(1)網(wǎng)絡(luò)模塊：是指各管理機(jī)或者服務(wù)器主機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)適配器，網(wǎng)絡(luò)連線組網(wǎng)，用戶通過網(wǎng)頁進(jìn)行預(yù)定停車位和網(wǎng)絡(luò)付款，通過計(jì)算機(jī)管理可以建成大規(guī)模的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，適宜現(xiàn)代化大型物業(yè)公司對(duì)多個(gè)地域分布的停車場(chǎng)進(jìn)行集中統(tǒng)一管理；RS485串行通信總線用于實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)的執(zhí)行單元(如監(jiān)控主機(jī)、門禁控制機(jī)、收費(fèi)機(jī)、身份識(shí)別設(shè)備等低速設(shè)備)與上位計(jì)算機(jī)的通信。
　　(2)上位機(jī)模塊：指各分布停車場(chǎng)的管理計(jì)算機(jī)或者擴(kuò)大規(guī)模后的服務(wù)器。通過管理軟件管理停車場(chǎng)車位數(shù)據(jù)庫,接收用戶的網(wǎng)絡(luò)預(yù)訂和管理員的管理。通過RS232通信接口經(jīng)信號(hào)電平轉(zhuǎn)換為RS485通信電平后與下位機(jī)進(jìn)行通信，控制停車場(chǎng)的各個(gè)執(zhí)行單元，上位機(jī)與閉路圖像監(jiān)視單元連接用于監(jiān)視停車場(chǎng)的實(shí)時(shí)安全動(dòng)態(tài)。通信軟件主要用于上下位機(jī)之間的通信，在上位機(jī)中通過VB的控件實(shí)現(xiàn)，在下位機(jī)中通過串口的中斷實(shí)現(xiàn)。上位計(jì)算機(jī)軟件包括：供用戶預(yù)定車位的網(wǎng)頁及現(xiàn)場(chǎng)預(yù)定程序、車場(chǎng)車位信息、事件數(shù)據(jù)庫、管理員系統(tǒng)管理程序。
　　(3)下位機(jī)模塊：車位監(jiān)控單元由兩片單片機(jī)組成的監(jiān)控主控制機(jī)和熱備份機(jī)，通過光電耦合模塊控制由光電傳感器組成的車位監(jiān)控電路對(duì)車位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，因采用總線技術(shù)，所以停車場(chǎng)車位的數(shù)量可以依據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展；出入門禁控制單元包括由單片機(jī)、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、存儲(chǔ)器、LCD顯示器、鍵盤、控制輸出電路組成的控制機(jī)，既控制門禁的開啟與關(guān)閉又可作為上位機(jī)短時(shí)間故障的熱備份機(jī)運(yùn)作。出入庫身份識(shí)別單元包括無線射頻識(shí)別和紅外線條碼識(shí)別，用于識(shí)別用戶的身份信息?？偩€上連接的自動(dòng)收費(fèi)單元與目前的自動(dòng)售貨機(jī)類似。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行于停車高峰時(shí)，可能出現(xiàn)系統(tǒng)中所有下位設(shè)備同時(shí)訪問上位機(jī)的情形，這樣會(huì)造成系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信堵塞從而造成系統(tǒng)監(jiān)控失靈等現(xiàn)象。因此在門禁控制機(jī)中加入信息存儲(chǔ)電路可以有效緩沖通信壓力，避免通信堵塞現(xiàn)象。同時(shí)信息存儲(chǔ)部分又可作為臨時(shí)的上位機(jī)熱備份機(jī)，即使上位機(jī)短時(shí)間失效停機(jī)，系統(tǒng)的監(jiān)控運(yùn)作依然正常。這樣的小冗余度設(shè)計(jì)使上下位機(jī)互補(bǔ)，軟硬件互補(bǔ)運(yùn)行。下位單片機(jī)軟件包括：出入車場(chǎng)門禁的控制程序，停車場(chǎng)分區(qū)安防監(jiān)控，停車位的實(shí)時(shí)監(jiān)控程序。
2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
　　系統(tǒng)軟件工作流程如圖2所示。三大軟件模塊通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議連接工作，用戶或者管理者通過國際互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和遠(yuǎn)程預(yù)定；在現(xiàn)場(chǎng)可以通過上位機(jī)程序進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管理和預(yù)定，軟件采用VB6.0進(jìn)行編寫；下位機(jī)通過RS485工業(yè)總線進(jìn)行加掛，每個(gè)下位機(jī)模塊使用模塊化設(shè)計(jì)便于加掛和后期維護(hù)。RS485工業(yè)總線串行通信協(xié)議必須采用半雙工的串行通信協(xié)議，同時(shí)需要制定合理的低差錯(cuò)率的通信控制碼。

?

