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文章目录
- 20 个相关毕业设计备选题目
- 项目研究背景
- 摘要
- 总体方案
- 核心功能
- 基础功能
- 核心功能
- 辅助功能
- 技术路线
- 项目演示
- 关于我们
- 项目案例
- 源码获取
20 个相关毕业设计备选题目
- 基于 STM32 的智能停车场车位引导与计费系统设计
- 基于 STM32 的 IC 卡识别停车场闸道控制系统设计
- 基于 STM32 的红外车位检测与车辆出入管理系统设计
- 基于 STM32 的停车场刷卡计费与语音播报系统设计
- 基于 STM32 的车位状态检测与 LED 引导系统设计
- 基于 STM32 的小型停车场出入闸机智能控制系统设计
- 基于 STM32 的 IC 卡注册管理停车场监控系统设计
- 基于 STM32 的剩余车位统计与闸道联动控制系统设计
- 基于 STM32 的计时计费停车场模拟实验平台设计
- 基于 STM32 的语音提示车位引导停车管理系统设计
- 基于 STM32 的红外传感车位感知停车收费系统设计
- 基于 STM32 的舵机闸道模拟停车场出入控制系统设计
- 基于 STM32 的 OLED 车位信息显示停车管理系统设计
- 基于 STM32 的 IC 卡身份验证停车场模拟系统设计
- 基于 STM32 的车位满位限制刷卡入场控制系统设计
- 基于 STM32 的车辆入库出库计时收费系统设计
- 基于 STM32 的多车位红外检测智能停车引导系统设计
- 基于 STM32 的小型模拟停车场刷卡闸控系统设计
- 基于 STM32 的停车费用播报与车位状态监控系统设计
- 基于 STM32 的按键 IC 卡管理模拟停车场系统设计
项目研究背景
随着城市机动车保有量持续增长,小型园区、社区内部停车场的使用压力不断增大,传统停车场大多依靠人工登记管理,车位状态依靠人工目视判断,车辆进出登记、停车计费工作耗费大量人力成本。传统管理模式存在车位状态反馈滞后、车辆入场缺少身份校验、计费计算容易出错、缺少车位引导提示等诸多问题,停车场运行管理效率低下。部分简易停车场没有车位剩余数量提示,驾驶员入场后盲目寻找空位,容易造成出入口拥堵。物联网嵌入式硬件技术快速发展,STM32 微控制器具备较强的数据处理能力,搭配各类传感器、读卡模块可以实现停车场设备智能化改造。利用红外传感完成车位检测,IC 卡模块实现身份识别,结合舵机闸道、语音播报模块,能够实现车位状态采集、刷卡身份校验、闸道自动控制、停车计时计费、车位引导提示等自动化业务流程。本课题搭建模拟智能停车场硬件平台,解决传统停车场人工管理模式效率低、信息展示不直观、缺少身份权限管控的痛点,对小型停车场智能化改造具备实际参考价值。
摘要
本课题设计一款基于 STM32 的模拟智能停车场管理系统,实现车位状态检测、IC 卡刷卡身份识别、闸道控制、车位引导、计时计费、语音播报以及信息显示功能。系统以 STM32F103C8T6 单片机作为核心处理单元,采用红外传感器采集车位占用状态,RC522 模块完成 IC 卡注册、删除与身份校验,SG90 舵机模拟闸道开关动作,OLED 屏幕展示时间、剩余车位、闸道状态以及停车计费信息,LED 指示灯完成车位引导,语音模块实现语音提示。合法 IC 卡刷卡后开启闸道,分配可用车位,车位满位时禁止车辆入场;车辆离场刷卡完成停车时长统计与费用计算。经过硬件调试与功能测试,系统可以完成车位感应识别、刷卡出入管控、停车计费等业务,能够模拟小型停车场智能化管理业务流程,具备一定实际应用参考意义。
总体方案
- STM32F103C8T6 主控单片机:作为系统核心硬件,负责接收传感器、读卡模块采集的数据,完成业务逻辑运算,控制舵机、LED、语音模块、OLED 显示屏执行对应动作;该型号资源充足,外设接口丰富,开发资料多,适合本科嵌入式开发,承担整个模拟停车场全部业务逻辑处理。
- OLED 显示模块:硬件连接至单片机 IO 口,用于实时显示系统时间、剩余车位数量、闸道开关状态、停车卡号、出入库时间、计费金额;屏幕功耗低,显示清晰,用于向使用者直观展示停车场运行状态。
- 三路红外车位传感器:分别接入单片机 IO 引脚,检测 3 路模拟车位是否停放车辆;红外传感器结构简单,检测响应快,实现车位占用状态的采集输入。
- 三路 LED 指示灯:与车位一一对应,受单片机 IO 口控制;车位空闲时 LED 点亮起到车位引导作用,车位停放车辆后 LED 熄灭,直观反馈车位占用情况。
- RC522 射频读卡模块:实现 IC 卡读取,配合按键完成 IC 卡注册、删除操作,校验卡片是否为授权卡片;作为车辆出入的身份识别硬件,未注册卡片无法进入停车场。
