wifi模塊供應(yīng)商基于雷達(dá)傳感器避障5G自動(dòng)泊車wifi城市智能泊車系統(tǒng)研究,近幾年來(lái)我國(guó)的汽車產(chǎn)量迅速增加,造成了城市停車泊車系統(tǒng)出現(xiàn)了各種各樣的問(wèn)題,比如,停車時(shí)由于車輛太多而無(wú)法找到停車位、停車時(shí)忘記停車位置等等。針對(duì)這些問(wèn)題,我們提出利用S單片機(jī)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線傳感技術(shù)、wifi模塊供應(yīng)商Wifi模塊、藍(lán)牙模塊、超聲波傳感器、雷達(dá)避障傳感器、顯示屏、蜂鳴器、LED燈等構(gòu)成一套智能泊車提示系統(tǒng)。使用者可通過(guò)手機(jī)APP連接藍(lán)牙系統(tǒng),使用藍(lán)牙系統(tǒng)控制停車場(chǎng)的停車信息,并通過(guò)wifi模塊供應(yīng)商Wifi模塊將車位信息以液晶屏上傳到車輛上載,并在顯示屏上實(shí)時(shí)顯示收費(fèi)情況。
伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的人擁有了私家車,盡管如今汽車工業(yè)的發(fā)展,人們的出行更加方便、舒適,但安全、停車等問(wèn)題也不容忽視。當(dāng)前大部分車型都安裝了泊車系統(tǒng),方便車主更安全地??吭谲囕v。但是在現(xiàn)實(shí)生活中,安裝該裝置還會(huì)發(fā)生追尾、停泊車誤等事故。造成事故的原因很多,如:汽車尾部與其它物體的距離過(guò)密,車內(nèi)傳來(lái)“嘀嗒聲”,由于車主精神緊張,全心全意地進(jìn)行駕駛操作,自動(dòng)忽略周圍聲音,導(dǎo)致發(fā)生事故,因此,泊車系統(tǒng)需要不斷完善。在停車車庫(kù)內(nèi),本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了多種功能輔助小車停車。目前多數(shù)停車場(chǎng)都沒(méi)有位置提示此項(xiàng)服務(wù),如果大型停車場(chǎng)有1000個(gè)泊位,多個(gè)入出口,消費(fèi)者從A1口進(jìn)入,等到離開(kāi)購(gòu)物中心時(shí),卻從A3口進(jìn)入,很容易忘記自己的停車位置,找不到車輛就很難找到。該系統(tǒng)提供泊車提醒服務(wù),通過(guò)藍(lán)牙模塊連接到汽車APP上,提示車輛和車主之間的距離,并提供停車時(shí)間和收費(fèi)情況,讓車主更方便服務(wù)。
采用S單片機(jī)作為總控中心,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線傳感技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù),設(shè)計(jì)了一套地下停車場(chǎng)智能泊車提醒系統(tǒng)。能實(shí)現(xiàn)雷達(dá)避障、超聲波測(cè)距、藍(lán)牙連接APP提示停車位置,并在手機(jī)APP上顯示停車時(shí)間和收費(fèi),兩個(gè)模塊通過(guò)
WiFi無(wú)線傳感器進(jìn)行通訊。智能泊車提示系統(tǒng)主要由停車檢測(cè)、信息管理提示兩部分組成,整個(gè)停車場(chǎng)分為10個(gè)停車區(qū)域。各停車場(chǎng)均設(shè)有出入口檢測(cè)系統(tǒng),可檢測(cè)當(dāng)前停車區(qū)域的車輛數(shù)量變化,并通過(guò)無(wú)線傳感器將檢測(cè)到的信息發(fā)送到停車場(chǎng)管理中心。停車管理中心通過(guò)實(shí)時(shí)發(fā)送的信息,對(duì)系統(tǒng)存儲(chǔ)的車位和信息進(jìn)行更新,傳送到新開(kāi)的車主APP上進(jìn)行提示。該系統(tǒng)可通過(guò)車主下載的APP來(lái)控制其停放在車庫(kù)內(nèi)的LED燈和蜂鳴器,在需要離開(kāi)的時(shí)候,可通過(guò)這一行為及時(shí)找到屬于自己的車輛。本系統(tǒng)采用了C和JAVA兩種語(yǔ)言技術(shù),并結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),Arduino技術(shù)的應(yīng)用,軟件設(shè)計(jì)中對(duì)此進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
