XX大学
毕业论文（设计）
题 目 基于Zigbee的停车场空位检测系统
院 系 自动控制系 专 业 测控技术与仪器 学生姓名 X X 学 号 指导教师 职 称
二Ｏ一一年 五月三十日
目录
摘要 ............................................................................................................................... 1 第一章 引言 ................................................................................................................. 1 1.1课题来源及背景 ............................................................................................... 1
1.1.1课题来源 ................................................................................................ 1 1.1.2 停车场管理系统的现状与发展趋势 ................................................... 2 1.1.3研究的目的及意义 ................................................................................ 2 1.2 课题的主要研究内容 ...................................................................................... 3 第二章 无线传感网络与Zigbee技术 ........................................................................ 3 2.1无线传感网技术介绍 ....................................................................................... 3 2.1.1无线传感器网络概述 .............................................................................. 3 2.1.2无线传感器网络的特点 .......................................................................... 4 2.1.3 短程无线通信技术比较 ......................................................................... 4 2.2 ZigBee技术介绍及设计应用 ....................................................................... 6 2.2.1 Zigbee网络节点的设计 ....................................................................... 6 2.2.2 Zigbee网络数据传输系统的概述 ....................................................... 9 2.3停车场空位检测系统的网络节点设计 ......................................................... 10 2.3.1 停车位无线传感器网络拓扑结构研究 ............................................... 10 2.3.2 停车位传感器的硬件设计技术 ........................................................... 11 第三章 基于Zigbee的停车场空位检测系统的设计 .............................................. 12
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3.1 停车场管理系统构成 .................................................................................... 12 3.1.1 入口管理系统设备及流程 ................................................................... 14 3.1.2 泊车引导系统 ....................................................................................... 15 3.1.3 出口通道系统 ....................................................................................... 18 3.2 停车场空位检测系统的实现 ........................................................................ 19 3.2.1车位检测电路方案论证 ........................................................................ 20 3.2.2 停车位检测器的设计 ........................................................................... 20 3.2.3 超声波检测车位状态的原理及实现 ................................................... 21 3.3 本章小结 ........................................................................................................ 