基于CAN總線的停車(chē)場(chǎng)智能引導(dǎo)系統(tǒng) 智能電子畢業(yè)論文.doc

學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目 基于can總線的停車(chē)場(chǎng)智能引導(dǎo)系統(tǒng) 姓名 鄒敏 學(xué)號(hào) 2010540630139 系 部 電子信息工程系 專(zhuān)業(yè) 智能電子 指導(dǎo)教師 鐘新躍 職稱(chēng) 副教授 2012 年11 月 17日長(zhǎng)沙師范專(zhuān)科學(xué)校教務(wù)處制長(zhǎng)沙師范學(xué)校畢業(yè)論文（設(shè)計(jì))誠(chéng) 信 承 諾 書(shū)本人慎重承諾：我所撰寫(xiě)的論文（設(shè)計(jì)）基于can總線的停車(chē)場(chǎng)智能引導(dǎo)系統(tǒng)是在老師的指導(dǎo)下自主完成，沒(méi)有剽竊或抄襲他人的論文或成果。如有剽竊、抄襲，本人愿意為由此引起的后果承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任。畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的研究成果歸屬學(xué)校所有。 學(xué)生(簽名)： 2012 年 11月 17 日基于can總線的停車(chē)場(chǎng)智能引導(dǎo)系統(tǒng)電子信息工程系智能電子 學(xué)生姓名;鄒敏指導(dǎo)教師：鐘新躍摘要：為了提高停車(chē)場(chǎng)的信息化和智能化管理水平,提出了基于can總線的停車(chē)場(chǎng)智能引導(dǎo)系統(tǒng),系統(tǒng)分三級(jí)管理層,每一級(jí)的節(jié)點(diǎn)均采用嵌入式處理器lpc2129作為控制核心,利用超聲波測(cè)距模塊hc-sr04檢測(cè)車(chē)位和車(chē)道上的車(chē)輛有無(wú).當(dāng)有車(chē)輛駛?cè)胪＼?chē)場(chǎng)的每個(gè)交叉路口時(shí),會(huì)自動(dòng)觸發(fā)車(chē)輛引導(dǎo)管理器并向中央控制器發(fā)送信號(hào),中央控制器根據(jù)當(dāng)前停車(chē)場(chǎng)的使用情況運(yùn)算得出最優(yōu)空車(chē)位,并反饋行駛路線給車(chē)輛引導(dǎo)管理器,通過(guò)led屏顯示指示箭頭引導(dǎo)車(chē)輛,大大提高了停車(chē)場(chǎng)車(chē)位的使用率,降低了管理成本；當(dāng)車(chē)輛泊入或者泊出車(chē)位時(shí),車(chē)位發(fā)布管理器會(huì)及時(shí)更新led屏上的剩余車(chē)位數(shù)量等信息.同時(shí)該系統(tǒng)為其他高級(jí)停車(chē)場(chǎng)綜合管理系統(tǒng)集成和擴(kuò)展提供了方便的功能接口,具有很好的開(kāi)放性.關(guān)鍵詞：停車(chē)場(chǎng)管理，超聲波探測(cè)，can總線，智能引導(dǎo)can bus based intelligent parking guidance systemstudent majoring in of electronic information engineering; name:zoumintutor: zhong xinyueabstract:in order to improve the parking information and intelligent management level, is proposed based on can bus intelligent parking guidance system, the system points level 3 management, each level node adopts embedded processor lpc2129 as control core, using the ultrasonic ranging module hc - sr04 detection parking and the driveway vehicles have. when a car into the parking lot every crossroads, will automatically be triggered vehicle guide manager and to central controller sends a signal, the central controller according to the current situation that the use of the parking lot computing the optimal empty position, and feedback driving route to vehicle guide manager, through the led screen display indicating arrow lead vehicle, greatly improving the parking lot parking