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基于STM32的智能停车系统

news 2025/9/16 1:53:23

1. 引言

智能停车系统通过使用传感器技术来检测车辆是否停放在特定的车位，并能提供实时的车位占用信息。这种系统可以提高停车场的效率，并降低车辆寻找停车位的时间。通过使用STM32微控制器、超声波传感器和其他硬件模块，可以实现一个简单但有效的智能停车系统。

2. 项目背景

停车难是许多城市面临的问题，智能停车系统能够帮助车主快速找到空闲车位，并减少交通拥堵。该系统基于传感器技术，结合微控制器的实时控制能力，能够准确地监测车位的状态，并将信息反馈给用户。通过STM32微控制器的低功耗和高性能特点，可以实现低成本的智能停车解决方案。

3. 环境准备

硬件准备

STM32开发板：STM32F103或类似的微控制器
超声波传感器（HC-SR04）：用于检测车位是否被占用
OLED显示屏：用于显示停车状态信息
蜂鸣器：用于报警提示
LED灯：用于指示车位状态（红色表示已占用，绿色表示空闲）
面包板及连接线：用于硬件连接
电源或电池：为系统供电

软件安装与配置

Keil uVision：用于编写和编译代码。
STM32CubeMX：用于配置STM32的引脚和外设。
ST-Link Utility：用于将代码下载到STM32开发板中。

步骤：

下载并安装Keil uVision。
下载并安装STM32CubeMX。
使用ST-Link Utility来烧录代码到STM32。

4. 系统设计

系统架构

智能停车系统的设计包括以下几个模块：

车位检测模块：通过超声波传感器检测车辆是否停放在车位上。
显示与报警模块：通过OLED显示车位状态信息，并通过蜂鸣器在检测到车位占用时发出警告。
状态指示模块：使用LED灯指示当前车位的状态，绿色表示空闲，红色表示已占用。

关键技术

传感器数据采集与处理：通过STM32 ADC接口或GPIO接口采集超声波传感器的数据。
停车状态判断：根据传感器反馈的距离数据，判断车位是否被车辆占用。
显示与报警系统：实时显示停车状态，并在检测到占用时通过蜂鸣器报警和LED指示灯更新状态。

5. 代码示例

传感器数据采集与处理

#include "stm32f1xx_hal.h"// 初始化超声波传感器
void Ultrasonic_Init(void) {GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();// 配置超声波触发引脚GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);// 配置超声波回声引脚GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}// 读取超声波传感器数据
uint32_t Read_Ultrasonic(void) {HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);  // 触发超声波HAL_Delay(10);  // 10微秒脉冲HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);while (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_2) == GPIO_PIN_RESET);  // 等待回声uint32_t start_time = HAL_GetTick();while (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_2) == GPIO_PIN_SET);  // 回声返回uint32_t end_time = HAL_GetTick();uint32_t distance = (end_time - start_time) * 340 / 2;  // 计算距离，单位cmreturn distance;
}

自动停车检测

// 车位状态判断逻辑
void Check_Parking_Status(void) {uint32_t distance = Read_Ultrasonic();if (distance < 50) {  // 假设距离小于50cm表示车位已占用HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);  // 红灯亮表示已占用HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);  // 绿灯灭OLED_Display("Occupied");  // 显示屏显示占用状态HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET);  // 蜂鸣器报警} else {HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);  // 红灯灭HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);  // 绿灯亮表示空闲OLED_Display("Available");  // 显示屏显示空闲状态HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_RESET);  // 关闭蜂鸣器}
}

显示和报警功能

// OLED显示停车状态
void OLED_Display(char* status) {OLED_Clear();OLED_DisplayString(status);
}// 初始化LED灯和蜂鸣器
void Status_Indicators_Init(void) {GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();// 初始化红绿灯指示车位状态GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1;  // 红灯PB0，绿灯PB1GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);// 初始化蜂鸣器引脚GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2;  // 蜂鸣器接入PB2HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
}// 主循环
int main(void) {HAL_Init();Ultrasonic_Init();Status_Indicators_Init();while (1) {Check_Parking_Status();  // 实时检测车位状态HAL_Delay(2000);  // 延迟2秒后再次检测}
}