基于STM32智能停车场管理系统设计

第1章绪论1.1研究目的及意义随着城市化的不断推进和汽车数量的增加，停车难问题成为了越来越严重的城市交通问题之一。为了更好地解决这个问题，智能停车场管理系统应运而生。智能停车场管理系统是一种集成了先进的信息技术、通信技术和自动化技术的智能化管理系统，通过精确的车位定位、实时的停车信息传输、自动化的车位管理等手段，可以实现停车场资源的高效利用和管理，为人们的停车体验提供更加便捷和舒适的服务[1]。智能停车场管理系统的设计目的是为了解决城市停车难问题，提高停车场资源的利用率和管理效率，为车主提供更加方便快捷的停车服务。具体来说，智能停车场管理系统的设计目的包括以下几个方面：实现停车位的智能管理：通过车位检测、空余车位的实时显示和车位预约等功能，实现停车位的智能管理和分配，提高停车场的利用效率和服务质量；提供便捷的停车服务：通过手机APP、智能终端等方式，为车主提供实时的停车信息、导航、预约和支付等服务，让停车变得更加方便快捷；实现停车场的安全管理：通过视频监控、防盗报警等安全措施，保障停车场和车主的安全；提高停车场的管理效率：通过自动化管理、实时数据监测等手段，提高停车场管理效率，减少人力成本和管理难度。综上所述，智能停车场管理系统的设计目的是为了提高停车场的管理效率和服务质量，为车主提供更加便捷、安全和舒适的停车服务[2]。智能停车场管理系统设计具有以下几个意义：解决城市中停车困难问题：随着城市化进程的不断加快，车辆保有量不断增加，停车难已成为城市交通中的瓶颈问题。智能停车场管理系统可以提高停车场的利用率和管理效率，解决城市停车难问题，改善城市交通状况。提高停车场的管理效率：智能停车场管理系统可以实现自动化管理和实时数据监测，减少人力成本和管理难度，提高停车场的管理效率和服务质量。提升停车服务体验：智能停车场管理系统可以通过车位检测、预约停车、移动支付等功能，提供更加便捷、安全和舒适的停车服务体验，满足车主的个性化需求。促进停车行业的升级发展：智能停车场管理系统是停车行业数字化升级的重要一步，可以推动停车行业的升级发展，提高停车场运营效益和经济效益[3]。1.2国内外现状分析近几十年来，国内外很多研究机构在这个领域做了诸多努力。国内虽然比西方发达国家进入工业化时间要短，但是经过国内科研人员的不懈努力，差距正在逐渐减小，现在几乎能够达到持平水平，其中赵禹贺研究员通过对5G、生物识别特征等技术对沉井式地下停车场的智能系统进行创新与设计；樊卫亚研究员利用ARM嵌入式控制系统对智能立体停车场的软硬件进行了设计与研究；由此可以看出，我国科研人员及相关机构在针对此领域的研究也一直不从松懈。在2022年三月中旬，刘艺等人的团队在《渝州学院学报》的期刊发表的《基于RFID的智能停车场管理系统设计》文中谈及为避免传统人工停车管理存在的人工计算收费的不准确性,人工操作不及时所导致停车失败等问题,设计了一款智能停车场管理系统。以52单片机为控制中心,RFIDRC522读卡模块、电机驱动模块、LCD12864液晶显示模块、蓝牙模块及手机App等主要硬件设计完成车辆信息的进出及线上/线下的人机交互功能,结合DS1302时钟模块、按键模块等辅助电路完成车辆计费和信息的修正功能。测试结果表明,该系统运行可靠,可实现无人值守的智能计费车辆管理功能,具有良好应用前景[4]。国外特别是西方等发达国家，由于他们进入工业化比国内要早很多年，且他们经济发达，所以家家有汽车的年代要比国内早出很多年，他们的相关人员也很早发现这个问题，所以针对智能停车系统方面的研究比国内要早很多年，相关技术也比较成熟。