utilization rate, reduce the management cost; when vehicles or berth docking with the driving position, parking release manager will update led screen on the residual parking number information. at the same time, this system for other senior parking lot integrated management system integration and extension provides convenient function interface, has the very good open. key word: the parking lot management, ultrasonic detection, can bus, intelligent guid 目錄 摘要.3 關(guān)鍵詞.3 abstract.4 keyword.4一、緒論61.1.區(qū)位車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)概述6二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求及結(jié)構(gòu)61.2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求62.2.引導(dǎo)系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能簡(jiǎn)介7三、主要功能73.1.分級(jí)管理權(quán)限73.2.報(bào)警73.3.自動(dòng)數(shù)據(jù)采集73.4.圖形化的監(jiān)控模塊83.5.智能化的引導(dǎo)邏輯83.6.車(chē)位預(yù)定83.7.研究確定系統(tǒng)管理結(jié)構(gòu)；8四、系統(tǒng)總體構(gòu)成84.1.車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖8五、車(chē)位引導(dǎo)控制系統(tǒng)95.1.車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)95.2.超聲波車(chē)位探測(cè)115.3.車(chē)位燈分類(lèi)指引125.4.空車(chē)位區(qū)域動(dòng)態(tài)引導(dǎo)135.5.空車(chē)位數(shù)實(shí)時(shí)顯示135.6.反向?qū)ぼ?chē)標(biāo)記14六、can應(yīng)用層協(xié)議設(shè)計(jì)156.1can應(yīng)用層協(xié)議156.2.初始化程序156.3.發(fā)送數(shù)據(jù)幀子程序166.4.發(fā)送遠(yuǎn)程幀176.5.接收程序18七、結(jié)束語(yǔ)20八、致謝：20一、 緒論1.1. 區(qū)位車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)概述伴隨著我國(guó)信息事業(yè)的蓬勃發(fā)展，一方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在近些年來(lái)都得到了非常迅速的發(fā)展, 各項(xiàng)信息事業(yè)方興未艾、各種身份識(shí)別載體日趨豐富；而另一方面，由于生活水平與安全防范意識(shí)的提高，使得人們對(duì)于停車(chē)管理的安全性和泊車(chē)的便利性都產(chǎn)生了新的需求。停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)除了進(jìn)行進(jìn)出通道管理之外，如何引導(dǎo)司機(jī)方便的泊車(chē)也是停車(chē)管理的重要組成部分，本方案通過(guò)強(qiáng)化停車(chē)場(chǎng)進(jìn)出通道的安全管理、場(chǎng)內(nèi)車(chē)位引導(dǎo)等方面來(lái)闡述一個(gè)完整意義上的智能化停車(chē)場(chǎng)系統(tǒng)。目前市場(chǎng)上現(xiàn)有的停車(chē)管理系統(tǒng)很多都是簡(jiǎn)單的對(duì)停車(chē)場(chǎng)進(jìn)出通道的管理，而實(shí)際上，一個(gè)完整的停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)還應(yīng)該包括車(chē)位引導(dǎo)、區(qū)位引導(dǎo)和安全控制等要素。