基于S3C6410的车位搜索与管理系统设计

王亚伟 肖广兵

摘  要： 通过分析驾驶员在人流量比较大的市区，为盲目的寻找停车位或没有车位而产生焦虑进行研究，开发出一款利用S3C6410为主的small型处理器芯片，可以准确的通过位置查询来获取车位信息的系统技术（智能车位查找），这种技术采用双“S”技术（GPRS，GPS）来确定车位信息，可以对停车场的车位进行预约，方便车位的选择。在车辆到达停车场停车后系统会通过AI技术指令控制GSM模块发送一个车位信息给手机，便于用户返回寻找车辆能够快速便捷，实现对车位查找的高效搜索与管理。

关键词： 智能车位查找;S3C6410微型芯片;GPRS;GSM

中图分类号： TP27    文献标识码： A    DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.10.004

本文著录格式：王亚伟，肖广兵. 基于S3C6410的车位搜索与管理系统设计[J]. 软件，2020，41（10）：1518

【Abstract】： Through the analysis of drivers anxiety caused by blind search for parking space or no parking space in urban areas with large traffic， a small processor chip based on S3C6410 is developed， which can accurately obtain parking space information through location query （intelligent parking space search）. this technology uses double “s” technology （GPRS，GPS） to determine parking space information， which can make reservation for parking spaces in parking lots and facilitate parking space selection. After the vehicle arrives at the parking lot and stops， the system will control the GSM module to send a parking space information to the mobile phone through AI technical instructions， which is convenient for the user to return and find the vehicle quickly and conveniently， and realizes efficient search and management of parking space search.

【Key words】： Intelligent parking space search; S3C6410 microchip; GPRS; GSM

0  引言

隨着我国汽车保有量的增加，社会对停车位的需求越来越大，人们渴望能够方便快捷的寻找到车位，安全停车。然而公共车位资源紧缺，车位贵，停车难的现象时有发生，停车不便，成为自驾出行的普遍难题，而且由于车位管理的漏洞，人们经常会因争抢车位而发生口角，甚至严重冲突，因此在现有车位资源紧缺的情况下，需要完善有效的车位管理机制提高车位利用率，缓解车位紧张现象。现有的解决方法是通过道路标识或电子显示屏显示停车场位置，帮助车主寻找车位，但在根本上无法处理好停车难的局面[1]。李旭红[2]等人研究了智能立体停车库，立体停车库能够增加车位数量，缓解停车压力，但缺少有效的车位寻找机制，不能适应社会长远的发展;洪云飞[3]设计了基于NB-IOT的智能停车位监控管理系统，能够监控车位状态并实时发布，使得车主可以迅速找到停车位，但是该系统缺少进一步的车位获取管理，易造成车位争抢的现象。

针对以上问题，本文针对车位寻找要求快捷高效，准确性高的特点，设计车位搜索与管理系统，利用GPRS和GSM技术快速准确找到车位并结合车位预约系统锁定车位。每个停车场将空位信息通过GPRS传送到中央处理器，并将车位信息保存在数据包里;用户车载网络向停车场信息处理中心发出车位需求信息，处理中心根据请求，推送目的地附近的停车场给车载终端驾驶员;驾驶员根据自己的需求预约车位，车位确定后，在停车场主控台留下预约信息，主控台发布指令启动智能车位锁系统完成车位锁定，同时反馈信息给主控台，待主控台确认后，即向驾驶员发送车位信息，完成车位预约。本系统能够有效解决停车难的问题，具有操作简单，运行稳定的特点[5-7]。

1  系统设计

车位搜索与管理系统主要分为三个功能模块：（1）车位查询模块，主要通过网络系统将停车场的车位数据信息连接起来，并且通过GPS准确的定位;（2）车位预约模块，通过主控台、车载终端系统、智能车位反锁系统和天线通信系统来预约停车位;（3）返回车辆位置查询模块，在车辆到达停车场停车后系统会通过AI技术指令控制GPRS模块发送车位信息给车主手机，来确定停车的位置，方便取车。系统结构图如1所示。