3 上位主機(jī)（PC機(jī)）控制軟件設(shè)計(jì)
　　上位主機(jī)控制軟件由三個(gè)模塊組成:上位機(jī)（PC機(jī)）控制軟件設(shè)計(jì)模塊、用戶互聯(lián)網(wǎng)預(yù)定網(wǎng)頁設(shè)計(jì)模塊和上位機(jī)（PC機(jī)）數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)模塊。
3.1 上位機(jī)控制軟件設(shè)計(jì)
　　控制軟件經(jīng)RS232接口通過RS232-RS485電平轉(zhuǎn)換電路連接至RS485工業(yè)總線中，通過軟件編寫的半雙工串口指令與下位機(jī)進(jìn)行通信。因VB的編寫簡(jiǎn)單、開發(fā)周期短、運(yùn)行效率高，所以采用VB編寫上位機(jī)控制軟件。
　　控制軟件主要用于完成數(shù)據(jù)庫管理、停車場(chǎng)控制、車位分配。主頁面用于等待用戶輸入信息。軟鍵盤頁面配合觸摸屏作為入口門禁輸入信息的主要手段（注意：門禁控制機(jī)的輸入鍵盤作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)故障時(shí)使用）；車場(chǎng)車位平面顯示頁面指引車輛進(jìn)入車位；車位信息修改頁面能夠預(yù)定車位和修改車位信息；管理員管理頁面能夠進(jìn)行停車場(chǎng)所有的管理操作；信息編碼通信頁面能夠進(jìn)行上下位機(jī)的通信，保證系統(tǒng)的運(yùn)行，并由它完成通信協(xié)議的執(zhí)行。
3.2 用戶互聯(lián)網(wǎng)預(yù)定網(wǎng)頁設(shè)計(jì)
　　網(wǎng)頁需要具備與數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)銀行直接進(jìn)行聯(lián)絡(luò)的協(xié)議接口。要開發(fā)多樣化網(wǎng)頁，除了普通的WWW網(wǎng)頁外，還要有WAP網(wǎng)頁，甚至需要與移動(dòng)SP業(yè)務(wù)服務(wù)商接駁，構(gòu)成可以網(wǎng)絡(luò)預(yù)定、手機(jī)預(yù)定、短信預(yù)定的平臺(tái)。網(wǎng)頁設(shè)有管理員欄，能夠進(jìn)行停車場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)管、信息修改，預(yù)定用戶通過網(wǎng)頁可以進(jìn)行車位信息修改服務(wù)。網(wǎng)站建立和網(wǎng)頁編寫使用FRONTPAGE2003，F(xiàn)RONTPAGE2003具有建立網(wǎng)站簡(jiǎn)單快捷的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)是面向?qū)ο蠓绞骄帉懢W(wǎng)頁，使整個(gè)網(wǎng)頁開發(fā)過程都可見。
3.3 上位機(jī)（PC機(jī)）數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
　　數(shù)據(jù)庫是計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的核心，是管理系統(tǒng)的依據(jù)。一個(gè)高效、穩(wěn)定、無差錯(cuò)的數(shù)據(jù)庫的建立是系統(tǒng)安全、高效運(yùn)行的關(guān)鍵。停車場(chǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫需建立兩個(gè)表，停車位信息表和停車場(chǎng)事件表。停車位信息表記錄停車位信息，如車輛何時(shí)入庫、出庫、停放時(shí)間、金額等信息。停車場(chǎng)事件表作為記錄停車場(chǎng)和停車位事件之用，如車場(chǎng)火災(zāi)、盜竊等信息，同時(shí)記錄車輛的動(dòng)態(tài)以備發(fā)生糾紛時(shí)作依據(jù)。數(shù)據(jù)庫是溝通以太網(wǎng)和工業(yè)總線的橋梁。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是一種小型的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，使用Access2003建立系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是一個(gè)很好的選擇。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便。
4 下位機(jī)控制軟件設(shè)計(jì)
? 下位控制機(jī)軟件主要由門禁控制軟件和車位監(jiān)控軟件構(gòu)成。下位機(jī)軟件使用匯編語言進(jìn)行編寫，匯編語言具有代碼效率高、程序空間小的優(yōu)勢(shì)，很適合一些復(fù)雜度低的系統(tǒng)。
4.1 下位機(jī)門禁控制軟件設(shè)計(jì)
? 門禁控制電路由AT89S51單片機(jī)及外圍電路組成控制器，使用DS1337+作為備份時(shí)鐘，AT24C08A作備份數(shù)據(jù)庫，構(gòu)成的系統(tǒng)熱備份機(jī)，通過單片機(jī)串口與MAX485連接將TTL電平轉(zhuǎn)換為RS485電平。信息輸出使用點(diǎn)陣型液晶顯示屏。信息輸入設(shè)備由4×4行列掃描鍵盤構(gòu)成。
　　門禁控制軟件主要是通過串口接收上位機(jī)信息和執(zhí)行上位機(jī)對(duì)門禁的控制信息，接收鍵盤輸入信息并且顯示信息（當(dāng)上位機(jī)出現(xiàn)短暫時(shí)間故障、斷電或者上位機(jī)忙時(shí)，管理權(quán)由出、入門禁控制機(jī)接管作為控制系統(tǒng)熱備份機(jī)工作）。串口接收系統(tǒng)時(shí)鐘、車位信息后通過模擬I2C接口寫入系統(tǒng)熱備份機(jī)中。出入門禁軟件程序流程如圖3所示。