區(qū)位車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)主要用于對(duì)進(jìn)出停車(chē)場(chǎng)的停泊車(chē)輛進(jìn)行有效引導(dǎo)和管理，是停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)的有力補(bǔ)充，構(gòu)成智能化更高的停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)泊車(chē)者方便快捷泊車(chē)，使停車(chē)場(chǎng)車(chē)位管理更加規(guī)范、有序，提高車(chē)位使用率，該車(chē)位采用復(fù)合車(chē)輛探測(cè)技術(shù)，對(duì)每個(gè)車(chē)位的占用或空閑狀況進(jìn)行可靠檢測(cè)。根據(jù)車(chē)庫(kù)具體情況，在車(chē)庫(kù)入口處設(shè)置車(chē)位信息顯示屏，動(dòng)態(tài)的顯示車(chē)庫(kù)內(nèi)各相應(yīng)區(qū)域的車(chē)位剩余數(shù)量以及車(chē)位的占用等情況。在每個(gè)區(qū)域設(shè)置區(qū)域車(chē)位信息顯示屏，該顯示屏可根據(jù)車(chē)輛的進(jìn)出情況自動(dòng)更新顯示的數(shù)據(jù)內(nèi)容，動(dòng)態(tài)的顯示該區(qū)域的車(chē)位剩余數(shù)量以及空閑的車(chē)位情況。在每個(gè)車(chē)位上安裝復(fù)合車(chē)輛探測(cè)器自動(dòng)感應(yīng)車(chē)輛信息，并將信息反饋給區(qū)位采集器。數(shù)據(jù)處理器通過(guò)收集區(qū)位采集器的信息，自動(dòng)計(jì)算車(chē)庫(kù)剩余車(chē)位及各個(gè)車(chē)位的占用狀態(tài)，及時(shí)刷新車(chē)位顯示信息。車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)主要適用于大、中型地下停車(chē)場(chǎng)，廣泛用于政府辦公樓、火車(chē)站和購(gòu)物中心等公共停車(chē)場(chǎng)。其主要工作原理是根據(jù)超聲波探測(cè)器由上往下發(fā)出超聲波，檢測(cè)車(chē)頂和地面的反射波，由此能夠正確地檢測(cè)出每個(gè)車(chē)位有無(wú)車(chē)輛，然后將各個(gè)車(chē)位停車(chē)情況的信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)線路傳給控制計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過(guò)軟件處理，將引導(dǎo)信號(hào)傳給引導(dǎo)信息。指示器引導(dǎo)司機(jī)快速將車(chē)停入空位。車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)主要特點(diǎn)：提高停車(chē)場(chǎng)的使用率，并更好地管理停車(chē)場(chǎng)，降低大中型停車(chē)場(chǎng)的經(jīng)營(yíng)成本，大大提高了社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。為顧客消除停車(chē)煩惱，輕松停車(chē)，節(jié)省時(shí)間，提高效率，是高級(jí)停車(chē)場(chǎng)所必備的系統(tǒng)之一，是實(shí)力的綜合體現(xiàn)。ake車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)從細(xì)微之處盡顯人性化管理，使停車(chē)場(chǎng)管理水平更進(jìn)一步！二、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求及結(jié)構(gòu)1.2. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求a) 在停車(chē)場(chǎng)的每個(gè)主入口設(shè)置剩余車(chē)位顯示屏，分別顯示每個(gè)區(qū)域的剩余車(chē)位數(shù)。b) 在停車(chē)場(chǎng)的每個(gè)主入口設(shè)置系統(tǒng)信息屏顯示車(chē)場(chǎng)區(qū)域劃分的詳細(xì)情況，能夠正確的引導(dǎo)駕駛員按照最簡(jiǎn)便的路徑泊車(chē)。c) 在車(chē)場(chǎng)的每個(gè)區(qū)域入口設(shè)置車(chē)位顯示屏，顯示本區(qū)域的剩余車(chē)位數(shù)量。d) 在所有的防火區(qū)域的轉(zhuǎn)閘門(mén)設(shè)置信息屏，當(dāng)車(chē)場(chǎng)的每個(gè)區(qū)域發(fā)生緊急情況或火災(zāi)時(shí)，能夠安全的引導(dǎo)駕駛員以最快的方法離開(kāi)車(chē)場(chǎng)。e) 在每個(gè)車(chē)位設(shè)置車(chē)輛探測(cè)器，對(duì)車(chē)位的閑置進(jìn)行檢測(cè)并將數(shù)據(jù)傳送到上一級(jí)處理器。2.2. 引導(dǎo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能簡(jiǎn)介設(shè)計(jì)說(shuō)明：引導(dǎo)系統(tǒng)是停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，可以獨(dú)立運(yùn)行。