2  硬件电路设计

车位搜索与管理系统的硬件系统主要由供电系统、GPS定位模块、GPRS通讯模块、移动端APP模块和信息处理系统等部分组成。用户通过移动端APP操作系统运行，输入停车和取车等指令，是和用户进行信息传递的窗口;GPS模块能够获取用户以及相关停车场位置;信息处理模块以S3C6410X微型处理器为核心，完成对车位、道路信息的处理，结合GPS模块判断停车场是否有空余车位，并提供相关路线;GPRS通讯模块选择MG323为核心组成无线通讯网络，负责系统信息的传递。所有模块的用电由供电系统提供。

2.1  GPS定位模块

GPS定位模块是以空中卫星为基础的高精度无线

电导航的定位系统，可以提供准确的地理位置、车行速度及精确的时间信息。本模块选取由U-B公司发行NEO-Q5微型芯片为主要核心部件，芯片以ROM为底板的设备运用整体框架而研制，具有成本较低，质量轻，体积小等特点，并且运用KICKSTART微弱信号提取技术，能够确保定位在任何时候都能准确获取位置和距离信息，确保定位的准确和迅速。设计中的多处模块，以定位模块为主在硬件端口能够包含RS-232C协议准则，都是依据NMEA-0183的标准协议来执行，与ARM芯片和普通串口相互连接串通，通过对GPRMC和ARM的数据分析来确定所需要目的经纬度，方向和速度等信息。

2.2  信息处理模块

信息处理模块以S3C6410X微型处理器为核心进行车位信息的处理和路线的规划。S3C6410X是基于ARM1176JZF-S核的用于手持、移动等终端设备的16/32位RISC微处理器，基于CPU的子系统的ARM1 176JZF-S具有JAVA加速引擎和16KB I/D缓存和16KB I/D TCM。拥有一个8位ITU601/656相机接口，用于缩放的高达4M像素，固定的16M像素、多标准编解码器提供的MPEG-4/H. 263/H. 264编码和解码的高达30帧/s，VC1视频解码。采用64/32位内部总线架构，该64/32位内部总线结构由AXI.AHB和APB总线组成。它还包括许多强大的硬件加速器，像视频处理，音频处理，二维图形，显示操作和缩放。强大的硬件加速器，可以节省系统资源占用，优化的外部存储器接口，能够满足在高端通信服务中的数据带宽要求。具有功耗低，性能高的特点。S3C6410X电路如图2所示。

2.3  GPRS通讯模块

GPRS是一项高速数据处理的技术，基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的广域的无线IP连接，以“分组”的形式传送资料到用户手上。系统选取MG323为通讯核心，MG323模块是由华为公司研发推出的解析GPS数据中GPRMC数据，模块嵌入在TCP端，使得AI控制更加丰富。支持GSM850/900/ 1800/1900四个频率道口可以实现与无线网络的无缝连接。并且在ME323有电源线的电源接口、RS-232接口、SIM接卡口等，并且使用芯片将接口与卡口相互连接。正常储存温度在四十度到八十度之间，电源正常工作电压为3 V5 V，模块的正常工作温度属于二十度到七十度之间。通话模式中采用TBD，它适用于整个GPRS协议，在电源端并联一个大于470微伏的旁路电容，用来保证电压的稳定，使得整个系统运行的正常。

3  系统软件设计

车位搜索与管理系统的软件设计主要包括系统主程序的设计、短消息发送和预约系统程序设计。系统流程图如图3所示，用户登录成功后进入功能区，其中核心功能是车位预约和查询取车，用户通过设定目的地寻找合适的停车场车位，确定车位后完成预约即可，当用户取车时，通过系统可以查询车位信息，帮助用户快速完成取车。

3.1  系统主程序的设计

本系统的核心是车位搜索功能，主要是驾驶者在自己搜索到停车场的位置时，将自己所在位置信息以及自身的其他信息，通过GPS的锁定传输给GPRS网络程序并且与Internet网络建立通信连接，以数据化的形式传输到信息终端处理。驾驶员通过网络的静态IP地址与SOCKET和GPRS网络建立连接，来获取到目的地停车场的车位信息，最终通过信息传输给驾驶员。