汽車防撞主要要考慮正面避障和側(cè)避障。汽車行駛過(guò)程中,當(dāng)車輛發(fā)現(xiàn)某一側(cè)有障礙物時(shí),將方向盤向相反方向稍微移動(dòng),然后向前行駛,這種情況屬于側(cè)避障。在行駛到左右時(shí),小車均無(wú)障礙物,僅在車體后方或前方有障礙物的情況下,小車為正面避障。車進(jìn)“凹”字形車庫(kù)時(shí),不能移動(dòng),說(shuō)明小車已鎖住,無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行。本論文采用雙路雷達(dá)對(duì)管方式,在車場(chǎng)頭部和尾部分別設(shè)置雷達(dá)傳感器,以控制車輛行駛距離。可以實(shí)現(xiàn)車庫(kù)在不同方向上對(duì)小車各種情況的障礙判斷。該雷達(dá)傳感器具有非接觸、響應(yīng)速度快、距離安全等優(yōu)點(diǎn),所以在停車車庫(kù)使用能更安全,大多數(shù)小車都有自帶避障系統(tǒng),因此,將其與車庫(kù)的避障系統(tǒng)結(jié)合起來(lái),可具有體積小、安裝方便等特點(diǎn),從而使該系統(tǒng)能夠廣泛應(yīng)用于車庫(kù)。該雷達(dá)防障礙物傳感器波長(zhǎng)10cm,發(fā)射距離與輻射強(qiáng)度成正比,雷達(dá)傳感器發(fā)射電磁光,遇車后折射回,相當(dāng)于一個(gè)雷達(dá)探測(cè)接收器,探測(cè)到回波,并發(fā)出信號(hào)提示。
新型具有四個(gè)引口,一條引口和一條引口與GND相連,其余兩條引口分別由TIRG觸發(fā)波形信號(hào)和ECHO回波信號(hào)。在TIRG超聲高達(dá)10uS以上時(shí),觸發(fā)脈沖,超聲發(fā)射器立刻發(fā)出信號(hào),待模塊接收回波后,利用超聲模組對(duì)現(xiàn)場(chǎng)溫度值進(jìn)行測(cè)量,根據(jù)溫度值對(duì)測(cè)距結(jié)果進(jìn)行修正,并通過(guò)ECHO引口輸出。這個(gè)波返回水平的時(shí)間需要轉(zhuǎn)換成距離為340m/s的時(shí)間值的二分之一,公式是:S=340m/s*T/2。聲波能在停車車庫(kù)系統(tǒng)中發(fā)揮很大的作用,主要講超聲波系統(tǒng)安裝在車庫(kù)的后面,左右各安裝一個(gè),超聲波測(cè)距傳感器體積小,可用于車庫(kù),使每一個(gè)泊位停車時(shí)都有測(cè)距系統(tǒng)響應(yīng),避免車主在停車時(shí)看不到后車距離而發(fā)生意外問(wèn)題。該模塊的使用非常簡(jiǎn)單,利用計(jì)時(shí)器也能計(jì)算出時(shí)間,并可通過(guò)計(jì)時(shí)器計(jì)算出停車時(shí)間,與LCM12864液晶屏傳感器連接,進(jìn)行計(jì)費(fèi)顯示。這種超聲技術(shù)對(duì)于車庫(kù)內(nèi)環(huán)境的數(shù)據(jù)采集和檢測(cè),起到了比較重要的作用。