也可與計(jì)算機(jī)聯(lián)接，由導(dǎo)區(qū)位總控制器處理總剩余車(chē)位數(shù)據(jù)和驅(qū)動(dòng)顯示。區(qū)位引導(dǎo)系統(tǒng)可隨車(chē)輛的進(jìn)出情況自動(dòng)變更顯示數(shù)據(jù)，完全由硬件判斷和運(yùn)算，有很高的可靠性。在每個(gè)停車(chē)區(qū)位的入口處和出口處各設(shè)置一個(gè)車(chē)輛檢測(cè)器；或者在每一個(gè)車(chē)位安裝探測(cè)器；每個(gè)停車(chē)區(qū)位入口處設(shè)置一個(gè)導(dǎo)向顯示屏，導(dǎo)向顯示屏顯示各區(qū)位的車(chē)位總數(shù)、剩余車(chē)位數(shù)等提示信息。每個(gè)區(qū)位安裝一個(gè)數(shù)據(jù)采集器，每個(gè)區(qū)位的出入口車(chē)輛檢測(cè)器輸出信號(hào)或者每一個(gè)車(chē)位閑置的情況接入到數(shù)據(jù)采集器,，所有區(qū)位入口處的顯示屏均由對(duì)應(yīng)區(qū)位的控制器驅(qū)動(dòng)；當(dāng)控制器檢測(cè)到區(qū)位入口車(chē)輛感應(yīng)器或者每一個(gè)車(chē)位從探測(cè)器有信號(hào)輸入時(shí)，作加1操作；當(dāng)控制器檢測(cè)到區(qū)位出口車(chē)輛檢測(cè)器或者車(chē)位探測(cè)器檢測(cè)為空時(shí)，作減1操作?？刂破鲗p1、加1操作的結(jié)果計(jì)算出來(lái)，并且通過(guò)與之相連的顯示屏顯示區(qū)位的空車(chē)位信息。三、 主要功能3.1. 分級(jí)管理權(quán)限 系統(tǒng)設(shè)有四級(jí)權(quán)限，按：超級(jí)管理員、管理員、操作員、用戶(hù)自定義四級(jí)權(quán)限，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，操作員可通過(guò)驗(yàn)證登錄系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)操作。 3.2. 報(bào)警 a.系統(tǒng)自檢報(bào)警，發(fā)生故障后及時(shí)報(bào)警，便于系統(tǒng)檢修與維護(hù)。 b.車(chē)位占用報(bào)警，保護(hù)固定車(chē)、預(yù)定車(chē)權(quán)益。 3.3. 自動(dòng)數(shù)據(jù)采集 在pc機(jī)上自動(dòng)實(shí)時(shí)采集、分析當(dāng)前車(chē)場(chǎng)各車(chē)位的使用情況，記錄進(jìn)出車(chē)場(chǎng)車(chē)輛數(shù)據(jù)。3.4. 圖形化的監(jiān)控模塊 電子地圖、組態(tài)信息圖顯示現(xiàn)場(chǎng)停車(chē)信息，豐富色彩標(biāo)識(shí)不同類(lèi)型的車(chē)位，區(qū)分車(chē)輛停泊時(shí)間。 3.5. 智能化的引導(dǎo)邏輯 a.智能化的引導(dǎo)邏輯輔助設(shè)定功能。 b.人性化的忙時(shí)智能分流與閑時(shí)就近引導(dǎo)技術(shù)，根據(jù)車(chē)流量自動(dòng)或人工切換。 3.6. 車(chē)位預(yù)定 對(duì)固定車(chē)位外的車(chē)位設(shè)定預(yù)留3.7. 研究確定系統(tǒng)管理結(jié)構(gòu)由于該系統(tǒng)較為復(fù)雜，涉及到各種接口、信息發(fā)布、引導(dǎo)管理等，為了系統(tǒng)的擴(kuò)展還提供了與外部計(jì)算機(jī)連接的網(wǎng)絡(luò)借口，對(duì)于這樣的一個(gè)系統(tǒng)，所以停車(chē)場(chǎng)智能引導(dǎo)系統(tǒng)在管理上采用了三級(jí)管理方法，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模塊化管理，這樣就便于系統(tǒng)調(diào)試和維護(hù)了。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。車(chē)位區(qū)域管理器車(chē)輛探測(cè)器車(chē)輛探測(cè)器車(chē)輛引導(dǎo)管理器聲波探測(cè)器引導(dǎo)顯示屏車(chē)位發(fā)布管理器室內(nèi)顯示屏室外顯示屏can總線接口中央控制器w5100網(wǎng)絡(luò)接口can總線can總線四、 系統(tǒng)總體構(gòu)成4.1. 車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖 1所示。整個(gè)系統(tǒng)由四類(lèi) can節(jié)點(diǎn)構(gòu)成：上位機(jī)、車(chē)位采集控制器、空余車(chē)位顯示屏和車(chē)位引導(dǎo)牌。