基于Labview的无线网智能停车管理系统

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2024年4月25日发(作者：)

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技术交流

基于Labview的无线网智能停车管理系统

北京联合大学 刘 旭 李 媛 罗 靖

发射回传感器的接收器，从而使传感器检测到被测物。当有车入位

一、引言

随着我国经济的快速发展，私家车的拥有量不断增加，所带

来的问题就是交通拥堵，在城市商圈、大型文体活动中心或公司集

中地，堵车、停车难的问题更加严重。智能停车导引系统可以实时

显示停车场的停车现状，提高停车场的车位使用率，起到更好地管

理停车场，降低停车场的经营成本，提高社会效益和经济效益的作

用；还能为车主节省时间，轻松停车。

时，传感器反射红外光，输出低电平，车位红指示灯亮，提示此车

位已有车，同时将信号传输给子节点控制器；没有红外光时，输出

高电平，指示灯不亮。

2、节点控制系统

STM32系列是专为高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用设计

的，全系列产品共用大部分引脚、软件和外设，优异的兼容性为开

发人员带来最大的设计灵活性。STM32F103系列属于中低端的32位

ARM微控制器，该系列芯片是意法半导体（ST）公司出品，其内

核是Cortex-M3。

子控制系统采用的STM32F103zet6有144个引脚，包括PA，

PB，PC，PD，PE，PF和PG 7个端口，及晶振、电源和地线等，每

二、系统结构

智能停车管理系统包括4个子系统:（1）车位检测系统；（2）节

点控制系统；（3）无线传输系统；（4）上位机管理系统。其工作流

程如图1所示。

个端口有16位I/O（某些端口可复用）。32个车位检测传感器占据

了控制器PA、PB 2个端口，共32位输入，用于接收车位信息；一个

Usart接口与CC2530相连，将采集到的车位信息通过无线方式传输

给上位管理计算机。

3、无线传输系统

CC2530 是用于2.4-GHz IEEE 802.15.4、ZigBee 和RF4CE 应用

的一个真正的片上系统（SoC）解决方案。它能够以非常低的总的

材料成本建立强大的网络节点。CC2530 结合了领先的RF 收发器

的优良性能，业界标准的增强型8051 CPU，系统内可编程闪存，

8-KB RAM 和许多其它强大的功能。

本系统采用2个Zigbee模块，一个与停车场控制器联接作为路

由节点，实时无线发送车位信息；一块通过USB口与PC机连接，作

为协调器，实时无线接收车位信息给上位机管理系统。

4、上位机管理系统

上位机管理系统的硬件设备可以是PC机或工控机，通过USB

口转串口接收车位信息，并进行信息管理。上位机管理系统具有4

个功能：（1）实时车位界面显示；（2）停车计时；（3）停车计

费；（4）报表生成。可以实现空闲车位统计、车辆计时/计费操

作，还可以生成当日、当月或当季的停车场使用信息报表及报表打

印，便于停车场管理。

图1 系统工作流程图

三、停车管理软件

LabVIEW VISA是虚拟仪器软件体系结构的缩写(即Virtual In-

struments Software Architecture)，实质上是一个I/O口软件库及其规

1、车位检测系统

车位检测采用红外传感器。红外传感器主要采用直接反射式

的检测模式，位于传感器前面的被检测物通过将发射的声波部分地

资助项目：2017北京联合大学启明星学生项目，项目号：-009；2016年北京联合大学校级教改立项，项目号：-101。

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范的总称。VISA是应用于仪器编程的标准I/0应用程序接口，是工

