关于商业区地下停车场车位使用状态实时显示系统的设计

陈龙险

（青海建筑职业技术学院，青海西宁，810012）

0 引言

随着国民经济的发展，我国居民汽车拥有量连年剧增。在城市中心、繁荣商业区，使用地下停车场泊车已成为普通城市居民的日常生活所需。然而，商业区地下停车场内部一般多为钢筋混凝土柱子单一形态结构，柱子之间相互遮挡。加之，有的地下停车场存在光线昏暗、车位密集、车道弯曲等问题，致使泊车者无法远距离看到每个车位的使用情况。商业区地下停车场车位使用情况的不明确性，给泊车者带来了困扰：他们不得不耗费时间和精力来寻找空闲车位。针对存在的此项困扰和不便，本文提出该实时显示系统，以帮助泊车者便捷、快速地获得空闲车位信息，提高泊车的便利性和时效性。

1 系统设计原理

如图1所示，在停车位上方安装红外发射装置，于停车位地面对应位置内嵌红外接收装置。当车位处于空闲状态时，红外接收装置接收到红外发射装置发出的信号后，产生低电平控制信号，使显示模块输出空闲车位状态信息；当车位处于使用状态时，如图2所示。由于车辆阻隔，红外接收装置在接收不到信号的情况下，产生高电平控制信号，使显示模块输出车位占用状态信息。原理框图如图3所示，红外发射模块向接收模块发出信号，接收模块根据能否检测到红外信号，向显示模块输出相应控制信号。

图1

图2

图3 原理框图

2 红外发射与接收模块电路设计

■2.1 红外发射电路设计

红外发射电路由555无稳态多谐振荡器电路构成，如图4所示。电路中 R1大于R2，使电容C的充电时间T1远大于放电时间T2，在电容C短暂的放电时间内相当于输出一个负的窄脉冲，使红外发射管SE302因通过较大的电流而发出很强的红外光。

图4

该脉冲振荡电路中，由于T1=（R1+R2）CIn2、T2=R2CIn2，电路振荡周期T为：T= T1+ T2。当R1=1.4MΩ、R2=100kΩ、C=22pF时，则振荡频率f为：f=1/ T≈40.584kHz。

■2.2 红外接收电路设计

如图5所示，红外接收电路采用红外线检波专用芯片CX20106A，当电路中的红外接收管PH302接收到40kHz的信号时，芯片CX20106A的7脚输出低电平；当电路中的红外接收管PH302没接收到信号时，CX20106A的7脚输出高电平。

图5

电路中，芯片CX20106A的2脚连接RC串联网络，构成串联负反馈网络的一部分，根据实际需要设置电阻R3为4.7Ω，电容C2为1μF。3脚连接大小为3.3μF的检波电容C3。5脚与电源间设置电阻R5为220kΩ，以使带通滤波器的中心频率为38kHz左右。6脚接大小为330pF的积分电容C4、7脚与电源间接22kΩ的上拉电阻R5。

红外发射和接收电路设计中，型号SE302的发射管与型号PH302的接收管配对使用，且发射接收距离不得超过5米。所以在图1、图2中，停车位正上方红外发射装置与停车位地面内嵌的红外接收装置之间的距离不得超过5米。

3 控制显示模块程序设计

■3.1 设计思路

假设某商业区地下停车场A区有500个停车位，将每个停车位按照合理位置进行顺序编号：[A-001]至[A-500]，比如[A-050]表示A区的第050号停车位。设计中，将红外接收装置的输出信号做为显示模块的输入控制信号。当显示模块从红外接收端采集到的信号为低电平时，输出停车位的具体编号，表示该停车位当前处于空闲状态；当显示模块从红外接收端采集到的信号为高电平时，输出车位占用状态信息，用“[XXXXX]”表示。

■3.2 程序设计

采用Python语言程序设计如：

■3.3 随机调试

设计程序的调试结果如图6所示。

图6

随机调试结果显示说明：例如图中出现的“[A-064]”，表示该时刻A区的064号停车位为空闲状态，可供停车使用；其他出现“[XXXXX]”的，表示该时刻的停车位为占用状态。泊车者通过该显示信息，就能便捷地掌握每个停车位的使用情况。

4 结束语

充分应用信息技术为人类提供更加便捷的生活服务，是当今时代追求的主题。通过智慧停车场的使用，来提高泊车的便利性和停车泊位的利用率，是智慧城市、智能交通建设工作中不可缺少的一部分。针对本文提出的设计系统，如果能够进一步借助微信平台，将停车位使用信息在微信公众号上实时更新发布。那么普通城市居民就可以通过扫描微信二维码、关注公众号，便捷、有效地获得相应地下停车场车位使用状态的信息。