26 结束语 ......................................................................................................................... 26 参考文献 ..................................................................................................................... 27 致谢 ............................................................................................................................. 28 ABSTRACT ............................................................................................................... 29 附录 ............................................................................................................................. 30
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基于Zigbee的停车场空位检测系统
基于ZigBee的停车场空位检测系统
姚洁
南京信息工程大学滨江学院测控技术与仪器专业，南京210044
摘要：随着社会经济发展，各城市汽车拥有量持续增长，停车难的问题日益突出。本论文基于ZigBee技术和超声波检测
技术，提出了一种新的智能化的停车场空位检测系统的设计与实现方案。论文首先介绍了无线传感网技术并进行比较，分析了基于ZigBee组建无线传感器网络的优势，然后论述了所设计的停车场空位检测系统的各功能模块的组成和功能，以及系统实现的关键技术和节点的软硬件设计。本系统采用CC2430芯片和超声波模块设计停车位传感器节点，通过各停车位传感器节点、路由器组建ZigBee网络，并由其协调器通过RS-232串口连接主控计算机，实现数据采集。
关键词: ZigBee;空位检测系统;超声波传感器。
第一章 引言
1.1课题来源及背景
1.1.1课题来源
近几十年来，我国的经济快速腾飞，日益突出一种新的问题——“停车难”，尤其是商业城、娱乐区等人口密集地带的车辆停放成为急需解决的问题，可是目前的停车管理手段相对落后，因此实现停车场快速有效的智能管理成为解决问题必然选择。
在人口密集的地区泊车者因为寻找停车场或停车位而形成的路面交通量被称为无效交通流，如果能避免这部分交通流的发生，则能有效地改善城市的交通状况。可是现在大部分城市的停车设施建设却相对滞后，满足不了城市交通发展的要求，凸显了汽车发展和与之配套的基础设施的矛盾，停车问题在我国各大城市已经成为亟待解决的难题。
停车难的现状是由很多因素决定的，包括:①停车泊位严重短缺，导致车位供需失衡;②车位供需能力分布不均;③室内公共停车场泊位利用率低;④车位配建出现很多侵占挪用的现象;⑤部分停车场的划定及停车位的设计不合理;⑥缺乏停车场建设与发展的产业政策;⑦使用者守法停车的意识淡薄;⑧缺乏合理的停车位经营管理模式等。这些问题又会引发行驶不便、交通堵塞、损毁绿化、威胁大众安全等问题，从而影响生活质量，提高生产成本，阻碍社会经济的正常发展。因此，随着汽车持有的普遍，对城市道路建设
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基于Zigbee的停车场空位检测系统
提出很高要求，也给城市停车业带来巨大的挑战，而建设现代化的停车场，增加城市有效停车位可以有助于城市交通的畅通，可以帮助现代城市的可持续发展。
1.1.2 停车场管理系统的现状与发展趋势
目前，各国已经开始运用先进的技术，例如：信息技术、数据通讯传输技术以及计算机技术来建立相应的停车诱导系统( Parking Guidance System)和停车场智能管理系统。交通管理部门通过停车服务热线、停车诱导显示屏、停车服务网和交通广播网等载体发布停车信息，使泊车者能可靠、高效地找到合适的车位，同时也可以对不熟悉该地区的驾驶员提供服务，从而有效减少乱停乱放、占用非停车用地的现象，同时停车需求在时间和空间上分布的不均匀的矛盾也得到缓解，避免由于寻找停车场而产生的无效交通流以及由此带来的公共安全危害，使人们拥有一个安全有序的出行环境。
与此同时，国内很多停车场的管理还是依靠最简单的手工作业方式，而这种传统的数据管理仍采用人工簿册式的管理方式，查阅不方便，无法有效管理，工作效率低，检索和使用困难，而且信息的分析处理也是以定性分析为主，无法合理有效地规划停车场的位置、车位数、合理性。在目前国内停车场管理中发现以下问题:泊车排队等候的时间长;人工现金收费的漏洞较大，收费的透明度低，不利于管理;不合理的车位规划导致车辆进出难度提高；经常出现车位抢占的问题等等。
停车场管理发展的必然趋势包括：在道路路口实时发布车位有关信息，在停车场内实现停车诱导，实现真正的智能管理。因此停车场管理系统的方向就是提高系统的智能化程度，增加对车位的监控，实现泊车的层层诱导，更加人性化满足车主的需求。
1.1.3研究的目的及意义
停车位供需严重不平衡和停车场设备老旧、管理系统的滞后，使停车资源更加紧缺，但也带来“停车经济”的无限商机。目前，在一些发达国家和地区，停车系统己实现了产业化。如在美国，停车业每年带来的经济效益约为260亿美元，可以提供100万个就业机会，可见研究智能停车场具有巨大的经济效益。一个好的停车场管理系统只需要少量的人力，即可提供真正的泊车诱导，使停车变得方便快捷，无需等候;使停车场和停车位得到最大的利用; 进一步提高车辆停放的安全性和可靠性，为公众提供更安心的服务。而停车场有效管理的关键就在于能否成功的对停车位进行监控，有效管理停车位。而停车诱导的有效运行，能提高城市交通的舒畅率，活跃城市的生命力，有助于城市和社会的可持续发展。因此，研究具有停车位空位检测系统的智能停车场具有十分重要的意义。
车位检测系统是大型室内专业停车场实现车位自动化定点管理的基础。本系统主要使用了ZigBee技术，ZigBee传感网的低功耗，低速率，低成本，低复杂度，高安全性和自组织网络的优势使停车场管理实现了真正的无线管理，省去了昂贵的布线成本，降低的成本，并且管理的可靠性得到很到提高，因此基于
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