位于停車(chē)場(chǎng)入 /出口處的上位機(jī)由 pc機(jī)及插在 pc機(jī)內(nèi)部 pci擴(kuò)展槽上的 can總線適配卡組成，can總線適配卡使上位機(jī)具有 can總線通信功能，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和其他 can節(jié)點(diǎn)之間的雙向通信。自動(dòng)停車(chē)場(chǎng)的上位機(jī)還同時(shí)完成車(chē)輛進(jìn)出控制、自動(dòng)收費(fèi)等管理功能。車(chē)位采集控制器用于采集車(chē)位探測(cè)器的信息，每個(gè)采集控制器可以連接多個(gè)車(chē)位探測(cè)器（如 16/32/64等，具體數(shù)目取決于停車(chē)場(chǎng)規(guī)模）。安裝在每一個(gè)車(chē)位上方的超聲車(chē)位探測(cè)器（也可采用紅外線探測(cè)器），能夠可靠檢測(cè)停車(chē)位上是否有車(chē)輛。通過(guò) can總線接口，采集控制器將采集到的車(chē)位占/空信息一方面?zhèn)鬏數(shù)缴衔粰C(jī)，用于數(shù)據(jù)庫(kù)記錄，使得上位機(jī)對(duì)整個(gè)停車(chē)場(chǎng)的車(chē)位占用情況隨時(shí)掌握；另一方面還傳送到位于停車(chē)場(chǎng)入口處的空余車(chē)位顯示屏和分布在停車(chē)場(chǎng)內(nèi)各路口處的車(chē)位引導(dǎo)牌?？沼嘬?chē)位顯示屏采用滾屏的方式實(shí)時(shí)顯示各區(qū)空閑車(chē)位數(shù)量；各車(chē)位引導(dǎo)牌根據(jù)接收到的各區(qū)車(chē)位占 /空信息，并結(jié)合箭頭等路標(biāo)引導(dǎo)司機(jī)快速進(jìn)入空閑停車(chē)位。采集控制器和其下屬的車(chē)位探測(cè)器的通訊采用單總線。通訊介質(zhì)采用低成本的雙絞線。圖 1 停車(chē)場(chǎng)車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖五、 車(chē)位引導(dǎo)控制系統(tǒng)5.1. 車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)和中央控制系統(tǒng)等四個(gè)子系統(tǒng)。其工作原理是根據(jù)超聲波探測(cè)器發(fā)出超聲波，檢測(cè)車(chē)頂和地面的反射波，由此判斷出每個(gè)車(chē)位有無(wú)車(chē)輛，然后將各個(gè)車(chē)位停車(chē)情況通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳給控制計(jì)算機(jī)，經(jīng)過(guò)軟件處理，將引導(dǎo)型號(hào)傳給引導(dǎo)指示器，引導(dǎo)司機(jī)快速將車(chē)停入車(chē)位，提高停車(chē)場(chǎng)的使用率，并更好地管理停車(chē)場(chǎng)，降低大中型停車(chē)場(chǎng)的經(jīng)營(yíng)成本，大大提高了社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。主要用于對(duì)進(jìn)出停車(chē)場(chǎng)的停泊車(chē)輛進(jìn)行有效引導(dǎo)和管理。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)泊車(chē)者方便快捷泊車(chē)，并對(duì)車(chē)位進(jìn)行監(jiān)控，使停車(chē)場(chǎng)車(chē)位管理更加規(guī)范、有序，提高車(chē)位利用率等，該系統(tǒng)的功能具體表現(xiàn)在：a、管理功能：根據(jù)車(chē)位占用情況合理分配車(chē)位資源實(shí)現(xiàn)主動(dòng)派位；實(shí)現(xiàn)專(zhuān)用車(chē)位管理，長(zhǎng)期車(chē)位占用報(bào)警提示功能；預(yù)約車(chē)位的保留和取消；多時(shí)段控制模式，提高停車(chē)效率，降低管理成本。b、引導(dǎo)功能：便捷路徑算法，區(qū)域交叉、同區(qū)按序派位法，引導(dǎo)車(chē)輛快速停入空閑車(chē)位。c、統(tǒng)計(jì)功能：停車(chē)場(chǎng)車(chē)位分段占用率、車(chē)位使用情況、停車(chē)場(chǎng)剩余車(chē)位數(shù)、車(chē)位實(shí)時(shí)狀態(tài)統(tǒng)計(jì)和監(jiān)控d、時(shí)間檢測(cè)：累計(jì)車(chē)位使用時(shí)間，提供分析數(shù)據(jù)e、擴(kuò)展功能：停車(chē)場(chǎng)照明控制、燈光引導(dǎo)控制、車(chē)位鎖控制。f、電子地圖：實(shí)時(shí)顯示車(chē)位狀態(tài)、車(chē)位探頭檢測(cè)、車(chē)位布局設(shè)置。g、尋車(chē)功能：在主要通道口（如電梯口）增加查詢(xún)機(jī)，只要讀入停車(chē)卡、輸入車(chē)牌號(hào)碼或車(chē)位編號(hào)，車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)會(huì)主動(dòng)顯示該車(chē)的停放位置和取車(chē)人現(xiàn)在所處的位置及行走路線。