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摘 要：设计一套停车位查询与预定系统，为车主快速停车以及停车场的车位管理提供智慧服务。三个光敏电阻传感器检测三个车位的使用情况，STM32F103单片机处理传感器信号和手机终端预约车位信号，ESP8266WIFI模块建立一个TCP服务器，手机软件用于展示、预约车位。系统主要实现车主可通过手机软件界面查询每个车位的使用情况，并且可以预约空闲车位。
关键词：光敏电阻传感器；STM32F103单片机；ESP8266WIFI模块；TCP
1.引言
我国车辆保有量从2000年的7000万辆增长到2018年的2亿辆[1]，汽车保有量增长过快，造成的交通拥堵和乱停乱放问题已经严重影响我国城市建设和群众生活，停车场中“停车难”现象愈发明显[2]。本文研究设计的系统非常的人性化，并且为我们减少了很多在停车上所花费的精力与时间。
2.系统设计
2.1 系统结构基本原理
停车位查询与预定系统共分为两个部分：Android手机查询端和单片机检测端，系统结构框图如图1所示。
图1 系统结构框图
2.2 单片机检测端设计
2.2.1 光敏电阻传感器单元
光敏电阻传感器单元完成对停车位光线参数的测量，该模块对环境光线敏感，一般用来检测周围环境的光线亮度[3]。在环境光线亮度达不到设定阈值时，D0端输出高电平，当外界环境光线亮度超过设定阈值时，D0输出低电平[4]。
2.2.2 单片机单元
单片机完成两个工作，第一是将光敏电阻的信息进行操作。设置单片机为服务器，对光敏电阻的PB12，PB13，PB14引脚进行配置可以使单片机正确读取数据。第二是将Android手机软件的信息进行操作。当单片机收到来自手机终端的消息中包含“LED_”的语句时，就进入车位预定判断的程序。
2.2.3 ESP8266单元
ESP8266WIFI模块建立一个WIFI热点提供一个局域网。ESP8266模块支持Station/softAP/Station+softAP三种工作模式[5]。在softAP模式下，ESP8266给自己建立一个WIFI热点，这个WIFI热点的工作是告诉手机终端停车场车位情况，包括空余车位、预定车位、被占用车位和车位所在位置。
2.3 手机查询端设计
Android手机软件UI界面设置了12个可以实现预约功能的车位，其中三个还可以接收光敏电阻传感器传递的实时信号。另外还有三个按钮和两个EditText文本框。文本框用来输入想要连接的服务器的IP地址和端口号，这三个按钮分别是“下一层”、“退出”和“连接”。
2.3.1搭建手机终端客户端
客户端平台实现的功能是向单片机服务器传输停车场中车位的预定情况的信息以及在UI界面展示从单片机服务器获取的信息。服务器一旦监听到客户端网络通信端口有连接请求，就打开IP地址和端口建立连接[6]。单片机就可以把光敏电阻所获取的信号通过WIFI传输到手机终端。
2.3.2 手机终端数据处理
单片机发送的数据为：CMD_LED_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_ENDLED_END，定义15个字符串变量来存储回复数据的“%s”。光敏电阻传感器检测的停车位实时数据位于第13到第15个“%s”中，
前12个“%s”的作用是用来存储预约车位的信息。预约车位这项功能被设置成点击事件，用户在UI界面上点击某一个车位时，软件就会弹出一个对话框询问是否预约车位。若点击确定，对话框就会弹出“预约成功”等字样并且向单片机服务器发送“LED_X_1”信息，信息中的X代表第几个车位；若点击取消，则会退出對话框系统等待用户下一步动作。
参考文献：
[1] 宋汝玫. 国内外停车场规划研究现状分析[J]. 科学与财富， 2017（4）.
[2] 李坤. 智能停车场车位检测与泊位诱导系统研究与设计[D]. 中国科学院大学（工程管理与信息技术学院）， 2013.
[3] 王琦， 阮淑云. 光敏电阻传感器的特性研究[J]. 都市家教月刊， 2014（6）：188-188.
[4] 孙紫薇. 光敏电阻、热敏电阻等传感器在生活中的应用[J]. 课程教育研究， 2016（28）.
[5] 潘琢金， 李冰， 罗振，等. 基于STM32的UART-WiFi模块的设计与实现[J]. 制造业自动化， 2015（7）：127-130.