該藍(lán)牙無(wú)線傳感器主要由兩大模塊組成:傳感器模塊(發(fā)送模塊)和藍(lán)牙無(wú)線模塊(藍(lán)牙模塊);前一種方法主要是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,把現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,完成對(duì)數(shù)字量的轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)。該系統(tǒng)采用藍(lán)牙無(wú)線通信協(xié)議,使該傳感器設(shè)備符合藍(lán)牙無(wú)線通信協(xié)議的要求,并將現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭B接藍(lán)牙設(shè)備。它工作于2.4GHz的ISM頻段,可同時(shí)傳輸語(yǔ)音和數(shù)據(jù),抗干擾性強(qiáng),耗電低,可在本系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)信息的采集處理與發(fā)送。使用藍(lán)牙模塊較好的是要提醒車主小車的位置,因?yàn)楹芏嘬囍髟谕\嚭?,想要離開(kāi)的時(shí)候常常忘記車輛停放的位置,那么我們的系統(tǒng)就可以為車主提供車位顯示服務(wù),業(yè)主只需下載APK包,裝好后連到車位,即可在車位內(nèi)安裝LED燈和蜂鳴器。從而在車主無(wú)法找到自己的車位時(shí),可利用手機(jī)藍(lán)牙模式,控制LED燈泡閃爍的停車位置同時(shí)鳴叫。通過(guò)這些提示,車主可以很容易地找到自己的車位,不用花太多時(shí)間找車,也可以為記住車輛位置,但經(jīng)常迷路的車主提供更好的服務(wù)體驗(yàn),而且可以通過(guò)手機(jī)APP查看停車時(shí)間和計(jì)費(fèi)情況。
Wi-Fi模塊也叫
串口Wi-Fi模塊,屬于物聯(lián)網(wǎng)傳輸層的模塊,其作用是把串口或TTL電平轉(zhuǎn)換成符合Wi-Fi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式模塊。IEEE802.11b.g.n協(xié)議棧和TCP/IP協(xié)議棧是內(nèi)建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。嵌入式Wi-Fi模塊可直接使用wifi模塊供應(yīng)商Wi-Fi模塊連接到因特網(wǎng),是實(shí)現(xiàn)無(wú)線智能家居、無(wú)線智能泊車提示等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要組成部分。Wi-Fi模塊通過(guò)確定信道號(hào)的方式實(shí)現(xiàn)快速聯(lián)網(wǎng),在無(wú)線聯(lián)網(wǎng)的過(guò)程中,通常會(huì)對(duì)現(xiàn)有的所有信道依次掃描,以搜索為目的的AP創(chuàng)建的網(wǎng)絡(luò)。wifi模塊供應(yīng)商串口型wifi模塊提供了設(shè)定工作通道的參數(shù),使其在始終處于目的網(wǎng)絡(luò)所在信道的情況下,可指定模塊的工作通道,以提高網(wǎng)絡(luò)速度。該方法可使智能泊車系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),可讓車主在進(jìn)入停車場(chǎng)后,通過(guò)連接APP就能看到停車空位和收費(fèi)系統(tǒng)。WIFI模塊能為用戶帶來(lái)更好的服務(wù)體驗(yàn)。
顯示器分為L(zhǎng)ED顯示器和LCD顯示器,該顯示器屬于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的模塊,液晶顯示器是利用液晶的物理特性,通過(guò)電壓來(lái)控制其顯示區(qū)域,有電即有顯示,可顯示圖形。液晶屏的分類方法很多,一般可以根據(jù)顯示方式分為段式、字符式、點(diǎn)陣式等。液晶屏除黑白顯示外,還有多灰度彩色顯示等。在此簡(jiǎn)單介紹文字顯示與漢字顯示。字型顯示:以6*8或8*8=8個(gè)字段組成,用LCD顯示字符比較復(fù)雜,發(fā)現(xiàn)并顯示在屏幕上有8個(gè)字節(jié),每個(gè)字節(jié)都有"1",另一些則是"0","1"點(diǎn)亮,"0"不亮。這樣就形成了特定的角色。