选择

2.3 电源方案的选择

2.4 显示方案的选择

3系统设计与分析

3.1 整体系统设计分析

3.2 主控电路设计

3.3 显示模块

3.4 K210摄像头模块

3.6红外对管

4 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 进入停车场主程序流程设计

4.3 按键函数流程设计

4.4获取车牌流程设计

4.5 计算停车费流程设计

4.6 显示函数流程设计

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

5.2信息显示

5.3 扫码付费测试

5.4 按键功能测试

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

6.2 信息显示

6.3 语音串口测试

6.4 按键功能测试

结  论

参考文献

致  谢

1　引 言

1.1 选题背景及实际意义

一、选题背景

汽车保有量的快速增长

在当今社会，经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，使得汽车成为了人们日常出行的重要交通工具。汽车保有量呈现出持续快速增长的态势，城市中的车辆数量越来越多。

这给城市的交通和停车带来了巨大的压力，停车难问题日益凸显，成为了困扰城市发展和居民生活的一个重要难题。

传统停车场管理的不足

传统的停车场管理主要依靠人工操作，存在着诸多问题。例如，人工收费效率低下，容易出现错误和漏洞，导致收费不准确和不公平。

车位信息不透明，车主难以快速找到空闲车位，浪费大量时间在停车场内寻找车位，造成交通拥堵和资源浪费。

车辆进出管理混乱，容易出现安全隐患，无法有效保障停车场的安全和秩序。

技术的发展与应用

随着科技的不断进步，单片机技术、传感器技术、通信技术等得到了广泛的应用和发展。这些技术为智能停车场系统的设计提供了有力的支持。

单片机具有体积小、功耗低、性能稳定等优点，可以实现对停车场设备的精确控制和数据处理。传感器可以实时监测车位占用情况和车辆进出信息，为停车场管理提供准确的数据。通信技术可以实现停车场设备之间的数据传输和与管理中心的远程监控，提高停车场的管理效率和服务质量。

二、实际意义

提高停车场管理效率

基于单片机的智能停车场系统可以实现自动化管理，减少人工干预，提高收费效率和准确性。系统可以自动识别车辆进出，记录车辆停放时间，自动计算费用，支持多种支付方式，大大提高了停车场的管理效率。

优化车位资源利用

通过车位检测和显示引导功能，系统可以实时掌握停车场内的车位使用情况，为车主提供准确的车位信息和引导路径，帮助车主快速找到空闲车位，减少车辆在停车场内的寻找时间，提高车位利用率。

提升用户体验

智能停车场系统为车主提供了更加便捷、高效的停车服务。车主可以通过手机 APP 等方式提前查询停车场的车位信息，预订车位，避免了到达停车场后无车位可停的尴尬。同时，系统的快速进出、自动计费等功能也为车主节省了时间和精力，提升了用户体验。

保障停车场安全

系统通过车牌识别和道闸控制等功能，实现了对车辆的严格管理，防止非法车辆进入停车场。同时，系统还可以实时监控停车场内的情况，及时发现和处理异常情况，保障停车场的安全和秩序。

促进城市交通发展

智能停车场系统的应用可以有效缓解城市停车难问题，减少车辆在道路上的停留时间，提高道路通行效率，促进城市交通的发展。同时，系统的智能化管理也有助于提高城市的管理水平和形象。

1.2 国内外研究现状

一、国外研究现状

技术先进且应用广泛

在国外，基于单片机的智能停车场系统的研究起步较早，技术相对成熟。一些发达国家如美国、日本、德国等在智能停车场系统的研发和应用方面处于领先地位。

这些国家的智能停车场系统通常采用先进的传感器技术、通信技术和计算机技术，能够实现车位检测、车辆引导、自动计费、远程监控等多种功能。例如，美国的一些智能停车场系统采用了超声波传感器和无线通信技术，可以实时监测车位占用情况，并将信息发送到车主的手机上，方便车主快速找到空闲车位。

国外的智能停车场系统还广泛应用于商业中心、机场、医院等大型场所，为人们的出行提供了极大的便利。

注重用户体验和服务质量

国外的智能停车场系统在设计上非常注重用户体验和服务质量。系统通常具有简洁明了的操作界面和人性化的服务功能，能够满足不同用户的需求。

例如，日本的一些智能停车场系统在车位引导方面做得非常出色，系统不仅能够显示空闲车位的位置，还能够为车主提供最佳的停车路线，让车主能够快速、准确地找到车位。此外，国外的智能停车场系统还普遍支持多种支付方式，如现金、信用卡、手机支付等，为车主提供了更加便捷的支付体验。

与城市交通系统相融合

国外的一些智能停车场系统还与城市交通系统相融合，实现了停车场与城市交通的无缝对接。例如，德国的一些智能停车场系统可以与城市交通管理系统进行数据交互，根据城市交通流量情况自动调整停车场的收费标准和车位分配策略，以提高城市交通的整体效率。

二、国内研究现状

发展迅速但仍有差距

近年来，随着我国汽车保有量的快速增长和智慧城市建设的推进，基于单片机的智能停车场系统的研究和应用也得到了迅速发展。国内一些高校、科研机构和企业纷纷投入到智能停车场系统的研发中，取得了不少成果。

目前，国内的智能停车场系统在技术水平和功能上与国外相比还有一定的差距。主要表现在传感器的精度和稳定性、通信技术的可靠性、系统的智能化程度等方面。但是，随着国内技术的不断进步和创新，这种差距正在逐渐缩小。

市场需求大且潜力巨大

我国是世界上最大的汽车市场之一，停车难问题尤为突出。因此，国内对智能停车场系统的市场需求非常大。据统计，我国智能停车场系统市场规模逐年增长，未来发展潜力巨大。

国内的智能停车场系统主要应用于商业中心、写字楼、住宅小区等场所。随着智慧城市建设的不断推进，智能停车场系统将逐渐普及到更多的场所，如医院、学校、公园等。

政策支持和行业标准逐步完善

为了推动智能停车场系统的发展，我国政府出台了一系列政策支持措施。例如，国家发改委、住建部等部门联合发布了《关于加强城市停车设施建设的指导意见》，明确提出要大力推进智能停车系统建设，提高停车设施的智能化水平。

同时，我国也在逐步完善智能停车场系统的行业标准和规范。这些标准和规范的制定将有助于提高智能停车场系统的质量和安全性，促进智能停车场系统行业的健康发展。

1.3 课题主要内容

本设计是基于STM32的智能停车场系统，主要实现以下功能：

1、进停车场，可以通过摄像头识别车牌号，识别成功后语音播报，并通过步进电机打开闸门

2、出停车场，可以显示停车时长，并通过语音播报价格

3、可以实现扫码支付（扫码支付只是模拟功能，不能实现真实扣费），支付成功后打开闸门，并且语音播报

4、显示屏可以显示当前时间，车牌，停车时长，停车费用以及停车位空闲状况