智能立体停车库的设计研究(2)

2 电梯式智能立体停车库控制原理分析

如图5所示本设计中的一层取车系统工作过程为：驾驶员按下取车开关K2，升降装置无需工作，故此时立柱马达M1不工作，送车装置触碰一层停车场框架上停车动作开关K4，停车马达开始反转，载车板和其上的车辆被反向推向送车装置，10 s后载车板即将离开停车装置，送车马达开始反转，载车板脱离限位开关K3，30 s后到指定送车位置，送车马达和停车马达停止工作，一层取车过程结束，升降装置无需回位动作，立柱马达M1依然停转。

图5 一层停取车控制原理图

如图6所示，本发明中的二层及以上停车系统工作过程为：驾驶员按下停车开关K1，立柱马达开始工作，抬升升降装置至指定停车层，送车装置触碰该层停车场框架上的停车动作开关K4，送车马达开始正转，载车板被推送向停车装置，10 s后载车板即将离开送车装置，停车马达开始正转，载车板在停车装置上向内移动直至最里侧停车位，此时碰触到限位开关K3，送车马达和停车马达M2停止工作，该层停车过程结束，立柱马达反转，直至升降装置回降到初始位置。

本设计中的二层及以上取车系统工作过程为：驾驶员按下取车开关K2，立柱马达开始工作，抬升升降装置至取车层，送车装置触碰该层停车场框架上的停车动作开关K4，停车马达开始反转，载车板和其上的车辆被反向推向送车装置，10 s后载车板即将离开停车装置，送车马达M3开始反转，载车板脱离限位开关K3，30 s后到指定送车位置，送车马达和停车马达停止工作，该层取车过程结束，立柱马达反转，直至升降装置回降到驾驶员等待位置。

图6 二层停取车控制原理图

3 电梯式智能立体停车库控制系统设计

根据前述设计情况，停车场控制系统由车辆停入系统、车位监测系统、车辆取出即收费系统组成。其中，车位监测系统可根据停车位的数量，分区域分别设置微处理器进行控制，各区分处理器采用串行接口与主机相连，如图7所示。

图7 控制系统框图

3.1 车辆停取控制系统设计

由于停车过程为驾驶员将车辆停入送车装置，驾驶员下车到指定位置按下停车按钮，取走停车卡，系统记录该卡所属车辆停车位置以便准确取车，故需要配备RFID读写模块。停车时间由时间模块来记录。各个电机要配备驱动电路。最终由微处理器控制各个模块间的换算和运行(如图8所示)。

本设计中多机通讯选取51系列单片机且组成结构为主从式，每个模块分配一个单片机进行控制。选用RS-485串口通讯。为了配合RFID模块的串口通讯19.5 kbps的波特率，单片机选取串口通讯方式配合连接。

图8 停入系统框图

为了简化程序、提高系统运行效率，本设计采用自定义通讯协议，具体工作情况如下：1)从机只完成指定模块的工作任务，无需主动访问主机。2)主机只发送地址信息给从机，从机通过第9位接收的数据是否为9来判断该数据是否为主机发送的地址信息。其他情况则为从其他途径接收到的数据信息。3)主机驱动从机时，先以广播地址形式中断所有从机接收状态，从机一一核对，地址匹配从机发送数据给主机，其他从机结束中断返回。

3.2 车位监测控制系统设计

为了快速便捷地寻找空车位，系统给每个车位进行编号，并且在车位多的情况下进行分区管理。本设计每30个车位为一个分区，每个分区设定区域编号。该区域车位停满时反馈给系统为1，同时，系统点亮相应区域LED红灯；未满时为0，同时，系统点亮相应区域LED绿灯。

停车位从机软件控制流程为：系统初始化后，各车位红外感应器逐一反馈车位有无车情况，系统作以记录，有车为1无车为0。每30个车位对应一个分区编号进行反馈记录。如果在反馈期间出现停取车等串口中断信号，则中断该反馈，执行完中断程序后返回继续。如图9所示。

图9 停车位从机软件控制流程

4 结语

通过上述设计方案，本设计提供的电梯式智能立体停车库，充分利用了垂直空间，适用于中型停车场的设计，对城市中心小区域空间的充分利用具有积极意义，智能的控制方式和多车位的设计更应急解决了快速停车和停车难的问题。

文章来源：《机械传动》 网址: http://www.jxcdzz.cn/qikandaodu/2021/0413/410.html