4.2 下位機(jī)車位監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)
　　車位監(jiān)控機(jī)電路同樣使用AT89S51單片機(jī)作為控制器,每64個(gè)車位使用兩片單片機(jī)構(gòu)成主機(jī)與熱備份機(jī)結(jié)構(gòu),使用單片機(jī)的P0、P2端口構(gòu)成8×8矩陣掃描電路,監(jiān)控64個(gè)車位，P1端口作為停車場(chǎng)狀態(tài)監(jiān)控輸入端口，單片機(jī)串口（P3.0,P3.1）與MAX485連接進(jìn)行TTL電平與RS485電平的轉(zhuǎn)換。
　　車位監(jiān)控軟件通過發(fā)送自身的地址和特征識(shí)別碼向上位機(jī)控制機(jī)軟件申請(qǐng)得到運(yùn)行權(quán)，若熱備份機(jī)沒有得到運(yùn)行權(quán)就進(jìn)入休眠省電模式，則車位監(jiān)控?zé)醾浞輽C(jī)得到運(yùn)行權(quán)通過喚醒才能夠工作。車位監(jiān)控軟件主要通過單片機(jī)軟件接收由P0、P2端口構(gòu)成掃描矩陣，通過耦合電路上傳信號(hào)，經(jīng)軟件識(shí)別后再通過串口軟件傳輸車位動(dòng)態(tài)信息給管理機(jī)軟件，通過對(duì)中斷的響應(yīng)后識(shí)別P1端口某根口線的信息對(duì)車場(chǎng)區(qū)域部分的緊急突發(fā)事件進(jìn)行監(jiān)控和響應(yīng)。其監(jiān)控軟件程序流程如圖4所示。

　　為了使系統(tǒng)監(jiān)控不間斷，系統(tǒng)采用了冗余設(shè)計(jì)，即多設(shè)置一臺(tái)備份機(jī)，其功能與主監(jiān)控機(jī)相同，只是當(dāng)系統(tǒng)主機(jī)運(yùn)行時(shí)，熱備份機(jī)處于待命狀態(tài)，而當(dāng)監(jiān)控主機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)備份機(jī)即可啟動(dòng)。其熱備份機(jī)軟件程序流程如圖5所示。

5 系統(tǒng)測(cè)試
　　車輛出、入門禁存放過程計(jì)算機(jī)虛擬演示如圖6所示。車輛進(jìn)入門禁后通過入口門禁身份校驗(yàn)包括紅外條碼掃描、無線射頻卡識(shí)別、觸摸屏軟鍵盤或者單片機(jī)硬鍵盤進(jìn)行身份識(shí)別后進(jìn)入車位，車輛到位后監(jiān)控顯示電路動(dòng)作并切換信號(hào)。車輛出庫時(shí)停車位指示電路再次動(dòng)作，再出門禁控制機(jī)將通過與入口門禁相同的方式進(jìn)行身份識(shí)別后繳費(fèi)放行車輛，整個(gè)工作過程的每步動(dòng)作將在系統(tǒng)全程監(jiān)控下進(jìn)行，同時(shí)數(shù)據(jù)庫停車場(chǎng)事件表格實(shí)時(shí)記錄數(shù)據(jù)。

　　停車場(chǎng)車位管理系統(tǒng)是一個(gè)單片機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的閉環(huán)型管理控制系統(tǒng)，能夠?qū)囄粍?dòng)態(tài)、車場(chǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行全面監(jiān)控。系統(tǒng)控制簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定可靠，數(shù)據(jù)差錯(cuò)率低，控制范圍廣。該系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，有自檢自恢復(fù)能力，有多種信息輸入類型和多種顯示輸出類型。同時(shí)系統(tǒng)使用模塊化設(shè)計(jì)易于擴(kuò)展規(guī)模，系統(tǒng)預(yù)留了充足的接口空間，可與現(xiàn)有的公安部門安全系統(tǒng)對(duì)接，可以實(shí)現(xiàn)公共安全資源的充分利用。用戶可以隨到隨停，可以網(wǎng)絡(luò)預(yù)定，結(jié)算方式多樣，系統(tǒng)的人性化程度高，不僅能夠分時(shí)段收費(fèi)，而且可以設(shè)置免費(fèi)停車時(shí)間等。為駕車人提供了高效、方便的停車環(huán)境。