超声波在停车场中大放异彩发布日期：2010-11-05来源：中国智能停车网浏览次数：2736责任编辑：黄磊磊将超声波运用于停车场诱导管理系统，主要用于引导车辆停车和管理停车场。停车场车位检测引导系统介绍1超声波检测车位状态的原理超声波检测车位状态是基于超声波测距原理实现的，超声波探头不易受干扰,安装方便,将超声波传感器安装在车位的正上方,向下发射超声波,超声波经地面或车辆顶部反射又由传感器接收,可获取超声波传输的时间,从而计算出超声波传输的距离。当车位有车时,超声波传输的距离与无车时是不同的,由此可判断泊位上有无车辆停放。为此,采用超声波传感器进行车位检测器的研制[2]。如图1所示，在超声波检测车位状态的原理图中，L为超声波探头到反射面的距离，L=Vt/2其中：t为发射超声波与接收超声波的时间间隔，v为在空气中的传播速度。图1超声波检测车位状态原理图2超声波检测车位状态的实现根据超声波测距的原理，假设停车场的顶部（探头所在位置）与地面的高度为２米，空气的传播速度认为是不变的。在实际中，如果有车停入时，超声波发出后遇到汽车顶部反射,超声波接收到的时间就要比没有车时的时间短，可以根据公式L=Vt/2推出，这样得到的距离L也就小，实际测得距离小于2m，可以将2m作为比较距离,把实测距离和2m做比较,如果小于2m,则表示车位有车停放,否则说明车位未被占据。为了克服人在车位上走动时的干扰,当检测到有车刚停放时,需要隔几秒钟之后再进行确认[3]。超声波检测车位状态的电路包括：超声波发射电路、超声波接收电路和单片机电路。如图2所示。图2超声波检测车位状态电路图超声波发射电路核心器件为TCT40-16（T），由单片机的P1.0管脚产生频率为40KHZ的方波信号。为了提高发射强度,用推挽形式将方波信号加到超声波换能器两端,。输出端采用两个反相器（集电极开路输出的门电路）并联,用于提高驱动能力。超声波接收电路核心器件为CX20106，CX20106是日本索尼公司一款红外线检波接收的专用芯片,常用于电视机红外遥控接收器，在输入信号过强时防止前置放大器过载,设有带通滤波器,频率f0可由5脚的外接电阻或电位器调节。使用时调节方便,抗电磁干扰能力较强。考虑到红外遥控常用的载波频率38K与测距的超声波频率40K较为接近,利用CX20106制作超声波检测接收电路。当接收探头接收到回波后，把超声波信号转变为微弱的电信号。再经过CX20106的放大，滤波，会在INT0产生一个下降沿信号，此信号作为单片机的中断信号。单片机响应中断后，读取单片机内部定时器的时间，计算距离。通过距离判断此车位有无停放车辆。如果有车，则把P1.1管脚置为高电平，如果没有车，则P1.1为低电平。此电平信号作为车位状态信息送给车位信息采集模块。停车场车位检测引导系统的硬件实现超声波车位检测引导系统的原理框图如图3.车位检测引导系统由车位检测器，车位引导屏，方向指示灯等组成。在每个车位设置一个车位检测器，通过总线并入管理软件子系统后，车位引导屏将显示沿方向指示灯的空余车位数给司机，引导司机停车，避免司机在车库内找车位的烦恼。若车库内己无车位使用，则入口车位显示屏显示“车库满位（0）”字样，不再受理车辆进库[4]。车位检测器由一对超声波探头组成，首先由一只超声波探头发出超声波，再由另一个超声波探头接收，把接收到的超声波转化为电信号送到单片机，通过单片机的内部软件进行判断，如有车进入，则单片机控制第1组LED实现加1显示，如有车离开，则控制LED进行减1显示，同时单片机控制第二组LED进行当前剩余车位的显示，控制第三组LED进行最近车位的号码显示。图3停车场车位管理系统总体原理图为了试验简单，停车场车位以8个作为示意。这样车位总数可以由一位数码管显示，当前空车位数用一位数码管显示，最近车位号用一位数码管显示。显示电路由74LS573锁存器以及共阴极数码管组成。超声波车位探测器的车位信息由P1口接收。例如，如果P1.1为高电平，说明1号车位有车停放，反之，则说明无车停放。P1口为数码管的位选端，高电平有效。P3口的0，1，2管脚为锁存器的片选端。停车场车位检测引导系统的软件实现采用模块化程序设计思想，对不同功能的程序分别...