而控制中帶字符發(fā)生器的顯示字符比較簡(jiǎn)單,能使控制器以文字方式工作,根據(jù)LCD開(kāi)始顯示的行列號(hào)和列數(shù),找到顯示RAM的對(duì)應(yīng)地址,設(shè)置光標(biāo),并輸出相應(yīng)字符的編碼。漢語(yǔ)拼音顯示:漢字的顯示一般是以圖示的方式,先從微型計(jì)算機(jī)上抽取所要顯示的漢字,32B,分左右兩邊,每列16B,左邊是1,3,5...右邊是2.4.6...根據(jù)LCD上開(kāi)始顯示的行列號(hào)和每一行的列數(shù)找到顯示RAM的對(duì)應(yīng)地址,設(shè)置光標(biāo),送一個(gè)字節(jié),光標(biāo)位置加1,送第二字節(jié),將該換行按列對(duì)齊,直到32B全部送出,就可以在LCD上得到一個(gè)完整的漢字。本設(shè)計(jì)將利用LCD顯示器顯示整個(gè)車庫(kù)的地圖和空位顯示。根據(jù)功能的需要,使用彩色液晶顯示器進(jìn)行顯示。LED顯示器采用8*8陣列,將多個(gè)點(diǎn)陣列拼接設(shè)定,當(dāng)車輛進(jìn)出時(shí),可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)輸出車庫(kù)空位數(shù)的統(tǒng)計(jì)和停車收費(fèi)等。通常是掃描式LED點(diǎn)陣顯示,具體使用方法有三種:(1)點(diǎn)掃描;(2)線掃描;(3)列掃描。如果采用一種方法,它的掃描頻率必須大于16×64=1024Hz,周期小于1ms。如果用第二、三種方法,那么頻率必須大于16×8=128Hz,并且在不到7.8ms的時(shí)間內(nèi)滿足視覺(jué)暫留。另外,一次驅(qū)動(dòng)一列或一行(8個(gè)LED)需要加上驅(qū)動(dòng)電路來(lái)增加電流,否則LED的亮度就會(huì)不足。
系統(tǒng)以S單片機(jī)為核心,采用單片機(jī)對(duì)雷達(dá)避障模塊進(jìn)行控制,完成對(duì)各種障礙物的避障,并通過(guò)WIFI模塊控制藍(lán)牙模塊,實(shí)現(xiàn)尋位功能,并通過(guò)顯示屏模塊顯示收費(fèi)及車庫(kù)地圖。APP主要用于定位功能和計(jì)費(fèi)顯示。該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)采用了C語(yǔ)言和Arduino軟件,其中藍(lán)牙部分代碼解釋如下:Stringrcv;定義了接收字符串rcvvoidsetup(){Serial.begin(9600);pinMode的rcv賦值為nullpinMode(13,OUTPUT);初始化13口為輸出pinMode(9,OUTPUT);初始化9口為輸出}voidloop(){if(Serial.available()()){如果串口接收字符大于0rcv=Serial.readStringUntil(';');接收字符串,分配rcvif(String(rcv).equals(String("open"))){如果rcv收到的字符是opendigitalWrite,HIGH);開(kāi)燈(digitalWrite(9,HIGH);打開(kāi)聲音}elseif(String(rcv).equals(String("close")){如果rcv收到的字符是closedigitalWrite,LOW);關(guān)燈的digitalWrite(9,LOW);可以使用APPINVENTOR軟件編寫(xiě)關(guān)聲音}}}APP程序,把界面材料導(dǎo)入軟件中,通過(guò)控件來(lái)設(shè)計(jì)界面,即手機(jī)進(jìn)入APP界面。需要設(shè)計(jì)連接WIFI和藍(lán)牙的選擇框,通過(guò)選擇框可以將手機(jī)連接到藍(lán)牙或WIFI上,然后加入標(biāo)簽,以顯示是否成功配對(duì)。二是設(shè)置兩個(gè)按鈕,一是燈光按鈕,二是聲音按鈕,二是通過(guò)程序設(shè)計(jì)完成后按鈕來(lái)控制燈亮滅及聲音的開(kāi)關(guān)。