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wifi模块供应商基于雷达传感器避障5G自动泊车wifi城市智能泊车系统研究

发布日期:2021-12-01  浏览次数:1888
wifi模块供应商基于雷达传感器避障5G自动泊车wifi城市智能泊车系统研究,近几年来我国的汽车产量迅速增加,造成了城市停车泊车系统出现了各种各样的问题,比如,停车时由于车辆太多而无法找到停车位、停车时忘记停车位置等等。针对这些问题,我们提出利用S单片机技术、物联网无线传感技术、wifi模块供应商Wifi模块、蓝牙模块、超声波传感器、雷达避障传感器、显示屏、蜂鸣器、LED灯等构成一套智能泊车提示系统。使用者可通过手机APP连接蓝牙系统,使用蓝牙系统控制停车场的停车信息,并通过wifi模块供应商Wifi模块将车位信息以液晶屏上传到车辆上载,并在显示屏上实时显示收费情况。

伴随着社会经济的不断发展,国内越来越多的人拥有了私家车,尽管如今汽车工业的发展,人们的出行更加方便、舒适,但安全、停车等问题也不容忽视。当前大部分车型都安装了泊车系统,方便车主更安全地停靠在车辆。但是在现实生活中,安装该装置还会发生追尾、停泊车误等事故。造成事故的原因很多,如:汽车尾部与其它物体的距离过密,车内传来“嘀嗒声”,由于车主精神紧张,全心全意地进行驾驶操作,自动忽略周围声音,导致发生事故,因此,泊车系统需要不断完善。在停车车库内,本系统设计了多种功能辅助小车停车。目前多数停车场都没有位置提示此项服务,如果大型停车场有1000个泊位,多个入出口,消费者从A1口进入,等到离开购物中心时,却从A3口进入,很容易忘记自己的停车位置,找不到车辆就很难找到。该系统提供泊车提醒服务,通过蓝牙模块连接到汽车APP上,提示车辆和车主之间的距离,并提供停车时间和收费情况,让车主更方便服务。

采用S单片机作为总控中心,结合物联网、无线传感技术、蓝牙技术,设计了一套地下停车场智能泊车提醒系统。能实现雷达避障、超声波测距、蓝牙连接APP提示停车位置,并在手机APP上显示停车时间和收费,两个模块通过WiFi无线传感器进行通讯。智能泊车提示系统主要由停车检测、信息管理提示两部分组成,整个停车场分为10个停车区域。各停车场均设有出入口检测系统,可检测当前停车区域的车辆数量变化,并通过无线传感器将检测到的信息发送到停车场管理中心。停车管理中心通过实时发送的信息,对系统存储的车位和信息进行更新,传送到新开的车主APP上进行提示。该系统可通过车主下载的APP来控制其停放在车库内的LED灯和蜂鸣器,在需要离开的时候,可通过这一行为及时找到属于自己的车辆。本系统采用了C和JAVA两种语言技术,并结合数据库技术,Arduino技术的应用,软件设计中对此进行了详细介绍。


汽车防撞主要要考虑正面避障和侧避障。汽车行驶过程中,当车辆发现某一侧有障碍物时,将方向盘向相反方向稍微移动,然后向前行驶,这种情况属于侧避障。在行驶到左右时,小车均无障碍物,仅在车体后方或前方有障碍物的情况下,小车为正面避障。车进“凹”字形车库时,不能移动,说明小车已锁住,无法继续运行。本论文采用双路雷达对管方式,在车场头部和尾部分别设置雷达传感器,以控制车辆行驶距离。可以实现车库在不同方向上对小车各种情况的障碍判断。该雷达传感器具有非接触、响应速度快、距离安全等优点,所以在停车车库使用能更安全,大多数小车都有自带避障系统,因此,将其与车库的避障系统结合起来,可具有体积小、安装方便等特点,从而使该系统能够广泛应用于车库。该雷达防障碍物传感器波长10cm,发射距离与辐射强度成正比,雷达传感器发射电磁光,遇车后折射回,相当于一个雷达探测接收器,探测到回波,并发出信号提示。