在2021年JuradoFrancisco发表的一篇文章中提出了一个两阶段优化调度框架,用于能源社区的优化调度。该提案使用了一个随机表示的状态的收费的地段与结束的考虑随机行为的不确定性。另一方面,上游能源市场的不确定性是由信息差距决策理论来处理的,导致了一种原始的杂交,允许运营商采取规避风险的策略。优化问题被描述为一个混合整数线性规划模型,可以通过平均求解器有效地求解。为了验证新方案,并分析智能停车场在能源社区中的作用,进行了案例研究。这些结果证明了电动汽车如果得到最佳利用,可能给社区带来的好处,突出了它们提高系统效率和经济的能力[5]。1.3主要研究内容本课题研究的内容为基于STM32智能停车场管理系统设计。该套系统主要由光敏电阻、超声波测距模块、蜂鸣器、单片机STM32、蓝牙通信模块、OLED屏幕、舵机、LED灯等硬件部分组成并在Android端实现上位机功能；采用STM32单片机技术将光线传感器和超声波测距模块采集到的参数通过蓝牙通信模块发送到上位机，采用手机端作为上位机对光线进行阈值设定，系统可通过超声波测距模块实时监测有无车辆驶入/驶出，显示，并发送手机端；系统监测当前有无剩余车位，有剩余并且有车辆驶入，自动开启舵机予以开门，允许车辆驶入反之不允许驶入，蜂鸣器示警；系统监测当前停车场内光线不足，自动开启照明设备。具体实现功能如下：1.蓝牙通信，手机端上位机。2.上位机：（1）接收下位机信息，并显示；（2）设定阈值：光线。3.下位机：（1）系统可实时监测停车场内的车位剩余状况，显示，并发送手机端；（2）系统可实时监测停车场内的光线状况，显示，并发送手机端；（3）系统可实时监测有无车辆驶入/驶出，显示，并发送手机端；（4）系统监测当前有剩余车位，并且有车辆驶入，自动开启舵机予以开门，允许车辆驶入；（5）系统监测当前无剩余车位，并且有车辆驶入，不予开门，蜂鸣器示警，不允许车辆驶入；（6）系统监测当前停车场内光线不足，自动开启照明设备。4.特色功能是当停车场内光线不足时，自动开启照明设备1.4论文构成论文在开始部分对系统管理开发背景中，使用相应的开发技术进行论述，在对系统的生产和市场需求等分析，完成详细的论述，最后实现系统各个模块的设计、编辑，实现对功能模块的搭建，最后在这些基础上，对其开发流程完成论述。本论文结构如下。第1章是完成系统开发的状况，国内外的状况，研究的目的与意义。第2章是系统总体结构设计第3章是系统硬件部分设计。第4章是系统软件设计逻辑说明。第5章是系统功能实现的测试说明。第6章是系统设计的总结和展望。

第2章系统总体结构设计在功能结构模块设计的基础上，系统设计会详细展现出每个功能模块具体实现的流程，并详细描述出系统功能模块的输入、输出和处理过程，这可以有效的避免在系统实施阶段对程序进行设计的情况下，用特定的传感器进行硬件设计，从而实现系统的整体功能。2.1设计方案本设计是单片机STM32F103c8t6、超声波测距传感器、光线传感器、蜂鸣器、蓝牙通信模块、OLED屏幕组成的智能停车场管理系统，系统框图如下图：图2.1结构框图2.2功能需求分析所谓系统的功能分析，就是分析用户提出的功能需求，分析这些功能是否合理 ，通 过现有的技术来实现这些需求。为了系统的完整性需求分析是必不可少的 ，因 此，在需求分析过程中，分 析的 问题越透彻，系统就越完整。