智能立体停车库控制系统的设计及其实现策略

冯生奇 赵向东 杨丹丹

摘 要：智能立体停车库是未来楼宇基础设施基础建设的关键组成部分。文章讨论了基于ARM嵌入式自动控制系统的智能立体停车库自动控制系统的软硬件设计方案，并探讨了完成对策。

关键词：智能立体;停车库;控制系统;设计;实现

随着汽车制造业的发展和人民生活水平的提高，我国的私家车保有量逐渐增加。公安部交通运输局、公安部网站相继发布统计数据。私家车的持续增加给公共停车设施的建设和城市交通的管理带来了问题。在城镇化不断发展的大背景下，各地不断进行大量的人力、财力、物力投入。建设基础设施所需的资源已成为城市面临的主要问题，私家车数量仍在增加、停车设施建设和汽车增长。立体车库与常规停车设施相比，灵活利用垂直室内空间，最大限度利用土地资源、室内空间资源，合理处理“停车难”、“车辆安全管理难”等具体问题。随着控制系统和智能系统的不断技术发展趋势，三维停车位近年来也完成了智能系统操控和自动控制系统。

1.需求分析

随着人们生活水平的不断提高，日常消费水平的提升进入了一个新的阶段。汽车已经成为必不可少的交通工具。城市汽车保有量不断增加，为人们的日常出行提供了极大的便利。同时，停车难问题已成为城市管理亟待解决的问题，城市建设初期规划没有充分考虑快速增长的停车需求，致使现有停车设施（停车场、车库等）无法满足停车需求，日益紧张的城市土地资源不断推高停车价格，为缓解这一问题，立体车库应运而生。作为新型立体车库，实现科学的车辆存放设计和自动停车管理流程，有效提升空间立体停车方式。它已成为最大限度地利用有限空间资源和最大化停放车辆数量的重要解决方案。

2.智能多层停车场控制系统设计

2.1 硬件设计

（1）上位机控制系统硬件电路

上位机软件自动控制系统的硬件配置电源电路可分为两部分，其中一部分是ARM控制板和外部通讯控制模块。上位机软件自动控制系统硬件配置电源电路的关键部分是ARM控制部分。这是关键侧面板的战略模型。选用SAMSUNG S3C6410主CPU的FET6410A按键板作为板对板射频连接器侧板，作为通用功能扩展供电电路。 FET6410A 按键板根据引出引脚连接到侧板。完成对相关硬件配置的所有操作的协同管理方法[1]。给出一个通讯socket与通讯控制模块连接，完成信息内容的采集和传输。通讯控制模块选用STM32F103C8T6，以Cortex-M3为关键。 MCU开发板适用于JTAG/SWD插座调整、IAP、RFID适配控制模块和GPRS无线通讯控制模块的免费下载，完成IC卡号的智能加载，以及各类附加应用。立体停车设备警示信息内容。主控芯片控制模块和通讯控制模块分开设计，系统软件可靠性高，手机软件也可以独立设计，开发难度相对较低。

2.2 ARM车库控制器电路设计

ARM车位控制板的电源电路键盘与上位机软件自动控制系统硬件配置电源电路键盘相同。侧板电源电路中的开关电源立即决定了控制板系统软件的可靠性和稳定性。系统软件中各控制模块所需的关键电源电压为3.3V和9V。主要的开关电源是LCD插座和按键板。由于智能三维车库所操作的外部元器件总数比较少，开关电源的设计可以考虑简化的开关电源方案，如LM2596系列稳压电源，到一定的输出负载标准和一定的输入。它可能在负载标准下有效。操纵输出电压偏差和振荡频率偏差的开关电源系统软件主要表现出高可靠性。文中明确提出的ARM停车位自动控制系统的串行通信方式是嵌入式操作系统开发、设计和应用中常用的通信方式之一。除了目前的通讯功能外，还可以提供系统软件下载等功能。特点是RS485、RS232。 RS485通讯控制模块为RSM3484CHT。 RSM3484CHT 组件集成了电气隔离和其他维护功能。元件体积小，在嵌入式自动控制系统中具有优良的实用效果。 RS232控制模块使用的集成ic是MAX3232和MAX3232的主要集成ic。完成TTL数据信号和脉冲信号数据信号的转换。 MAX3232本身必须是0.1uF4的小电容，小电容特有的底部电压整理器的输出级用于传输[2]。