通過(guò)車(chē)位探測(cè)器，將停車(chē)場(chǎng)的車(chē)位數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，系統(tǒng)對(duì)停車(chē)場(chǎng)的車(chē)位相關(guān)信息進(jìn)行收集，并按照一定規(guī)則通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)將信息送至中央處理系統(tǒng)，由中央處理系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行分析處理后，將各相關(guān)處理數(shù)據(jù)通過(guò)輸出設(shè)備，給停車(chē)場(chǎng)內(nèi)各指示牌、引導(dǎo)牌等提供信息，指導(dǎo)車(chē)輛進(jìn)入相關(guān)車(chē)位。對(duì)于相關(guān)的車(chē)位信息，系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)查詢(xún)接口。車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)由三部分組成： a、第一部份是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：它由車(chē)輛探測(cè)器和控制器組成。 b、第二部份是中央處理系統(tǒng)：其功能對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并在相應(yīng)輸出設(shè)備上進(jìn)行顯示。 c、第三部份是輸出顯示系統(tǒng)：它由顯示屏和引導(dǎo)牌組成。 圖二 引導(dǎo)指示系統(tǒng)圖5.2. 超聲波車(chē)位探測(cè)采用超聲波發(fā)射與接收有時(shí)差的原理主動(dòng)探測(cè)車(chē)位是否有車(chē)。hc-sr04是一款超聲波測(cè)距模塊，包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路，可提供2cm400cm的非接觸式距離感測(cè)功能，測(cè)距精度可達(dá)高到3mm。該模塊引出四支線，分別為：vcc電源線，gnd地線，trig觸發(fā)控制信號(hào)輸入線和echo回響信號(hào)輸出線。模塊工作電壓：dc 5 v；工作電流：15ma；工作頻率：40hz；測(cè)量角度：15度?；镜墓ぷ髟硎牵翰捎胻rig觸發(fā)測(cè)距，給至少10us的高電平信號(hào)；模塊內(nèi)部自動(dòng)發(fā)送8個(gè)40khz的方波，自動(dòng)檢測(cè)是否有回響信號(hào)返回；有回響信號(hào)返回，通過(guò)echo輸出一個(gè)高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間。超聲波時(shí)序如圖3所示。圖3 超聲波時(shí)序圖回響信號(hào)的脈沖寬度與所測(cè)距離成正比，所以通過(guò)發(fā)射信號(hào)到收到回響信號(hào)的時(shí)間間隔就可以計(jì)算得到距離，距離=(高電平時(shí)間*聲速)/2。 can收發(fā)器ctm8250。ctm8250是一款帶隔離的通用can收發(fā)器芯片，該芯片內(nèi)部集成了所有必需的can隔離和can收發(fā)器件，主要功能是將can控制器的邏輯電平轉(zhuǎn)換為can總線的差分電平。具有dc 2500v隔離功能；完全符合iso11898標(biāo)準(zhǔn)的can收發(fā)器；速率最高達(dá)1mbit/s；差分接收器，抗寬范圍的共模干擾，抗電磁干擾；至少可連接110個(gè)節(jié)點(diǎn)；還具有tvs管防總線過(guò)壓。ctm8250的詳細(xì)技術(shù)參數(shù)：5v供電；靜態(tài)電流：35ma，最大電流65ma；溫度范圍：-40+85。這些參數(shù)完全滿(mǎn)足本系統(tǒng)的需要，還能保證通信線路的穩(wěn)定可靠，而且與處理器lpc2129接口簡(jiǎn)單，can控制器與ctm8250t接口電路如圖4所示。 can控制器crxd ctxd can收發(fā)器ctm8250tcanhcanltxdrxd+5vgnd 圖4 收發(fā)器ctm8250t接口電路5.3. 車(chē)位燈分類(lèi)指引每車(chē)位安裝的led車(chē)位指示燈根據(jù)亮燈顏色綠,橙,紅的不同分別指示車(chē)位為空,保留,有車(chē),醒目的燈光可使駕駛員在遠(yuǎn)處及時(shí)發(fā)現(xiàn)待找車(chē)位.車(chē)位指示燈內(nèi)置紅、綠兩個(gè)led燈，受車(chē)位探測(cè)器控制，用亮燈顏色來(lái)指示車(chē)位占用情況，方便司機(jī)遠(yuǎn)處觀察。 綠燈：車(chē)位空。 紅燈：車(chē)位有車(chē)。 黃燈：車(chē)位保留。 滅燈：故障。 