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智能泊车管理系统的设计与实现

作　者: 张哲
导　师: 马荣贵
学　校: 长安大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 智能泊车管理系统嵌入式系统巨磁传感器 RS-485 NUT/OS 以太网
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

我国汽车保有量的爆发式增长和城市用地的极度紧缺,造成我国大中城市普遍存在“停车难”问题。这种紧迫的形势促成了泊车产业的发展,然而目前国内的停车场管理技术普遍低下,造成了泊车管理的困境,这成为城市静态交通管理的短板。利用信息技术对现有的停车场所进行改造,建立智能的泊车管理系统有利于改善目前的城市交通状况。本文依托西安市智能泊车项目,从技术层面提出了一套城市智能泊车管理系统的解决方案,致力于以信息化的手段统筹管理全市的公共停车场所。为此需要在每个城市设立一个泊车管理中心,中心采用网络化的计算机管理平台统筹管理全市的停车场所,并根据停车信息对全市停车流进行有针对性的诱导。要达到这一目的则必须要实现对停车场停车状态信息的采集和传输,即要建设一套城域范围的车辆存在传感器网络。本文即以此问题作为核心内容,所涉及到的技术关键点包括：研发一种新型的车辆存在传感器；在停车场现场建立起一套嵌入式的多级传感器网络；以现有的以太网技术为基础,实现停车场现场系统与智能泊车管理中心的远程通信方案等,最终建立起一套完整的信息采集传输系统。除此之外文中还涉及到了停车场泊车信息应用的概念,如泊车诱导系统、计时收费系统、泊车信息发布系统等,这一部分以概念方式提出,为后续的应用开发作铺垫。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-14
  1.1 研究背景和研究意义  9-10
  1.2 国内外研究状况  10-12
    1.2.1 停车场类型  10
    1.2.2 我国目前现有的停车管理技术  10-11
    1.2.3 国外停车管理的一些先进技术  11-12
  1.3 研究的主要工作  12-14
    1.3.1 智能泊车管理系统的整体构想  12-13
    1.3.2 本文的研究重点  13-14
第二章系统分析与整体设计  14-18
  2.1 系统总体方案  14
  2.2 车辆存在传感器现状及现实要求  14-15
  2.3 局部通信方案  15-16
  2.4 远程通信方案  16-17
  2.5 控制器的要求及实现  17-18
第三章基于巨磁技术的车辆存在传感器的设计  18-43
  3.1 巨磁技术原理机及应用现状  18-19
  3.2 巨磁材料在车辆存在传感器中应用的可行性分析  19-22
    3.2.1 车辆检测原理分析  19
    3.2.2 巨磁电阻HMC1021的基本特性  19-22
  3.3 传感器的硬件实现  22-33
    3.3.1 系统硬件总体设计  22
    3.3.2 微控制器模块设计  22-25
    3.3.3 巨磁电阻及其外围电路设计  25-28
    3.3.4 信号放大电路设计  28-30
    3.3.5 信号采集模块设计  30-32
    3.3.6 传感器整体实现  32-33
  3.4 传感器的软件实现  33-40
    3.4.1 软件总体设计  33-35
    3.4.2 传感器主程序  35-39
    3.4.3 定时器中断处理函数  39-40
    3.4.4 ADC中断处理函数  40
  3.5 车辆传感器的测试  40-43
第四章从控器和RS-485网络的实现  43-65
  4.1 RS-485串行总线的特性  43
  4.2 RS-485网络的总体设计  43-45
    4.2.1 RS-485网络的拓扑结构  43-45
    4.2.2 RS-485网络的硬件选择  45
  4.3 RS-485网络硬件实现  45-51
    4.3.1 AVR系列单片机的USART  45-47
    4.3.2 RS-485网络芯片  47-48
    4.3.3 RS-485网络硬件接口设计  48-51
  4.4 RS-485网络的软件实现  51-65
    4.4.1 RS-485网络的通信协议  51-52
    4.4.2 传感器端  52-55
    4.4.3 从控器端  55-59
    4.4.4 主控器端  59-65
第五章主控制器和以太网通信的实现  65-100
  5.1 主控器总体设计  65-67
  5.2 主控器的硬件实现  67-75
    5.2.1 ATmega 128模块  67-70
    5.2.2 RTL8019AS模块  70-74
    5.2.3 主控器的PCB设计  74-75
  5.3 NUT/OS实时操作系统  75-83
    5.3.1 Ethernut软件开发包  75-77
    5.3.2 NUT/OS的配置  77-83
  5.4 主控器的软件实现  83-97
    5.4.1 软件整体设计  83-85
    5.4.2 软件实现  85-93
    5.4.3 操作系统的编译  93-97
  5.5 主控制功能测试  97-100
第六章系统的建设与总结  100-108
  6.1 建设进展  100-106
    6.1.1 实验室测试  100-101
    6.1.2 实验停车场建设  101-104
    6.1.3 系统试运行  104-106
  6.2 不足与改进  106-108
    6.2.1 系统缺陷及其改进方案  106-107
    6.2.2 通信协议的完善  107-108
结论和展望  108-110
参考文献  110-114
致谢  114

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