无线地磁停车位检测系统设计及检测方法优化

摘要

随着我国经济的快速发展和社会的不断进步，“停车难”问题日益突出，给城市建设和社会公共交通带来了严峻的考验。为缓解城市交通压力，减少公共资源浪费，研究并设计出一套适合驾驶用户和停车场管理人员的停车位检测系统显得尤为重要，这对于智慧城市的建设具有十分重要的意义。
　　针对现有的无线地磁停车位检测系统中出现的检测准确性不高、无线组网实时性较弱等问题，本文采用传感器检测、无线组网等技术，设计出无线地磁停车位检测系统，并对检测方法进行仿真优化。主要工作如下:
　　1)阐述了本课题的研究背景和意义，分析无线地磁停车位检测系统现存问题，并对功能和性能进行分析与介绍;同时，对无线地磁停车位检测系统进行总体设计。
　　2)针对无线地磁停车位检测系统检测准确性不高的问题，以地磁检测原理为基础对地磁停车位检测算法进行研究;讨论地磁检测算法在实际应用中出现的长时间停车后检测误判问题，并提出合理的解决方法;基于BP神经网络算法对地磁停车位检测算法进行优化，仿真验证方法的可行性。
　　3)开发无线地磁停车位检测系统硬件设备。设计系统硬件框架;并通过MCU、传感器检测模块等元器件的选型，设计检测器、路由器和协调器的硬件电路。
　　4)开发无线地磁停车位检测系统软件。设计系统软件框架;利用IIC数据通信，实现停车位信息检测功能;利用ZigBee协议栈，设计协调器、路由器和检测器组网功能;此外，为增强用户体验，对上位机、APP的软件功能进行设计。
　　本文所设计的无线地磁停车位检测系统主要为用户提供一个高效、实用的停车平台，该平台涵盖了停车位检测、信息传输等功能。同时，提高了用户的停车效率、减少了城市的停车压力。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 停车位检测系统研究现状

1．2．1 停车位检测系统国内外研究现状

1．2．2 无线地磁停车位检测系统

1．2．3 无线地磁停车位检测系统现存的问题

1．3 研究内容

1．4 结构安排

第2章 无线地磁停车位检测系统总体设计

2．1 无线地磁停车位检测系统需求分析

2．1．1 功能需求

2．1．2 性能分析

2．2 无线地磁停车位检测系统总体框架设计

2．2．1 系统总体框架

2．2．2 停车位检测子系统

2．2．3 停车位信息通信系统

2．2．4 停车位信息服务系统

2．3 本章小结

第3章 基于BP神经网络的地磁停车位检测优化方法

3．1 地磁检测算法

3．1．1 地磁检测原理

3．1．2 地磁停车位检测算法

3．2 实际检测中出现的问题分析

3．3 基于BP神经网络算法的基线优化与仿真分析

3．3．1 BP神经网络

3．3．2 基于BP神经网络算法的参数优化

3．3．3 仿真及结果分析

3．4 本章小结

第4章 无线地磁停车位检测系统硬件设计

4．1 系统硬件设计框架

4．2 主芯片选型

4．3 无线射频模块

4．3．1 不带PA无线射频模块

4．3．2 带PA无线射频模块

4．4 地磁检测模块

4．5 底板设计

4．5．1 电源模块

4．5．2 串口通信模块

4．6 实物展示

4．7 本章小结

第5章 无线地磁停车位检测系统软件设计

5．1 系统软件设计框架

5．2 停车位信息数据协议格式

5．3 停车位信息检测功能软件设计

5．3．1 ⅡC数据通信

5．3．2 停车位信息检测流程

5．4 基于ZigBee的无线网络软件设计

5．4．1 ZigBee协议栈

5．4．2 协调器组网软件设计

5．4．3 路由器组网软件设计

5．4．4 检测器组网软件设计

5．5 应用端软件功能设计

5．5．1 上位机软件功能

5．5．2 移动APP软件功能

5．6 数据交互功能软件设计

5．6．1 上位机和协调器交互功能

5．6．2 应用端和服务器交互功能

5．7 本章小结

第6章 系统测试与分析

6．1 测试场景

6．2 性能测试与分析

6．2．1 车位检测准确性

6．2．2 无线组网实时性

6．2．3 系统稳定性

6．3 本章小结

第7章 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果