5.4. 空車(chē)位區(qū)域動(dòng)態(tài)引導(dǎo)安裝在車(chē)道處的引導(dǎo)屏可醒目提示停車(chē)區(qū)域及方位,并顯示該區(qū)域的實(shí)時(shí)空車(chē)位數(shù),以引導(dǎo)遠(yuǎn)處的駕駛員及時(shí)找到待停位置.5.5. 空車(chē)位數(shù)實(shí)時(shí)顯示單區(qū)域或多區(qū)域組合空車(chē)位數(shù)顯示可以分流車(chē)流,平衡場(chǎng)內(nèi)車(chē)輛分布,避免不必要的擁堵. 5.6. 反向?qū)ぼ?chē)標(biāo)記若干個(gè)車(chē)位分配一臺(tái)反向?qū)ぼ?chē)終端,停好車(chē)后需要車(chē)主在就近的反向?qū)ぼ?chē)終端上讀卡或取一張小票,以標(biāo)記自己的停車(chē)位置,待打算離場(chǎng)找車(chē)時(shí)只需在任一臺(tái)反向?qū)ぼ?chē)終端上讀卡或讀票,終端顯示器會(huì)立即顯示停車(chē)場(chǎng)地圖并標(biāo)出待找車(chē)輛的停車(chē)位置,車(chē)主可以在茫茫車(chē)海中以最短路徑最快速的找到自己的車(chē)輛.六、 can應(yīng)用層協(xié)議設(shè)計(jì)6.1 can應(yīng)用層協(xié)議can規(guī)范僅定義了 osi模型的數(shù)據(jù)鏈路層、物理層，而沒(méi)有規(guī)定 osi模型的上層。當(dāng)用戶(hù)要組建一個(gè)面向?qū)嶋H工作環(huán)境的 can總線通訊網(wǎng)絡(luò)時(shí)，必須制定應(yīng)用層協(xié)議。雖然國(guó) 際上已存在某些 can總線產(chǎn)品開(kāi)發(fā)公司制定的協(xié)議如 devicenet、canopen等，但對(duì)于很多應(yīng)用場(chǎng)合來(lái)說(shuō)，上述協(xié)議過(guò)于繁瑣。因此根據(jù)本系統(tǒng)的實(shí)際需求，在參考眾多廣泛應(yīng)用的上層協(xié)議的基礎(chǔ)之上，制定了一個(gè)簡(jiǎn)潔實(shí)用的應(yīng)用層協(xié)議。can以多主方式工作。網(wǎng)絡(luò)上任意節(jié)點(diǎn)均可在任意時(shí)刻主動(dòng)地向 can總線上發(fā)送報(bào)文幀。報(bào)文幀送達(dá)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)，但只有需要此類(lèi)報(bào)文的節(jié)點(diǎn)才會(huì)真正接收?qǐng)?bào)文幀。要實(shí)現(xiàn)這種“各取所需”的通信機(jī)制，在發(fā)送報(bào)文幀中應(yīng)包含對(duì)此報(bào)文的描述，這主要是在報(bào)文標(biāo)識(shí)符（id）中定義；通過(guò)預(yù)設(shè)各節(jié)點(diǎn) can控制器內(nèi)部的驗(yàn)收濾波器，可以使節(jié)點(diǎn)只接收標(biāo)識(shí)符同預(yù)設(shè)驗(yàn)收濾波器匹配的幀。從系統(tǒng)功能需求來(lái)說(shuō)，車(chē)位采集控制器應(yīng)將所轄區(qū)的各車(chē)位實(shí)時(shí)占 /空信息發(fā)送到 can總線上。只要某個(gè)車(chē)位泊入車(chē)或車(chē)駛離車(chē)位，其所屬的車(chē)位采集控制器就將此信息發(fā)送到 can總線上，而不必等待上位機(jī)的輪詢(xún)。這就保障了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。車(chē)位占 /空信息以 can2.0b報(bào)文幀的格式在 can總線上傳送。sja100支持兩種報(bào)文幀： can2.0b標(biāo)準(zhǔn)幀（11位標(biāo)識(shí)符）和擴(kuò)展幀（29位標(biāo)識(shí)符）。由于 can 2.0 規(guī)范沒(méi)有具體規(guī)定幀標(biāo)識(shí)符的分配，所以，在設(shè)計(jì)一個(gè)基于 can總線的通信系統(tǒng)應(yīng)用層協(xié)議時(shí)，根據(jù)具體應(yīng)用確定 can標(biāo)識(shí)符的分配是首要的工作。擴(kuò)展幀擁有 29位可分配的標(biāo)識(shí)符，因此采用擴(kuò)展幀定義通訊協(xié)議，相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)幀，將獲得更寬的目標(biāo)地址范圍，以及更多的服務(wù)類(lèi)型 2。因此本系統(tǒng)遵循 can2.0b 擴(kuò)展幀格式制定通訊協(xié)議。采集控制器采集到的車(chē)位占/空信息，除了以多播的形式發(fā)送，還可以單播的形式發(fā)送給上位機(jī)或某個(gè)車(chē)位引導(dǎo)牌。多播和單播的結(jié)合，使得系統(tǒng)的通信更加靈活、可靠。 6.2. 