[6] Liu Y， Sun B， Yu-Chun M A. Design of Message Driven TCP Server on Android Platform[J]. Journal of Hainan Tropical Ocean University， 2017.
关键词：光敏电阻传感器；STM32F103单片机；ESP8266WIFI模块；TCP
1.引言
我国车辆保有量从2000年的7000万辆增长到2018年的2亿辆[1]，汽车保有量增长过快，造成的交通拥堵和乱停乱放问题已经严重影响我国城市建设和群众生活，停车场中“停车难”现象愈发明显[2]。本文研究设计的系统非常的人性化，并且为我们减少了很多在停车上所花费的精力与时间。
2.系统设计
2.1 系统结构基本原理
停车位查询与预定系统共分为两个部分：Android手机查询端和单片机检测端，系统结构框图如图1所示。
图1 系统结构框图
2.2 单片机检测端设计
2.2.1 光敏电阻传感器单元
光敏电阻传感器单元完成对停车位光线参数的测量，该模块对环境光线敏感，一般用来检测周围环境的光线亮度[3]。在环境光线亮度达不到设定阈值时，D0端输出高电平，当外界环境光线亮度超过设定阈值时，D0输出低电平[4]。
2.2.2 单片机单元
单片机完成两个工作，第一是将光敏电阻的信息进行操作。设置单片机为服务器，对光敏电阻的PB12，PB13，PB14引脚进行配置可以使单片机正确读取数据。第二是将Android手机软件的信息进行操作。当单片机收到来自手机终端的消息中包含“LED_”的语句时，就进入车位预定判断的程序。
2.2.3 ESP8266单元
ESP8266WIFI模块建立一个WIFI热点提供一个局域网。ESP8266模块支持Station/softAP/Station+softAP三种工作模式[5]。在softAP模式下，ESP8266给自己建立一个WIFI热点，这个WIFI热点的工作是告诉手机终端停车场车位情况，包括空余车位、预定车位、被占用车位和车位所在位置。
2.3 手机查询端设计
Android手机软件UI界面设置了12个可以实现预约功能的车位，其中三个还可以接收光敏电阻传感器传递的实时信号。另外还有三个按钮和两个EditText文本框。文本框用来输入想要连接的服务器的IP地址和端口号，这三个按钮分别是“下一层”、“退出”和“连接”。
2.3.1搭建手机终端客户端
客户端平台实现的功能是向单片机服务器传输停车场中车位的预定情况的信息以及在UI界面展示从单片机服务器获取的信息。服务器一旦监听到客户端网络通信端口有连接请求，就打开IP地址和端口建立连接[6]。单片机就可以把光敏电阻所获取的信号通过WIFI传输到手机终端。
2.3.2 手机终端数据处理
单片机发送的数据为：CMD_LED_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_%s_ENDLED_END，定义15个字符串变量来存储回复数据的“%s”。光敏电阻传感器检测的停车位实时数据位于第13到第15个“%s”中，
前12个“%s”的作用是用来存储预约车位的信息。预约车位这项功能被设置成点击事件，用户在UI界面上点击某一个车位时，软件就会弹出一个对话框询问是否预约车位。若点击确定，对话框就会弹出“预约成功”等字样并且向单片机服务器发送“LED_X_1”信息，信息中的X代表第几个车位；若点击取消，则会退出對话框系统等待用户下一步动作。
参考文献：
[1] 宋汝玫. 国内外停车场规划研究现状分析[J]. 科学与财富， 2017（4）.
[2] 李坤. 智能停车场车位检测与泊位诱导系统研究与设计[D]. 中国科学院大学（工程管理与信息技术学院）， 2013.
[3] 王琦， 阮淑云. 光敏电阻传感器的特性研究[J]. 都市家教月刊， 2014（6）：188-188.
[4] 孙紫薇. 光敏电阻、热敏电阻等传感器在生活中的应用[J]. 课程教育研究， 2016（28）.
[5] 潘琢金， 李冰， 罗振，等. 基于STM32的UART-WiFi模块的设计与实现[J]. 制造业自动化， 2015（7）：127-130.
[6] Liu Y， Sun B， Yu-Chun M A. Design of Message Driven TCP Server on Android Platform[J]. Journal of Hainan Tropical Ocean University， 2017.