传感器与计算机技术和通信技术被称为信息技术的三大支柱，因为硬件系统不能直​ 接获取所需的各种信息，因此硬件系统中获取数据信息需要通过传感器来实 现。传感器在硬件系统中将 测量测得的生物量，化学量和物理量等。 根据生物，化学和物理效应将其转换为 需的电量。本系统采用的模块如下。蓝牙模块：蓝牙模块应该能够与其他蓝牙设备进行通信，它可以作为一个蓝牙从设备，与主设备进行数据交换和通信。蓝牙模块可以将停车场的车位信息传输给用户的手机。这些信息可以包括可用车位数量、车位的位置和状态等。用户可以通过手机应用程序或其他界面查看这些信息。蓝牙模块可以与用户的手机进行互动，蓝牙模块可以与入口和出口的控制设备集成，实现车辆的自动入场和出场控制。当用户的手机与蓝牙模块建立连接时，模块可以发送信号以打开或关闭相关设备，控制道闸或其他门禁设备。蓝牙模块可以用于用户身份验证，确保只有经过授权的用户才能使用停车场。用户的手机可以与蓝牙模块进行配对，并使用安全的身份验证机制，例如密码、指纹或面部识别，以确保只有合法用户才能访问停车场。蓝牙模块可以监测停车场的实时数据，并将其发送给用户的手机或其他设备。例如，它可以监测停车位的使用情况、车辆的停留时间等信息，并实时更新给用户，以便管理人员做出相应的调整和决策。蓝牙模块可以与系统的其他部件进行通信，以进行故障诊断和维护。例如，它可以与传感器、摄像头或其他设备进行交互，获取设备状态、报告故障等信息，并向管理人员发送警报或通知。总之，蓝牙模块在智能停车场管理系统中具有重要的功能，包括与其他设备通信、车位信息传输、车位预订和导航、车辆入场和出场控制、用户身份验证、实时数据监测以及故障诊断和维护等功能。这些功能可以提高停车场的管理效率，为用户提供便利的停车体验。光敏电阻模块：光线传感器需要能够测量停车场内的光线强度，并将测量结果传输给主控制系统。测量光线强度的精度应该足够高，以确保自动控制系统能够准确地判断是否需要开启或关闭灯光；光线传感器需要通过一定的通信协议将测量结果传输给主控制系统。通信协议可以是无线的，也可以是有线的；光敏电阻应该具有自适应调节的能力，以便能够在不同的光照条件下进行测量并调节灯光的开关。例如‎‏，当停‎‏车场内‎‏有车辆‎‏进出时‎‏，光照‎‏强度会‎‏发生变‎‏化，传‎‏感器需‎‏要能够‎‏自动适‎‏应这种‎‏变化，‎‏确保灯‎‏光的开‎‏关始终‎‏处于最‎‏佳状态‎‏；节能‎‏功能：‎‏光线传‎‏感器应‎‏该具有‎‏节能功‎‏能，以‎‏便在停‎‏车场内‎‏没有车‎‏辆时自‎‏动关闭‎‏灯光，‎‏以避免‎‏浪费能‎‏源。同‎‏时，当‎‏有车辆‎‏进入时‎‏，传感‎‏器也需‎‏要能够‎‏及时检‎‏测到，‎‏并自动‎‏开启灯‎‏光；稳‎‏定性和‎‏可靠性‎‏：光线‎‏传感器‎‏需要具‎‏有良好‎‏的稳定‎‏性和可‎‏靠性，‎‏以确保‎‏在长时‎‏间使用‎‏过程中‎‏能够持‎‏续地准‎‏确测量‎‏光线强‎‏度，并‎‏正常地‎‏传输数‎‏据。同时，传感器也需要具备较高的防水、防尘和抗干扰能力，以应对复杂的停车场环境。超声波测距传感器模块：能够准确地测量物体与传感器之间的距离，精度要求在厘米级别；可以通过调节传感器的灵敏度和范围来适应不同场景的使用；具有防水、防尘、耐高温等特性，以适应各种复杂的环境；具有多种通讯接口，方便与其他设备进行数据交互；具有低功耗、高稳定性、长寿命等特点，以确保系统的可靠性和稳定性；具有数据实时性和响应速度快的特点，可以在短时间内对车位的状态进行检测和反馈；具有一定的自适应能力，可以根据环境的变化自动调节参数，保证测距的准确性和稳定性。