新型具有四个引口,一条引口和一条引口与GND相连,其余两条引口分别由TIRG触发波形信号和ECHO回波信号。在TIRG超声高达10uS以上时,触发脉冲,超声发射器立刻发出信号,待模块接收回波后,利用超声模组对现场温度值进行测量,根据温度值对测距结果进行修正,并通过ECHO引口输出。这个波返回水平的时间需要转换成距离为340m/s的时间值的二分之一,公式是:S=340m/s*T/2。声波能在停车车库系统中发挥很大的作用,主要讲超声波系统安装在车库的后面,左右各安装一个,超声波测距传感器体积小,可用于车库,使每一个泊位停车时都有测距系统响应,避免车主在停车时看不到后车距离而发生意外问题。该模块的使用非常简单,利用计时器也能计算出时间,并可通过计时器计算出停车时间,与LCM12864液晶屏传感器连接,进行计费显示。这种超声技术对于车库内环境的数据采集和检测,起到了比较重要的作用。

该蓝牙无线传感器主要由两大模块组成:传感器模块(发送模块)和蓝牙无线模块(蓝牙模块);前一种方法主要是对现场信号进行数据采集,把现场信号的模拟量转换成数字量,完成对数字量的转换和存储。该系统采用蓝牙无线通信协议,使该传感器设备符合蓝牙无线通信协议的要求,并将现场采集的数据通过无线网络传输到连接蓝牙设备。它工作于2.4GHz的ISM频段,可同时传输语音和数据,抗干扰性强,耗电低,可在本系统中实现信息的采集处理与发送。使用蓝牙模块较好的是要提醒车主小车的位置,因为很多车主在停车后,想要离开的时候常常忘记车辆停放的位置,那么我们的系统就可以为车主提供车位显示服务,业主只需下载APK包,装好后连到车位,即可在车位内安装LED灯和蜂鸣器。从而在车主无法找到自己的车位时,可利用手机蓝牙模式,控制LED灯泡闪烁的停车位置同时鸣叫。通过这些提示,车主可以很容易地找到自己的车位,不用花太多时间找车,也可以为记住车辆位置,但经常迷路的车主提供更好的服务体验,而且可以通过手机APP查看停车时间和计费情况。

Wi-Fi模块也叫串口Wi-Fi模块,属于物联网传输层的模块,其作用是把串口或TTL电平转换成符合Wi-Fi无线网络通信标准的嵌入式模块。IEEE802.11b.g.n协议栈和TCP/IP协议栈是内建无线网络协议。嵌入式Wi-Fi模块可直接使用wifi模块供应商Wi-Fi模块连接到因特网,是实现无线智能家居、无线智能泊车提示等物联网应用的重要组成部分。Wi-Fi模块通过确定信道号的方式实现快速联网,在无线联网的过程中,通常会对现有的所有信道依次扫描,以搜索为目的的AP创建的网络。wifi模块供应商串口型wifi模块提供了设定工作通道的参数,使其在始终处于目的网络所在信道的情况下,可指定模块的工作通道,以提高网络速度。该方法可使智能泊车系统实现网络互联,可让车主在进入停车场后,通过连接APP就能看到停车空位和收费系统。WIFI模块能为用户带来更好的服务体验。

显示器分为LED显示器和LCD显示器,该显示器属于物联网应用层的模块,液晶显示器是利用液晶的物理特性,通过电压来控制其显示区域,有电即有显示,可显示图形。液晶屏的分类方法很多,一般可以根据显示方式分为段式、字符式、点阵式等。液晶屏除黑白显示外,还有多灰度彩色显示等。在此简单介绍文字显示与汉字显示。字型显示:以6*8或8*8=8个字段组成,用LCD显示字符比较复杂,发现并显示在屏幕上有8个字节,每个字节都有"1",另一些则是"0","1"点亮,"0"不亮。这样就形成了特定的角色。而控制中带字符发生器的显示字符比较简单,能使控制器以文字方式工作,根据LCD开始显示的行列号和列数,找到显示RAM的对应地址,设置光标,并输出相应字符的编码。汉语拼音显示:汉字的显示一般是以图示的方式,先从微型计算机上抽取所要显示的汉字,32B,分左右两边,每列16B,左边是1,3,5...右边是2.4.6...根据LCD上开始显示的行列号和每一行的列数找到显示RAM的对应地址,设置光标,送一个字节,光标位置加1,送第二字节,将该换行按列对齐,直到32B全部送出,就可以在LCD上得到一个完整的汉字。本设计将利用LCD显示器显示整个车库的地图和空位显示。根据功能的需要,使用彩色液晶显示器进行显示。LED显示器采用8*8阵列,将多个点阵列拼接设定,当车辆进出时,可实现实时输出车库空位数的统计和停车收费等。通常是扫描式LED点阵显示,具体使用方法有三种:(1)点扫描;(2)线扫描;(3)列扫描。如果采用一种方法,它的扫描频率必须大于16×64=1024Hz,周期小于1ms。如果用第二、三种方法,那么频率必须大于16×8=128Hz,并且在不到7.8ms的时间内满足视觉暂留。另外,一次驱动一列或一行(8个LED)需要加上驱动电路来增加电流,否则LED的亮度就会不足。

