网络型停车场控制系统硬件电路设计与实现

摘要：设计的网络型机动车停车场控制管理系统是以单片机为执行核心，以计算机软件为管理核心，提出一种监控自动化、信息管理自动化网络解决方案。通过计算机网络技术和RS 485工业总线的应用，车场规模可以无限制扩展。在门禁控制机中加入信息存储电路，有效地避免了通信堵塞现象，同时信息存电路又可作为临时的上位机热备份机，即使上位机短时间失效停机，系统的监控运作依然正常。这样的小冗余度设计实现了上下位机互补、软硬件互补的运行，保证了系统稳定无差错运行。
关键词：计算机网络；RS 485；备份机；数据采集

网络型机动车停车场控制管理系统充分利用了现代互联网网络的高度分散性，无论是扩充系统的规模。还是使用者使用的便利性都得到了最大的发挥。通过已经相当成熟的RS 485工业总线对底层设备进行连接，具有可靠性高，开发成本低的特点。通过对传感器数据采集，让使用者从车辆进入车场到停放车位都是在一个简单、安全、高效的环境下进行的。使用者对于停车场完全是自助式使用，管理方对停车场的管理也是在计算机自动执行之中进行监控。

1 系统方案设计
系统分为网络、上位机、下位机三大模块。系统结构如图1所示。

网络模块网络模块指的是各管理机或者服务器主机通过网络适配器，网络连线组网，用户通过网页进行预定停车位和网络付款。通过计算机管理可以建成大规模的停车场管理系统，适宜现代化大型物业公司对多个地域分布的停车场进行集中统一管理；RS 485串行通信总线用于加挂停车场的执行单元，如监控主机、门禁控制机、收费机、身份识别设备等低速设备，并与上位计算机进行通信。
上位机模块指各分布停车场的管理计算机或者扩大规模后的服务器。通过管理软件管理停车场车位数据库，接收用户的网络预订和管理员的管理，通过RS 232通信接口经信号电平转换为RS 485通信电平后与下位机进行通信，控制停车场的各个执行单元，上位机与闭路图像监视单元连接用于监视停车场的实时安全动态。
下位机模块车位监控单元由两片单片机构成的监控主控制机和热备份机组成；通过光电耦合模块控制由光电传感器构成的车位监控电路对车位进行实时监控；因采用总线技术，所以停车场车位的数量可以依据需要进行扩展，出入门禁控制单元包括由单片机、实时时钟、存储器、LCD显示器、键盘、控制输出电路组成的控制机；既可作为门禁的开启与关闭控制，又可作为上位机短时间故障的热备份机运作。出入库身份识别单元包括无线射频识别和红外线条码识别，用于识别用户的身份信息。总线上连接着自动收费单元，与目前的自动售货机类似。

2 下位门禁控制机电路设计
下位机门禁管理模块是出入车场的最先和最末环节，只有设计结构合理，使用人性化的系统才会受到欢迎。该模块采用模块化设计，由电源电路、控制机主机、门禁时钟电路、车位信息存储电路、门禁通信电路、门禁执行控制电路、门禁信息输入电路、门禁信息输出电路等组成，其结构框图如图2所示。