蜂鸣器模块：警报功能：当烟雾传感器或火焰传感器检测到异常情况时，蜂鸣器会发出高频响声，提醒停车场管理员或车主；提醒功能：当车主的停车时间即将到期或已经到期时，蜂鸣器会发出低频响声，提醒车主及时缴费或移动车辆；在车辆进出停车场时，蜂鸣器可以发出不同的响声，如长响或短响，以反馈车辆是否成功进出停车场。OLED显示模块：显示当前停车场的空余车位数、停车费用等信息，方便车主选择合适的停车位；显示车辆进出停车场的状态，如进入时间、出去时间、停车时长等信息，方便停车场管理员监控车辆进出情况；显示车主缴费情况，包括已付费用、待缴费用等信息，方便车主及时缴纳停车费用；显示系统提示信息，如禁止抽烟、禁止鸣笛、禁止随意停放等规定，提醒车主注意停车秩序和安全。2.2.1技术路线（1）硬件部分需要单片机STM32F103c8t6、光敏电阻、超声波传感器、蜂鸣器、继电器、蓝牙通信模块、OLED屏幕；（2）软件平台程序用keil5；（3）画原理图用AD；（4）编程语言用C语言；（5）用户信息显示查看。2.3单片机型号选型89S51单片机的AD、EEPROM等功能需要靠扩展，增加了硬件和软件负担；以及外设资源非常有限，不太适合做复杂的产品，虽然I/O脚使用简单，但高电平时无输出能力，这也是89S51系列单片机的最大软肋；运行速度过慢，特别是双数据指针，如能改进能给编程带来很大的便利；89S51单片机保护能力很差，很容易烧坏芯片；虽然相对传统的速度有几倍提升，但对于功能很多的产品依然非常吃力，目前在教学场合和对性能要求不高的场合大量被采用。STM32单片机可以直接驱动数码管显示且外电路简单，它的A/D为10位，能满足精度要求。具有在线调试及编程（ISP）功能。STM32单片机程序都是模块化的，接口相对简单些，因为它自身带好多功能，工作速度也快。并且具有低工作电压、低功耗、驱动能力强等特点。PIC系列单片机的I/O口是双向的，其输出电路为CMOS互补推挽输出电路。I/O脚增加了用于设置输入或输出状态的方向寄存器，从而解决了89S51单片机系列I/O脚为高电平时同为输入和输出的状态。当置位1时为输入状态，且不管该脚呈高电平或低电平，对外均呈高阻状态;置位0时为输出状态，不管该脚为何种电平，均呈低阻状态，有相当的驱动能力，低电平吸入电流达25mA，高电平输出电流可达20mA。所以在这两者相比较中，选择了STM32单片机作为主控芯片，因为它的优势非常明显，首先满足了设计需要的基础上拥有最小的芯片体积，工作性能稳定可靠，参考的资料非常丰富，很适合本次的研究设计。

第3章系统硬件部分设计3.1系统总体设计本系统设计一个智能停车场管理系统设计，全部硬件开发主要包含GL5516光敏电阻、HC-SR04超声波测距传感器、蜂鸣器、继电器、蓝牙通信模块、0.96寸OLED屏幕，硬件系统设计需要完成以下个功能模块设计组成：图3.1总体原理图3.2系统主要功能模块设计智能停车场管理系统设计主要包括了HC-SR04超声波测距传感器、GL5516光敏电阻、蜂鸣器、继电器、蓝牙通信模块、0.96寸OLED屏幕以及单片机最小系统设计。3.2.1光敏电阻功能模块设计光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极，接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。