系统以S单片机为核心,采用单片机对雷达避障模块进行控制,完成对各种障碍物的避障,并通过WIFI模块控制蓝牙模块,实现寻位功能,并通过显示屏模块显示收费及车库地图。APP主要用于定位功能和计费显示。该系统的实现采用了C语言和Arduino软件,其中蓝牙部分代码解释如下:Stringrcv;定义了接收字符串rcvvoidsetup(){Serial.begin(9600);pinMode的rcv赋值为nullpinMode(13,OUTPUT);初始化13口为输出pinMode(9,OUTPUT);初始化9口为输出}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);开灯(digitalWrite(9,HIGH);打开声音}elseif(String(rcv).equals(String("close")){如果rcv收到的字符是closedigitalWrite,LOW);关灯的digitalWrite(9,LOW);可以使用APPINVENTOR软件编写关声音}}}APP程序,把界面材料导入软件中,通过控件来设计界面,即手机进入APP界面。需要设计连接WIFI和蓝牙的选择框,通过选择框可以将手机连接到蓝牙或WIFI上,然后加入标签,以显示是否成功配对。二是设置两个按钮,一是灯光按钮,二是声音按钮,二是通过程序设计完成后按钮来控制灯亮灭及声音的开关。添加一个标签来显示用户和汽车之间的距离。当组合完成时,点击编程按钮,开始编写程序。先通过蓝牙客户端确定蓝牙选择框,使用户进入界面后了解当前的全部蓝牙地址,确定蓝牙后再进行配对,成功提示配对成功,否则显示配对失败,需要重新配对。第二,设计按钮1,加入蓝牙客户机,蓝牙客户端通过按键1读出蓝牙客户端接收到的字符,控制单片机内部连接LED灯的亮灭;控制单字元,例如:如果Bluetooth接收电话按钮发送了一个'a'字符,则LED灯状态改变;设计按钮2,与按钮1的设置相同。用“b”字符控制蜂鸣器的切换状态;设计按钮3,当按下按钮3时,APP上设置的标签将提示停车位置,并根据手机地图功能做路线提示,同时也可以通过按钮1和2按钮直观地感觉到汽车的位置。设计一个定时器,通过蓝牙将传感器信息采集到手机APP,当定时器开始计时时,使所有控制项生效。确定了程序的运行过程,使按钮程序的操作更加简单,直接调用过程就可以了,可以保证信息的准确性、实时性、有效性和便携。

车辆避障时,多个无规律性车库将作为试验场地,小车在侧向入库或倒车入位的行进过程中会不停地检测周围的障碍物,每一个车库在接近或移动路线时,都会在车辆靠近或移动路线有偏差时提醒,此时小车也会随之改变。小轿车入库共分三步,一步是将小车行驶到车位前面与车库平行,然后开始倒车;第二步,车身歪斜,需要在车体的左、右方向行驶,在转向车辆一侧后,开始倒车;其三,小车与车库成45度角,需将车前倾,改变车身角度,逆时针转动方向盘,反向直到完全倒进车库。当找车时,蓝牙连接到手机上能提醒几个区域,若还不完全明白,在同一层,可使用蓝牙APP上的控制按钮,存放车厂的车库将会发出闪光和蜂鸣器声音提示。汽车驶离车库后,系统显示将自动进行计费,并将QR码设置到出口处,当QR码扫描成功后,提杆自动开启,确保车辆驶离。该试验经多次试验,可为用户提供良好的服务。

对实际停车、找车难等问题,结合智能小车的试验特点,在此基础上引入蓝牙和wifi模块供应商无线模块技术,以解决实际问题。利用微型实物进行研究与实验,能够完整地模拟整个停车场停车、寻车过程,是一项具有广泛应用前景的技术。运用现代泊车理念,在现代信息社会快速发展的今天,是十分实用的,也为现代科技的发展提供了新思路、新思想,更方便了人们的生活。
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