2.3 外部通信电路设计

所以考虑到基于其STM32F103主板芯片的應用。低功耗、低成本的ARMv7架构集成IC的关键是Cortex-M3，最大输出功率为72MHz，集成IC具有SRAM运行内存，功能丰富，外部设备丰富多彩。 STM32F103主板芯片在运行过程中特性好，可靠性高，可根据运行需求进行合理扩展。文章中明确提出的自动控制系统是由RFID技术诱导的。为了更好的快速加载各种汽车的信用卡号信息内容，RFID技术必须主要表现出可靠性高、通信距离远、效率高、功能损失等必须满足要求。综合考虑，采用EM4095集成ic作为RFID技术通信收发集成ic，RFID技术可以完成与无线天线的直接连接，获得与无线天线匹配的频率，内部使用高效灵活。 RFID技术通讯功能的完成依赖于“电磁线圈无线天线”，它在设计过程中综合考虑了数据信号规定，明确了无线天线的电阻、线圈匝数、电感和频率。选择 SIM900A 作为无线通信控制模块的关键。 SIM900A适用于DCS1800MHz和EGSM900MHz的工作频率范围，另外还有4种不同的编码格式[3]。控制模块设计比较紧凑，体积小，可以满足室内空间规格。立体停车位智能控制系统。SIM900A的运行基于TCP/IP协议，通过AT指令可以保证数据传输的稳定性。

2.4 软件设计

立体车位自控系统手机软件的关键操控功能是加载客户信息、车位设备信息内容和提供人机交互技术页面。客户可以完成基于触摸屏的智能控制系统。 PLC是设备的基本控制板。控制代码驱动PLC源于上位机软件。完成立体停车设备的自动控制系统。本软件基于“Linux”系统软件，将系统软件的核心置于硬件系统中，赋予Linux的基本要素和内容。系统软件断开和手机软件编译程序均在PC端完成。必要时，断开某些 Linux 功能。

3.智能多层停车场控制系统的构建策略

3.1 车库访问策略

立体车库可采用高性能电机或改进机械结构来调整车辆运输托盘在车库中的运动，减少车辆运输托盘在移动过程中所消耗的时间，达到改善的目的。车辆通行的影响。在立体车库内有多辆车辆需要同时接近且用户的接近行为不匹配的情况下，建议主要采用交错接近策略。

3.2 优化访问规则

人们出入车辆的频率是有规律的，立体车库不同使用场景下车辆出入存在一定差异。以典型居民区为例，取车高峰时间为AM7：00-AM8：00（周一至周五），车辆停放高峰时间为PM6：00-PM8：00（周一至周五）。例如，商业建筑通常会在同一时期取消车辆存款和取款。因此，由于人们在不同场景条件下对车辆检索和存储的需求必然不同，可以采用逻辑算法上的差异化算法来提高不同时间段车辆检索的效率。

结语

综上所述，ARM嵌入式系统是一种通用的智能自动控制系统，可以有效满足立体车库车辆出入的各种需求。以上还是有一定的局限性，尤其是在车辆检测和逻辑算法方面需要进一步完善，而在智能手机高度普及的时代，大多数从业者必须积极探索智能手机应用的融合，实时监控车位使用和车位预订等功能。

参考文献：

[1]李臣华.智能立体停车库控制装置系统研究[J].微型电脑应用，2020，36（09）：97-100.

作者简介：

冯生奇（1988.11-）男，汉，浙江省杭州市，大专，研究方向：机械式停车设备。         赵向东（1989.3-）男，汉，河南省信阳市，本科，研究方向：机械式停车设备。

杨丹丹（1988.10-）女，汉，安徽，助理级工程师，大专，研究方向：机械式停车设备。