其参数如下:封装形式:TO-3P。电阻尺寸:4.4mm*3mm。光敏电阻系数:50～500微欧/LUX。精度:土1%。最大额定电压:5V。工作温度范围:-40℃～+120℃。换能材料:铜、铁、钢。封装材料:注射塑料。实物图如图3.2所示。图3.2光敏电阻实物图智能停车场管理系统中的光线传感器是用来检测车位是否有车辆停放的传感器，其硬件设计应包含以下功能需求：光敏元件：用于检测光线强度的变化，一般采用光敏二极管或光敏电阻作为光敏元件。滤波器：用于滤除光线以外的噪声信号，一般采用带通滤波器进行滤波处理。增益放大器：用于将光敏元件输出的微弱信号放大，以提高检测的灵敏度和准确性。模数转换器：将模拟信号转换为数字信号，以方便后续的数字信号处理。微控制器：用于接收和处理传感器采集到的数据，并进行分析、判断和控制。通信模块：用于将传感器采集到的数据传输到主控制器或云端服务器进行进一步处理和管理。电源模块：提供传感器所需的电源供应，一般采用电池供电或外部电源供电。总之，光敏电阻的硬件设计应能够满足检测车位是否有车辆停放的功能需求，并具备高精度、高稳定性和低功耗等特点。

3.2.2超声波测距传感器功能模块设计参数：引脚：5根；工作电压：5v；工作电流：15mA；工作频率：40Hz。测量范围：最近距离：2cm；最远距离：4m；测量角度：15度。计算公式：测试距离=（高电平时间*声速（340M/S））/2。优点：性能稳定；测量距离准确；盲区小；便于使用。超声波测距传感器原理图如图3.3所示。图3.3超声波测距传感器原理图智能停车场管理系统中超声波测距传感器是用来测量车辆与地面的距离，以便系统判断车位是否已经被占用。以下是超声波测距传感器的硬件设计需求：传感器模块：超声波测距传感器需集成在一个模块中，用于方便安装和使用。测距范围：传感器需具备合适的测距范围，能够测量车辆与地面的距离。精度：传感器需要具备适当的精度，以确保系统可以准确地判断车位是否被占用。反射面要求：传感器需要在车位上方安装，并且要求车位的反射面应该具备一定的反射率。通信接口：传感器需要具备适当的通信接口，以便与系统进行数据交换。供电要求：传感器需要具备适当的供电要求，以确保系统的正常运行。防水设计：传感器需要具备适当的防水设计，以便在雨天或其他恶劣环境下正常工作。抗干扰能力：传感器需要具备一定的抗干扰能力，以确保系统可以正常工作，不受其他电子设备的影响。3.2.3显示屏功能模块设计0.96寸OLED显示屏实物图如图3.4所示。图3.4OLED显示屏实物图名称注释GND接地VCC3.3-5VD0SPI中的时钟管脚——SCKD1SPI中的数据管脚——MOSIRES复位引脚（低电平有效）DC数据/命令控制脚CS片选引脚表3.5OLED显示屏引脚表基于STM32的智能停车场管理系统中的OLED显示模块是用来实时显示各种参数的数值。主要功能是将系统中采集到的各个数据通过显示在OLED屏幕上，方便观测停车场的变化。下面是该模块的硬件设计要点：选用合适的OLED显示屏，一般为0.96英寸或1.3英寸的OLED屏幕。选择合适的控制芯片，比如选用SPI或I2C接口的控制芯片，方便与主控板进行通信。在硬件电路设计中需要包含必要的电源管理电路，如稳压器、滤波电容等，以确保OLED显示屏幕稳定工作。在硬件电路设计中需要预留OLED屏幕引脚接口，以便与主控板进行连接。根据系统要求设计合适的外壳和固定结构，保护OLED屏幕及其连接线路。