同时本软件提供完善的辅助功能，给用户的使用提供便利。用户可以通过车上无线网络，与软件合作的停车场地点进行信息共享，并载入地图，可以准确的给驾驶者提供路线，并且实时的更新停车位的状态变化。用户可以获取动态车位数据和停车费用信息，快速找到性价比最优的车位，通过预约来确保车位的有效使用。提供自动付款、客服服务、车位出租以及医院停车等附加功能，满足日常出行所需。系统主页面如4所示。

3.2  短消息发送程序设计

用户在接收到车位导航信息，完成停车以后，系统会以短信的方式通过GSM将信息发送到驾驶员的手机上，例如：“客户您好，您的车辆停在车位A区12号车位”，方便驾驶员找回车辆位置。短消息发送功能通过AI控制技术实现，它的工作模式以AT+CMGS和GSM为主，通过GSM模块发送代码命令，对系统产生一个请求连接，再通过ASCII的返回数据，使得车位信息被系统接收并且处理，完成整个信息接收过程。

3.3  预约程序设计

预约程序中通过主控台，经过无线网络通信，在智能停车场内部，连接智能车位锁系统，并与车载终端系统实现无线信号连接，同时发送包括车位状态信息在内的指令命令[7]给车位锁系统，预定车位锁定预约车辆身份信息，自动车位锁开启，完成车位预约。完成车位锁定后，预约信息会发送给驾驶员，此时驾驶员可以变更自己的日程安排，或者重新选择目的地来预约最佳合适车位。预约完成后，车载终端会获得车位信息，向用户提供导航服务。

4  功能介绍

（1）搜索合适车位：通过联网车位数据的交流，选择目的地最近最经济的停车场，能够有效快捷的使驾驶员选择合适的车位停车。

（2）车位预约功能：当车位处于空闲时，可以对这个车位进行预约，变成自己账户下的一个预定车位，这样就避免了车位被占用的情况发生，确保了停车的准确高效性。

（3）全语音功能：考虑到使用车位搜索时，用户可能正在进行汽车驾驶，系统提供语音识别控制功能，确保了驾驶的安全。

（4）二维码付款：系统开发二维码扫描付款功能，用户可以将金额存入软件钱包，当取车结算时选择方便的付款形式，另外当系统感知到汽车离开停车场未付钱时，会从软件钱包自动扣除。如果用户对价格产生异议，可以与客服交流。

（5）积分对换：分为信用积分和商业积分两种，信用积分是每次离开停车场车主主动缴费，信用便分会提高，超过某一数值可以转换为抵用券减少停车费用，商业积分按照软件适用频率相对用，所生成的积分也可以用来兑换。

（6）附加功能：包括了车位出租、特殊停车和拼车位功能。它们的作用分别是出租空余车位、医院等特殊停车地点快速泊车和车位共享，提高车位利用率。

5  结语

本文设计车位搜索与管理系统，通过对停车场信息数据的整合，利用GPS定位系统实现车位的自助搜索，提供给用户快速获得车位的路线，减少寻找车位的时间，将预约机制与寻找车位相结合，提高了车位利用率，较好的解决的停车难的问题。本系统操作简单，运行稳定，能够适用一般车辆寻找车辆时使用。由于系统支持自助预约车位，往往会发生用户违约的现象，因此，完善预约机制，保证车位利用率是进一步研究的主要目标。

参考文献

[1]王慧敏， 张永宏， 王丽华. 基于ARM11的实时车位查询系统设计[J]. 电子技术应用， 2013， 39（12）： 34-36， 44.

[2]李旭红， 潘欣宇， 张泉东， 等. 基于环井式智能立体停车库的车位资源分配技术研究[J]. 价值工程， 2019， 38（19）： 273-277.

[3]洪云飞. 基于NB-IOT的智能停车位监控管理平台的设计与实现[J]. 工业仪表与自动化装置， 2019（6）： 94-96， 100.

[4]孔德力. 基于STC52单片机GSM短信上报GPS经纬度信息的设计[J]. 南方农机， 2019， 50（24）： 130-131.

[5]王强. 智能停车管理系统的设计与实现[D]. 北京交通大学， 2016.

[6]许锋. 智能立体车库预约功能研究[D]. 东华大学， 2015.

[7]陳晨. 基于预约模式的停车选择模型研究[D]. 青岛科技大学， 2017.