初始化程序canini：mov dptr,#mode mov a, #09h movx dptr,a mov dptr, #cdr mov a，#88h movx dptr，a mov dptr，#ier mov a，#0dh movx dptr，a mov dptr，#amr mov r6，#4 mov ro，#damr amrini： mov a，ro movx dptr，a inc dptr djnz r6，amrini mov dptr，#acr mov r6，#4 mov ro，#dacr acrini： mov a，ro movx dptr，a inc dptr djnz r6，acrini mov dptr，#btro mov a，#03h movx dptr，a mov dptr，#btr1 mov a，#offh movx dptr，a mov dptr，#ocr mov a，#oaah movx dptr，a mov dptr，#rbsa mov a，#o movx dptr，a mov dptr，#txerr mov a，#o movx dptr，a mov dptr，#ecc movx a，dptr mov dptr，#mode mov a，#08h movx dptr，a ret6.3. 發(fā)送數(shù)據(jù)幀子程序tdata： mov dptr，#sr movx a，dptr jb acc.4，tdata tso： movx a，dptr jnb acc.3，tso ts1：movx a，dptrjnb acc.2，ts1 ts2：mov dptr，#cantxb mov a，#88h movx dptr，ainc dptrmov a，#ido movx dptr，ainc dptrmov a，#id1movx dptr，ainc dptrmov a，#id2movx dptr，ainc dptrmov a，#id3 movx dptr，amov ro，#trdatamtbf：mov a，roinc dptrmovx dptr，ainc r0cjne r0，#trdata+8，mtbf mov dptr，#cmr mov a，#01hmovx dptr，a ret6.4. 發(fā)送遠(yuǎn)程幀trmf：mov dptr，#sr movx a，dptr jb acc.4，tdata tr0：movx a，dptrjnb acc.3，tro tr1：movx a，dptrjnb acc.2，tr1 tr2：mov dptr，#cantxb mov a，#oc8hmovx dptr，ainc dptrmov a，#id0 movx dptr，ainc dptrmov a，#id1movx dptr，ainc dptrmov a，#id2movx dptr，ainc dptrmovx dptr，a mov dptr，#cmr mov a，#01hmovx dptr，a ret6.5. 接收程序search：mov dptr，#sr movx a，dptranl a，#0c3h jnz procret proc：jnb acc.7，procibuserr：mov dptr，#irmovx a，dptr mov dptr，#mode mov a，#08hmovx dptr，a lcall alarm retnopproci：mov dptr，#ir movx a，dptr jnb acc.3，otherover：mov dptr，#cmr mov a，#ochmovx dptr，a ret nopother： jb acc.0，rece ljmp recout noprece： mov dptr，#canrxb movx a，dptr jnb acc.6，rdata mov dptr，#cmr mov a，#04h movx dptr，a lcall trdata ljmp recout noprdata： mov dptr，#canrxb mov r1，#cpurbf movx a，dptr mov r1，a anl a，#0fh add a，#4 mov r6，ardata0： inc dptr inc r1 movx a，dptr mov r1，a djnz r6，rdata0 mov dptr，#cmr mov a，#04h movx dptr，arecout： mov dptr，#alc movx a，dptr mov dptr，#ecc movx a，dptr nop ret七、 結(jié)束語(yǔ)針對(duì)車(chē)位的分布性特點(diǎn)，系統(tǒng)采用了can總線作為數(shù)據(jù)傳輸方式，利用超聲波測(cè)距原理能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)出車(chē)位使用狀態(tài)信息，在結(jié)構(gòu)上采用三級(jí)管理層設(shè)計(jì)，優(yōu)化了停車(chē)位配值引導(dǎo)功能，大大縮短了車(chē)主尋找車(chē)位時(shí)間，提高了停車(chē)場(chǎng)的使用率，同時(shí)也降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。該停車(chē)場(chǎng)智能引導(dǎo)系統(tǒng)還為其他系統(tǒng)集成和擴(kuò)展提供了方便的功能接口，可以很方便地開(kāi)發(fā)出更為