3.2.4蜂鸣器功能模块设计智能停车场管理系统中，蜂鸣器通常用于发出警报或提醒声音。其硬件设计应包括以下要素：音频功放：蜂鸣器需要一个音频功放来提供足够的功率驱动蜂鸣器发声。蜂鸣器：蜂鸣器是发声的核心组件，需要根据实际需求选择合适的型号和尺寸。控制开关：蜂鸣器需要一个控制开关来控制其发声。该开关通常由单片机或其他控制器控制。连接线路：蜂鸣器需要与其他电路元件连接，如音频功放、控制开关等。因此需要设计相应的连接线路，确保信号传输的稳定性和可靠性。蜂鸣器实物图如图3.6所示。图3.6蜂鸣器实物图总之，蜂鸣器的硬件设计需要结合实际需求，选择合适的元件并设计合理的电路连接方式，以确保其正常发声并达到预期的提醒效果。3.2.5蓝牙功能模块设计在基于STM32的智能停车场管理系统中，蓝牙模块的硬件设计涉及以下几个方面：将蓝牙模块与STM32微控制器连接。通常，蓝牙模块使用串行通信接口与STM32进行通信。确保将正确的引脚连接到对应的接口线路。为蓝牙模块提供适当的电源。蓝牙模块通常需要稳定的电源电压和电流。可以使用电源管理电路、稳压器等组件来确保蓝牙模块的稳定供电。对于蓝牙模块，天线设计至关重要，影响通信距离和质量。根据模块要求选择合适的天线类型。根据需要，可能需要添加一些外部组件来增强蓝牙模块的功能，如LED指示灯、按钮或外部存储器等。在设计PCB布局时，应考虑到蓝牙模块的位置和与其他组件的距离。确保信号线路短而直接，并避免干扰源，如高频信号线或电源线。在设计中考虑蓝牙模块的安全性和防护措施，以防止未经授权的访问和数据泄露。可以使用加密算法和安全协议来保护通信数据，并在设计中采用物理和软件级别的安全措施。在完成硬件设计后，进行调试和测试以确保蓝牙模块的正常工作。使用适当的工具和设备对通信性能、距离范围和数据传输进行测试，并解决任何问题。图3.7蓝牙电路图3.3本章小结基于STM32单片机的智能停车场管理系统分析，现有的技术和经济条件系统功能均能实现；将整个系统划分成两个功能模块来进行分析，使得对系统的分析能够细致入微，同时也有利于进行后续的工作。

第4章软件系统设计功能模块系统功能的设计是满足需求设计的，如果能告诉所有处理特别程序需要的设备，如果该系统对投入、产出和模块作了准确的描述，就能使程序更有效地避免该系统的应用阶段。4.1软件主流程图主程序首先对单片机进行初始化，使得相应的IO口以及中断寄存器置位，来满足接下来的操作。图4.1系统软件主流程图4.2光敏电阻程序的设计智能停车场管理系统中的光敏电阻主要用于检测车辆是否驶入或驶出车位，其软件设计需要实现以下功能需求：（1）初始化光敏电阻，配置相关参数和引脚。（2）循环检测光敏电阻的数值，以确定是否开灯。（3）根据光敏电阻的数值，向系统发送相应的信号。（4）处理传感器的误检或漏检情况，确保系统的准确性和稳定性。（5）将检测到的车辆信息实时传输给后台服务器，更新停车场状态。具体实现过程可以采用微控制器编程，通过配置中断服务程序（ISR）或定时器，定期检测传感器数值，并处理相应的事件和异常情况。同时，还需要实现与其他传感器和显示屏的通信，确保系统的协同作用和整体性能。光敏电阻设计流程图如图4.2所示。图4.2光敏电阻流程图4.3超声波测距传感器程序的设计为了实现超声波测距传感器检测进入车辆数的功能，可以采用以下软件设计：初始化传感器：在系统启动时，对超声波测距传感器进行初始化。初始化包括设置传感器引脚、设置超声波信号的频率和波特率等。循环检测车辆：使用一个循环来检测车辆是否进入或是否离开停车场。