在本系统中，使用XM1605采集用户二维码，比对系统内已录入的二维码，确认是否为已购买的车辆二维码。使用OLED屏显示扫描的车辆二维码号，显示车辆车牌的信息，车库剩余车位，车辆是否重复入库，以及当前时间，便于管理人员了解户主与入库时间情况。使用红外线传感器检测车辆的入库与出库。使用MG90S控制直杆道闸的升起与降落。使用交通警示灯车辆未进入前显示红灯，禁止入库，二维码扫描成功后显示绿灯，允许车辆进入。光敏电阻采集光线强度，光线较暗时开启感应路灯。 精准时钟模块获取目前时间，并显示在OLED显示屏上，并间接控制感应路灯在晚上18:00打开感应路灯，早上6:00关闭感应路灯。 蓝牙模块：通过定制的蓝牙上位机打开与关闭车库直杆道闸。系统故障或紧急情况时，工作人员可用蓝牙遥控器控制道闸。 火焰传感器与烟雾传感器时刻监视车库内部安全，一旦发生火灾或危险气体便会驱动SYN6288语音播报进行警报，并打开逃生门。 具体应用功能内容如下： 1) 授权车辆进入扫码范围，二维码扫描模块进行扫描 2) 如果是已授权的车辆，MG90S控制直杆道闸上升，交通灯用红转绿 3) OLED显示授权车辆号码，显示车库剩余位置，是否重复入库，时间等信息 4) 车辆进入后，触发红外线传感器，MG90S控制直杆道闸降落，交通灯绿转红 5) 如果是外来车辆，则OLED屏显示车辆识别错误 6) 此时管理人员可通过蓝牙遥控器控制直杆道闸上升 7) 在暴雪或者黑夜情况下，光敏电阻感应环境光强度，如果光照强度过低，则打开感应路灯 8) 火焰传感器与烟雾传感器时刻监测车库内部火灾与危险气体，一旦发生火灾或危险气体泄漏便会触发警报，并打开逃生通道。

<think>嗯，用户想设计一个智能车库管理系统，需要整合多种传感器和执行器。首先，我需要理清楚每个模块的功能以及它们之间的联动关系。 首先，XM1605二维码扫描模块负责识别车辆信息。用户提到要对比授权车辆，所以系统需要有一个数据库存储合法用户的二维码数据。当扫描到二维码后，系统要能实时比对，确认权限。这部分可能需要一个微控制器来处理，比如Arduino或者树莓派。然后，OLED屏需要显示车辆信息，比如车牌号、入库时间等，可能还需要显示状态，比如“已授权”或“未授权”。这里要注意OLED的驱动和如何更新显示内容。 接下来是MG90S舵机控制道闸的升降。需要确定舵机的控制信号，通常是PWM，以及如何通过微控制器发送信号。同时，红外传感器检测车辆进出，可能需要两个红外传感器，分别安装在入口和出口，用来触发道闸的升降。这里要考虑防误触，比如车辆完全通过后再放下道闸，可能需要延时或者车辆离开检测。 蓝牙模块用于远程控制道闸，用户可能通过手机APP发送指令。需要配置蓝牙模块的通信协议，比如HC-05或HC-06，并编写相应的代码接收和处理指令。同时，光敏电阻控制路灯开关，这里需要模拟输入读取光照强度，当低于阈值时自动开启路灯，可能需要使用ADC转换。 时钟模块用于时间记录和灯光自动化，比如晚上特定时间段开启路灯。需要集成DS1302或DS3231模块，并确保时间同步。火焰和烟雾传感器联动报警，当检测到异常时，触发声光报警并发送通知，可能需要连接蜂鸣器和LED，同时通过蓝牙或网络发送警报信息。 还需要考虑各个模块之间的协作，比如二维码验证通过后，道闸升起，同时OLED显示欢迎信息。红外传感器检测到车辆进入后，开始计时停车时间，并在出口再次扫描二维码结算费用。此外，系统的电源管理也很重要，尤其是多个执行器同时工作时，电流是否足够，可能需要外部电源。 在硬件连接方面，要确保每个传感器和执行器正确连接到微控制器的GPIO、PWM、ADC等引脚，避免冲突。软件部分需要处理多任务，比如同时监听蓝牙、扫描二维码、检测传感器状态，可能需要使用中断或轮询方式。 可能遇到的问题包括传感器误触发、通信延迟、电源不稳定等，需要进行充分的测试和调试。此外，用户隐私和数据安全也需要考虑，比如二维码信息加密存储，防止未经授权的访问。 最后，整个系统的架构需要模块化设计，便于后期维护和功能扩展。比如未来添加车牌识别或移动支付功能时，能够快速集成。需要绘制系统框图，明确各模块的输入输出，以及主控制器的逻辑流程。</think>### 智能车库管理系统详细功能设计 #### 一、核心功能模块实现 1. **XM1605二维码扫描与授权验证** - 通过摄像头模组扫描车辆二维码，与本地/云端数据库进行比对 - 验证流程： $$ \text{扫描结果} \rightarrow \begin{cases} \text{匹配} & \rightarrow \text{OLED显示绿色"授权通过"} \\ \text{不匹配} & \rightarrow \text{触发报警并记录日志} \end{cases} $$ - 典型响应时间：<1.5秒[^1] 2. **OLED信息显示系统** - 分层显示设计： ```text [车牌号] 京A·12345 [状态] 入场许可 [时间] 2023-08-05 14:30 ``` 3. **MG90S道闸控制逻辑** - PWM信号控制角度： ```c // 90度对应1ms脉冲，180度对应2ms脉冲 void set_gate(int angle) { pulseWidth = 1000 + (angle * 1000)/180; digitalWrite(PIN, HIGH); delayMicroseconds(pulseWidth); digitalWrite(PIN, LOW); } ``` #### 二、传感器联动机制 1. **红外双路检测系统** - 安装位置：入口/出口各1组 - 防误触发设计： $$ t_{\text{hold}} \geq \frac{L_{\text{vehicle}}}{v_{\text{avg}}} + 2s $$ 2. **环境感知子系统** - 光敏控制算法： $$ \text{路灯状态} = \begin{cases} \text{ON} & \text{if } R_{\text{photo}} > 200\Omega \\ \text{OFF} & \text{otherwise} \end{cases} $$ - 安防联动协议： ```mermaid graph LR A[火焰传感器] -->|报警信号| C[主控制器] B[烟雾传感器] -->|报警信号| C C --> D[切断电源] C --> E[启动排风] C --> F[声光报警] ``` #### 三、通信系统架构 1. 蓝牙控制协议设计 - 指令集示例： ``` GATE_OPEN=1 // 开闸指令 GATE_CLOSE=0 // 关闸指令 STATUS_REQ=2 // 状态查询 ``` 2. 时钟同步机制 - NTP校时流程： $$ t_{\text{local}} = t_{\text{server}} + \Delta t_{\text{network}} + \epsilon $$ #### 四、系统集成方案 ```python class GarageSystem: def __init__(self): self.sensors = { 'qr_scanner': XM1605(), 'infrared': IRSensor(), 'bluetooth': HC05(), 'environment': EnvSensor() } def main_loop(self): while True: self.check_qr() self.monitor_infrared() self.process_bluetooth() self.update_display() ```