- 功能按键模块:外接普通轻触按键,接入单片机引脚,用于执行 IC 卡注册、IC 卡删除操作,完成停车场白名单卡片管理。
- SG90 舵机:模拟停车场闸道机构,接收 PWM 信号完成转动,模拟闸道抬起放行、落下关闭动作,刷卡成功后闸道开启,延时 5 秒自动关闭。
- 语音播报模块:接收单片机指令播放预设语音文本,实现入场欢迎提示、车位指引、离场收费金额播报,完成人机语音交互。
- 计算机 PC 端:用于 Keil MDK 程序代码编写、编译、下载调试,为整个系统提供软件开发调试环境。
核心功能
基础功能
- 单片机数据处理功能:STM32F103C8T6 单片机接收全部外设采集信号,执行车位状态判断、IC 卡校验、计时计费逻辑运算,输出各类外设控制信号,是整个系统业务逻辑处理核心,保障各个模块协同工作。
- OLED 信息显示功能:实时刷新展示系统当前时间、剩余车位数目、闸道开关状态;车辆离场时展示 IC 卡号、入库时间、出库时间、合计收费金额,将停车场运行数据可视化呈现给使用者。
核心功能
- 红外车位感应检测功能:三路红外传感器分别检测 3 个模拟车位,实时识别车位上是否停放车辆;当车辆停放对应车位,传感器检测到障碍物,标记车位占用;车辆驶离后标记车位空闲,为车位引导、剩余车位统计提供原始数据。
- LED 车位引导功能:空闲车位对应的 LED 指示灯点亮,提示驾驶员该车位可以停车;当车位检测到车辆停放后,对应 LED 熄灭,实现可视化车位指引,帮助使用者快速定位空位。
- RC522 刷卡身份验证功能:RC522 模块读取 IC 卡信息,只有系统内已经注册的 IC 卡才允许进入停车场;未注册的 IC 卡刷卡不会触发闸道开启,实现入场身份权限管控。
- IC 卡注册删除管理功能:通过实体按键操作,完成 IC 卡注册添加与已注册 IC 卡删除,维护停车场合法卡片白名单,管理人员可以对通行卡片进行权限维护。
- SG90 舵机闸道模拟控制功能:刷卡校验通过后,舵机转动模拟闸道抬起放行;闸道开启保持 5 秒之后,舵机复位模拟闸道关闭,模拟真实停车场闸机放行逻辑。
- 车辆入场管控功能:授权 IC 卡刷卡入场,语音模块播报欢迎提示以及分配的车位编号,屏幕提示前往停车,剩余车位数值自动减一;当剩余车位为 0,禁止刷卡入场,实现满位限制。
- 停车计时计费与离场处理功能:再次刷卡视为车辆离场,系统记录出库时间,根据入库出库时间差计算停车费用,演示规则为 1 秒计 1 元,收费上限设置 99 元;屏幕输出卡号、出入库时间、计费总金额,语音播报本次收费金额,剩余车位数目加一,闸道开启 5 秒后关闭。
辅助功能
- 语音播报交互功能:车辆入场播报欢迎以及车位指引信息,车辆离场播报本次停车收费金额,使用语音方式完成人机交互提示。
技术路线
- Keil MDK5 开发工具:作为 STM32 单片机程序开发环境,完成 C 语言代码编写、编译、调试、程序固件下载,是嵌入式项目的核心开发软件。
- C 编程语言:本系统单片机业务逻辑全部采用 C 语言开发,实现传感器数据读取、IC 卡读卡逻辑、计时计费算法、外设驱动控制,是嵌入式单片机主流开发语言。
- STM32 标准库开发方式:调用官方标准外设库,完成 IO 口、定时器、PWM 输出、串口外设配置,简化寄存器底层操作,适配本科学生开发,快速实现舵机 PWM 控制、定时计时等功能。
- RC522 驱动库:射频读卡模块驱动程序,实现 IC 卡读取、卡片注册删除逻辑,完成射频识别业务功能。
- OLED 屏幕驱动程序:实现字符、数字信息屏幕显示,完成时间、车位、计费信息的输出展示。
- SG90 舵机 PWM 驱动:利用单片机定时器输出 PWM 波形,控制舵机转动角度,模拟闸道抬起与关闭动作。
- 语音模块驱动程序:发送指令调用预存语音片段,完成入场、收费语音播报。
- ST‑Link 下载器:用于将编译完成的程序固件下载烧录至 STM32 开发板,用于硬件调试与功能验证。
- 硬件实物测试:完成全部硬件接线后,逐项测试车位检测、刷卡、闸机、计费、语音播报各项功能,排查软硬件 BUG,验证整体系统运行效果。
项目演示
关于我们
博主本身从事开发软件开发、有丰富的编程能力和水平、累积给上千名同学进行辅导、有自己的独立工作室,目前只专注做自己专业领域的事。团队人员有多年架构师设计经验、多人有参加校企合作经验,被多个学校常年聘为校外企业导师,指导学生毕业设计并参与学生毕业答辩指导,有较为丰富的相关经验。期待与各位高校教师、企业讲师以及同行交流合作。
项目案例
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源码获取
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