当车辆进入停车场时，传感器就会检测到车辆的进入，计数器加1；当车辆离开停车场时，传感器就会检测到车辆驶出，计数器减1。显示进入车辆数：将检测到的车辆数实时显示在停车场管理系统的显示屏上。发出警报：当停车场内车辆数量超出了规定的最大限制时，系统应该能够发出警报。可以通过连接蜂鸣器实现警报功能。存储数据：当车辆进入或离开停车场时，系统需要将相关数据存储到数据库中。这些数据包括车辆进入或离开的时间，车牌号码等信息。统计停车场剩余车位：系统需统计停车场内剩余的车位数量，以便实时更新在显示屏上的车位信息数量。可以通过将停车场总车位数减去已停放车辆数来实现统计剩余车位的功能。根据以上软件设计，可以实现超声波测距传感器检测进入车辆数的功能。超声波测距传感器流程图如图4.3所示。图4.3超声波测距传感器流程图4.4显示屏程序的设计智能停车场管理系统中的显示屏主要用于显示车位状态、收费信息、提示信息等。因此，其软件程序设计应该包括以下方面：界面设计：根据实际需要设计合适的界面布局和显示格式，以便用户能够直观地了解停车场的信息。数据处理：依据传感器采集到的数据，对车辆进出和车位状态等信息进行处理，以便在显示屏上进行展示。数据更新：定时从服务器端获取最新的车位状态、停车费用等信息，并在显示屏上进行更新。系统管理：提供管理员账号，用于对系统进行管理，包括更新车位状态、调整收费标准等操作。报警提示：当有异常情况发生时，例如烟雾传感器或火焰传感器检测到异常，系统应该能够及时发出警报并在显示屏上进行提示。多语言支持：为了方便国际用户使用，系统应该支持多语言切换，让不同语言的用户都能够顺畅地使用系统。以上是智能停车场管理系统中显示屏的软件程序设计需要考虑的方面。显示屏显示程序流程图如图4.4所示。图4.4显示屏显示流程图

4.5蜂鸣器程序的设计蜂鸣器实际上是一种兼顾声音和警示的作用，就是一种可以发出类似声音的装置，一般用在警报装置，提醒装置上。起到报警功能，体积较小、质量较轻。系统中的蜂鸣器主要是用于发出警报或提醒声音。当检测停车场内无剩余车位时，蜂鸣器自动报警。当停车场有剩余车位时，蜂鸣器不会报警。蜂鸣器流程图如图4.5所示。图4.5蜂鸣器流程图4.6蓝牙程序的设计在基于STM32的智能停车场管理系统中，蓝牙模块的软件设计包括以下几个方面：在系统启动时，需要初始化和配置蓝牙模块。这包括设置串口通信参数、配对模式、服务和特性配置等。使用适当的库或驱动程序来简化配置过程。设计合适的数据交换机制，以便与其他设备进行通信。定义数据包格式和协议，确保数据的准确传输。处理接收到的命令和数据，并采取相应的操作，如更新车位状态、执行预订请求等。管理蓝牙连接的建立和断开。处理连接事件，并保持与手机或其他蓝牙设备的稳定通信。处理断开连接的情况，执行相应的操作。实现合适的用户身份验证机制，确保只有授权用户可以使用系统功能。进行蓝牙模块软件的调试和测试，确保其正常工作。使用适当的工具和技术，如调试器、串口监视器等，进行调试和问题排查。蓝牙流程图如图4.6所示。图4.6蓝牙流程图

