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做室内停车车位检测方案时，如何选择Arduino、arm、树莓派、单片机？停车场车位检测技术

2024-03-24 22:20:07 文章来源 :网络 围观 : 次 评论

　　这个题目太笼统了，这几个方案都可以选择，最重要的是要看规模预算进度以及后台配合扩展等。

　　树莓最大优势与网络集成容易，甚至不需要再另外搭建服务器等。而arduino和单片机等考虑性能一般只能用来做前段探测，后端还是要另外做后台。

　　性能好的设备开发容易，玩法也多，但成本是个死穴，外面大批量铺的，都是采用刚刚满足需求的最低配置，否则价格没优势，死路一条。

　　首先介绍一下超声波测距的原理和特点：

　　控制器通过超声波探头向空间发出20KHz以上，一般是38KHz的声波信号。

　　超声波信号碰到障碍行之后，由于波的特性，发生反射，控制器通近超声波探头检测到反射波，根据发射与接收的时间差，计算障碍物的距离。

　　

做室内停车车位检测方案时，如何选择Arduino、arm、树莓派、单片机？停车场车位检测技术

　　

做室内停车车位检测方案时，如何选择Arduino、arm、树莓派、单片机？停车场车位检测技术

　　由于超声波的频率超过了人耳能听到的20Hz-20KHz的范围，所以超声波并不能被人听到。

　　声音在空间中的传播大概为340m/s，控制器发射超声波之后开始计时，当接到收到有效的回波时结束计时，根据该计时时间（如t)通过公式340*t/2即可以算出距离。

　　关于超声波测距，有几个问题要解决：

　　1)超声波探头发射超声波时的激励信号

　　

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　　一般原理是通过控制器的单片机产生38KHz的PWM信号，采用硬件电路将单片机产生的PWM信号进行升压，放大功率，产生约80V的信号施加在超声波探头上，激励超声波探头，使其向空间发射超声波。

　　2) 超声波的余振

　　控制器在发射超声波时，当超声波探头发射一段时间的超声波后，控制器停止产生PWM信号之后，在停止发射之后，超声波探头接收并检测回波。如果检测到回波，则计算回波的时间。但是这个时间，超声波探头并不会立即停止发射超声波，由于惯性，超声波仍然会继续振荡，并最终停止下来，这段时间的超声波被称之为余波。

　　由于控制器无法判断余波以及回波，所以无法正常计算距离，这就造成了检测的死区，一般的余振时间为1.3ms左右，对应的死区距离为20-30cm，也就是说通过汽车的前进、倒车雷达无法检测20-30cm内的障碍物。

　　3)回波检测的实时性

　　控制器的MCU停止产生PWM信号之后，必须要在 1.3ms以内开始判断回波，同时通过定时器对回波的时间进行计时，在程序的主循环中都无法达到ms级的响应，所以需要通过定时器中断，在定时器的中断服务程序中进行判断并计算。

　　4)回波的有效检测

　　

做室内停车车位检测方案时，如何选择Arduino、arm、树莓派、单片机？停车场车位检测技术

　　超声波探头接收到回波信号之后，通过硬件电路进行信号调理，放大滤波之后产生38kHz的方波信号送入单片机，同时进行峰值检波送入单片机，当单片机检测到信号超过一定峰值，同时通过单片机的脉宽捕捉功能，判断是否有单片机是否有方波信号，而且方波的频率是否在38kHz左右，如果满足两个条件，则通过回波的时间计算距离。

　　如果题主只是检测车位，方案应该是在车位旁边固定安装超声波探测器，如果该超声波探测器检测到一定距离内有障碍物，则认为该车位停有车辆，如果更进一步的，在车位的四周安装多个超声波探头，通过这些探头检测车辆的位置，通过语音引导车主停车。

　　如果未来5G普及，可以通过5G将位置信息发送给汽车的显示屏，通过显示屏引导车主停车。

　　从上分析来看，要实现所说的功能，控制器要采用实时操作系统，必须要在ms级的时间内进行响应，而且要有PWM，定时器，脉宽捕捉等功能。

　　arm、树莓派资源丰富，但是都会采用linux等非实时操作系统，响应外界输入可能要几百毫秒才以上，无法满足超声波测距的实时要求。

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