业界通用的仪器驱动器标准API(应用程序接口)，采用面向对象编

程，具有很好的兼容性、扩展性和独立性。用户可用一个API控制

包括VXI、GPIB及串口仪器在内的不同种类的仪器。它还支持多

平台工作、多接口控制，是一个多类型的函数库。 本文采用Lab-

view软件实现上位机停车管理系统设计。

1、串口通讯设计

应用Labview的串口通信模块，将无线通信模块传输给PC机的

信息进行接收，车位信息编码序列如表1所示。

表1 车位号与编码对应表

0D 0A 0D 0A作为传输起始字符。PC机通过Labview软件的串

口模块接收车位信息的编码序列，程序如图2所示，通信速率采用

115200bps。通过对采集到的数据进行解析处理，分组，再判断车

辆停放情况。

图2 Labview串口程序

2、车辆计时程序设计

通过串口获得的车位信息编码，Labview软件判断车位使用情

况。车位当前状态与前次状态对比，分为4种情况：（1）车位一直

处于空闲状态；（2）车位一直处于有车状态；（3）目前车位中的

车辆刚刚离去；（4）目前车位刚刚进车。对于前2种情况，系统不

做处理；如果车辆刚刚入位，则使用函数获取车辆的入场时间，如

图3所示，即开始停车计时；反之，如果车辆刚刚离去，则使用出

场时间函数获取车辆的出场时间，如图4所示。通过车辆的入场时

间和出场时间之间的差值，可以得到车辆的停放时间，从而计算获

得停车费用。停车费用按照1小时内单价费用计费和超过1小时单价

费用计费。

图3 获取入场时间程序界面

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图4 获取出场时间程序界面

系统的停车、离开及计费界面如图5所示。有车入位时，车辆

管理系统界面相应的绿色灯亮，并记录车辆入场时间；车辆离开

后，绿灯灭，并记录相应的车辆离场时间，同时计算出停车时间及

相应的金额，显示在界面中。如图6所示，图中停车时间少于15分

钟，所以金额为零。

图5 车辆入位显示界面

图6 车辆离开及费用显示界面

图7 停车时长及费用程序界面

3、生成报表

为便于停车场的使用和管理统计，系统设计了报表功能，程序

（下转第137页）

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一次实验的数据曲线。取温差在25度与45度中间的八个点，进行发

电片实验，曲线如图6所示。

图7、图8分别为pc端接收到的温度、流速数据曲线。

块进行整合，实现一体化、小型化，方便对原有管道进行，达到节

能减排的目的。

5.结束语

本文设计一套基于温差发电的无线管道信息变送装置，该装置

利用节点处供水与回水管的温差实现自发电，通过无线网络传送信

号到基站，实现远程管网信息的获取，方便供暖企业对管网进行实

时检测并对系统进行热力调控。因其安装时无需再布电力线、信号

线，具有安装成本低，工作稳定可靠的特点。通过降低安装成本、

图7 温度曲线

自发电及提供管网信息达到节能减排的目的。

本设计获“神雾杯”第十届全国大学生节能减排社会实践与科

技竞赛三等奖。

参考文献

[1]景帅.基于物联网的集中供暖管道系统的优化研究[D].天津:天津理工

大学,2016.

图8 流速曲线

[2]刁莎.基于ZigBee的电梯状态信息无线监测系统[D].上海:东华大

学,2013.

[3]李凡凡.基于流量式的连续配料系统物料计量及控制方法的研究[D].

河北:河北工业大学,2010.

4.3 实验结果分析

在温差达到30度以上时，温差发电片即可产生5V以上的带载

电压，供给整个管道检测装置。由图7、图8可以看出，该装置可以

在较大的范围内精准的检测出温度以及流量的变化。

该装置不改变原有管道结构，仅需在现有管道上加装温差发电

片与传感器。若实现量产，可将电子控制器、传感器及2.4G无线模

作者简介：卢奇麟（1996-），男，汉族，广东梅县人，哈尔滨工业大

学(威海)本科学生，研究方向：电气工程及其自动化。

（上接第134页）

如图7所示。报表内容包括：车位号，入场时间，出场时间，停车

时长和金额。生成的报表如图8所示。

控制及传输的车辆管理系统，实现了停车场车辆信息的远程管理及

计费，具有实用价值。

参考文献

[1]王超,王敏.LabVIEW 2015虚拟仪器程序设计[M].机械工业出版

社,2016.4.

[2]李明利,秦菁.基于LabVIEW的停车场控制与管理系统[J].微计算机信

息,2008,24(36):24-25.

[3]张靓,郝万君,王鑫,徐伟.基于CC2530-ZigBee的无线传感器网络的工业

环境监测系统[J].今日电子,2012,05:52-54.

[4]孙书鹰,陈志佳,寇超.新一代嵌入式微处理器STM32F103开发与应用

[J].微计算机应用,2010,12:59-63.

图8 停车时长及费用报表

通讯作者：李媛，指导教师。

四、结论

本文采用无线网和上位机Labview软件设计了基于无线检测、

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本文标签： 车位信息车辆停车系统