添加一個(gè)標(biāo)簽來(lái)顯示用戶和汽車之間的距離。當(dāng)組合完成時(shí),點(diǎn)擊編程按鈕,開(kāi)始編寫(xiě)程序。先通過(guò)藍(lán)牙客戶端確定藍(lán)牙選擇框,使用戶進(jìn)入界面后了解當(dāng)前的全部藍(lán)牙地址,確定藍(lán)牙后再進(jìn)行配對(duì),成功提示配對(duì)成功,否則顯示配對(duì)失敗,需要重新配對(duì)。第二,設(shè)計(jì)按鈕1,加入藍(lán)牙客戶機(jī),藍(lán)牙客戶端通過(guò)按鍵1讀出藍(lán)牙客戶端接收到的字符,控制單片機(jī)內(nèi)部連接LED燈的亮滅;控制單字元,例如:如果Bluetooth接收電話按鈕發(fā)送了一個(gè)'a'字符,則LED燈狀態(tài)改變;設(shè)計(jì)按鈕2,與按鈕1的設(shè)置相同。用“b”字符控制蜂鳴器的切換狀態(tài);設(shè)計(jì)按鈕3,當(dāng)按下按鈕3時(shí),APP上設(shè)置的標(biāo)簽將提示停車位置,并根據(jù)手機(jī)地圖功能做路線提示,同時(shí)也可以通過(guò)按鈕1和2按鈕直觀地感覺(jué)到汽車的位置。設(shè)計(jì)一個(gè)定時(shí)器,通過(guò)藍(lán)牙將傳感器信息采集到手機(jī)APP,當(dāng)定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí),使所有控制項(xiàng)生效。確定了程序的運(yùn)行過(guò)程,使按鈕程序的操作更加簡(jiǎn)單,直接調(diào)用過(guò)程就可以了,可以保證信息的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性、有效性和便攜。
車輛避障時(shí),多個(gè)無(wú)規(guī)律性車庫(kù)將作為試驗(yàn)場(chǎng)地,小車在側(cè)向入庫(kù)或倒車入位的行進(jìn)過(guò)程中會(huì)不停地檢測(cè)周圍的障礙物,每一個(gè)車庫(kù)在接近或移動(dòng)路線時(shí),都會(huì)在車輛靠近或移動(dòng)路線有偏差時(shí)提醒,此時(shí)小車也會(huì)隨之改變。小轎車入庫(kù)共分三步,一步是將小車行駛到車位前面與車庫(kù)平行,然后開(kāi)始倒車;第二步,車身歪斜,需要在車體的左、右方向行駛,在轉(zhuǎn)向車輛一側(cè)后,開(kāi)始倒車;其三,小車與車庫(kù)成45度角,需將車前傾,改變車身角度,逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤,反向直到完全倒進(jìn)車庫(kù)。當(dāng)找車時(shí),藍(lán)牙連接到手機(jī)上能提醒幾個(gè)區(qū)域,若還不完全明白,在同一層,可使用藍(lán)牙APP上的控制按鈕,存放車廠的車庫(kù)將會(huì)發(fā)出閃光和蜂鳴器聲音提示。汽車駛離車庫(kù)后,系統(tǒng)顯示將自動(dòng)進(jìn)行計(jì)費(fèi),并將QR碼設(shè)置到出口處,當(dāng)QR碼掃描成功后,提桿自動(dòng)開(kāi)啟,確保車輛駛離。該試驗(yàn)經(jīng)多次試驗(yàn),可為用戶提供良好的服務(wù)。
對(duì)實(shí)際停車、找車難等問(wèn)題,結(jié)合智能小車的試驗(yàn)特點(diǎn),在此基礎(chǔ)上引入藍(lán)牙和wifi模塊供應(yīng)商無(wú)線模塊技術(shù),以解決實(shí)際問(wèn)題。利用微型實(shí)物進(jìn)行研究與實(shí)驗(yàn),能夠完整地模擬整個(gè)停車場(chǎng)停車、尋車過(guò)程,是一項(xiàng)具有廣泛應(yīng)用前景的技術(shù)。運(yùn)用現(xiàn)代泊車?yán)砟?,在現(xiàn)代信息社會(huì)快速發(fā)展的今天,是十分實(shí)用的,也為現(xiàn)代科技的發(fā)展提供了新思路、新思想,更方便了人們的生活。