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基于FPGA的停车场管理系统的设计与实现
摘要
由于汽车数量在快速的增加。它造成污染 （噪声和空气） 交通挤塞的问题。为了克服这个问题。提出了基于 FPGA 的停车系统。在本文，停车场系统实现了利用有限状态机模型。该系统具有两个主要模块即识别模块和检查模块的插槽，识别模块标识位访客，插槽检查模块检查有关插槽的状态，这些模块是在高密度脂蛋白中建模，在 FPGA 上实现。结合传感器接口、 步进电机、 液晶屏的各种接口设计了一个原型的停车系统。
关键词︰ 有限状态机；停车场系统；容量-5 1.介绍
车辆交通拥堵是一个世界性的问题。近年来，已经全力在实现一种方法来减少拥堵、 事故和灾害等停车问题。
图1：城市交通拥堵趋势
如中所示图 1 拥塞显然逐年增加，它显示了一些问题。图中表明拥塞需要花更长的时间才能到从工作中\尖峰时刻\。停车场系统还可以利用创新技术提高
付费停车方便和快捷。现今，刷一下智能卡就可以实现付费功能，减少交易时间。移动设备也可以用于支付交易。公共地区需要停车系统，能够有效的运作，与其他城市公用地区相结合。因为没有适当方式，所以分配车位的停车场管理系统在协调和集中管理中呈现了失败的效果。为了避免这些问题，提出智能停车系统的设计，用基于 FPGA 来检查某些功能块。
近年来，FPGA 的可重构是有效的方法来实现的设计，因为 FPGA 提供通用处理器和 ASIC 之间的协调。基于 FPGA 的设计也更灵活，可编程，可重新加载。基于 FPGA 的设计可以方便地修改软件部分。 2.相关工作
宫俊燕等相关人士,提出一种新颖，安全,智能的停车系统 （智能停车）主要是基于保护无线网络与传感器通信。停车空间利用率高和免费、快速的现时间是提出研究的目的。苏春、安康山等，提出了用停车系统中的驱动程序来了解在停车场的帮助下 SMS 服务空间的可用性。驱动程序可以发送短信实现请求新的空间，如果前一个被填满，驱动程序可以找到最近的空间停车使用基于无线移动的汽车停车系统。结果，表明该系统有效地分配的插槽和充分利用停车空间。安古普塔等，描述了阿克曼转向配置高效汽车停车算法。该算法利用几何计算路径规划。结果显示了一个快速、 高效、 安全的停车系统。花春潭等，提出了用于大型停车场的高效停车搜索技术。在这篇文章中，提出在道路附近的停车场安装摄像机和捕获关于汽车颜色和车牌识别的信息，并保存到数据库中。谢刚等，提出了一个停车系统，消除了关于空档停车的问题。作者使用无线技术来提高停车效率。宫俊燕等，提出通知基于停车系统。在这停车系统中，驱动程序可以查询及预订停车位，以及为安全目的加密/解密技术使用，仿真结果都是高效的。Insop Song等提出基于 FPGA 停车系统,采用模糊逻辑控制器 (FLC),主要优点是计算时间大量减少了。在这项研究工作中，模拟真实环境中使用 VHDL 代码测试机器人小车，并在 基于FPGA 的基础上进行测试。
3．停车场管理系统
停车系统的基本操作解释为︰ 当车辆进入停车场时，液晶屏显示内容提示，是否有停车位空缺。如果有空位，然后启动电机，打开停车场入口的门。射频模块用来传送和接收插槽可用性信息。根据射频模块的输出，LED 的发光。根据信息驱动程序可以停车。停车系统框图所示图 2.主机计算机作为控制单元。主要程序为 FPGA。
图2：停车系统的结构图
3.1硬件执行
LCD为16引脚配置，Vss是接地引脚， Vcc是电源引脚，Vee用于控制对比度， RS为寄存器选择引脚，命令和数据根据RS引脚状态选择，E为使能信号。DB0-DB7是数据线15和16引脚用于调整背光。分配给FPGA的LCD的控制和数据线如图3所示。
图3（a）：LCD与FPGA接口（引脚分配）
步进电机通过使用ULN 2003与FPGA连接。开发板的任何I / O端口可用于接口。在图中，开发板的DI/O端口用于与步进电机的连接。 FPGA，ULN 2003和步进电机的引脚分配如图3（b）所示。
图3（b）：步进电机与FPGA的接口（引脚分配）
射频模块：在本模块中，红外传输接收器用于检测车辆是否存在。 红外
传感器向HT12E编码器发送插槽状态。编码器由18引脚配置。并行数据由编码器转换为串行。 收集数据在编码器的数据输出引脚。 从数据输出引脚串行发射到RF发射器。 在RF接收机处串行接收数据。 HT12D解码器从RF接收器接收数据，然后将转换器串行转换回并行形式。 HT12D解码器的数据引脚与Virtex 5CI/O端口信号引脚连接。