第5章系统测试5.1系统实物图图5.1系统完整实物图5.2测试目的软件测试其实是为了发现系统中可能存在的缺陷，很多人认为在测试过程中发现的错误越少越好，但其实并不是这样的，只有在测试阶段中发现更多的问题才有利于提高软件的完整性。软件测试是一个破坏性的过程，其目的是为了尽可能多地发现软件中的错误，而不是为了演示软件的正确功能。5.3功能测试显示屏功能模块设计：显示屏用来显示距离、光照信息、车位情况等，基于STM32的智能停车场管理系统设计能够通过超声波测距传感器采集进入和驶出的车辆数，并通过显示屏进行显示，显示屏还可以显示停车场总的车位数量和剩余车位数量。图5.2显示屏模块功能测试图光敏传感器模块测试：光线传感器需要能够测量停车场内的光线强度，并将测量结果传输给主控制系统。测量光线强度的精度应该足够高，以确保自动控制系统能够准确地判断是否需要开启或关闭灯光；光线传感器需要通过一定的通信协议将测量结果传输给主控制系统。光敏传感器用来采集停车场内光照情况，当采集到的光照强度小于阈值时，会开启灯光；反之，当光照强度充足时，不会开启灯光。图5.3光敏电阻模块功能测试图

超声波测距传感器功能模块测试：超声波测距传感器在本设计中主要用来测量车与障碍物之间的距离，将卡片放入超声波测距传感器面前感应，系统监测当前有剩余车位，并且有车辆驶入，自动开启舵机予以开门，允许车辆驶入；系统监测当前无剩余车位，并且有车辆驶入，不予开门，蜂鸣器会进行报警。图5.4超声波测距传感器功能测试图

手机下载停车场软件，通过蓝牙通信模块，与上位机连接，手机屏幕上显示当前停车场的时间，是否有车辆驶入/是否有车辆驶出，停车位总数，车位剩余数量，光照阈值和灯光显示，还可以在手机上设置光照阈值，设置阈值小于当前光照值，灯光开启。图5.5上位机连接图5.4测试结果在这一章节中，对系统的功能模块进行了测试，对其获得的测试进行了详细的记录，并且进行分析，可以使得系统具有正常运行的特性，在模块控制中，通过正常的使用，可以符合要求，使该系统通过测试。第6章总结与展望在这一章中对整个系统的开发过程进行了总结和系统完成后的心得体会，整个开发工程中从一开始的选题到最后项目的完成中使我获得更多的认知。6.1总结智能停车场管理系统的设计旨在提高停车场管理的智能化程度，通过使用卡片、烟雾传感器、超声波测距传感器等硬件设备，实现对停车场内车辆、环境等方面的监测和管理。同时，通过显示屏和蜂鸣器等硬件设备，提供车位状态、告警信息等实时反馈，方便车主和停车场管理人员的使用和管理。在硬件设计方面，需要根据实际需要选用合适的设备，并将其安装在停车场内合适的位置，确保其可以正常工作和监测。在软件程序设计方面，需要编写超声波测距传感器的监测程序以及显示屏的显示程序，实现停车场信息的实时监测、反馈和显示。总体而言，智能停车场管理系统的设计可以提高停车场管理的效率和安全性，为车主和停车场管理人员带来便利。6.2展望智能停车场管理系统设计具有较广泛的应用前景，可以提高停车场管理效率、增加停车场收入、改善用户停车体验等方面发挥作用。未来的展望包括：（1）智能化程度的提高：随着技术的不断发展，智能停车场管理系统将会更加智能化，可以利用物联网、云计算等技术实现更高效的管理。（2）联网化程度的提高：智能停车场管理系统可以与城市交通管理系统、公共汽车到站提醒系统等联网，实现更加智能化的交通运输管理。（3）环保性能的提高：智能停车场管理系统可以引入新的环保技术，如太阳能充电、绿色材料等，提高系统的环保性能。（4）用户体验的提高：智能停车场管理系统可以引入更加人性化的设计，如语音提示、车位预订等，提高用户的停车体验。（5）智慧城市建设的推进：智能停车场管理系统可以与智慧城市建设相结合，实现更加智慧化的城市交通管理，推动智慧城市建设的进程。

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