NirmalyaLenka/Smart-Parking-Assistant-System

# 智能停车助手系统 一个基于物联网的低成本智能停车系统，通过扫描入口处的二维码帮助驾驶员实时寻找空闲车位。该系统支持将二轮车和四轮车分区管理，并通过连接至 ESP8266 微控制器的超声波传感器自动更新车位可用状态。 ## 项目功能 当驾驶员到达停车场时，他们扫描入口大门处放置的二维码。这会在手机上打开一个网页，显示哪些车位空闲、哪些已被占用，并按车辆类型分组。页面会自动刷新，因此信息始终是实时的。用户无需下载应用、无需登录、无需复杂设置。 ## 为何采用此方案 大多数商业停车管理系统仅硬件成本就高达数十万卢比，需要专有软件，且安装耗时数月。本系统使用的组件每车位成本低于 300 卢比，基于开源软件运行，并且可在周末内完成搭建。对于小型学院、医院、住宅小区、商业综合体和小型企业来说，这是一个实用且即时的解决方案。 二维码方式对用户零摩擦。他们无需安装任何东西。任何带摄像头的手机均可使用。 ## 仓库结构 ### 根目录级别 - `README.md` - 本文件。从硬件到软件全面解释整个项目。 - `LICENSE` - MIT 许可证。您可自由使用、修改和部署此项目用于任何目的。 - `.gitignore` - 告知 Git 忽略敏感配置文件、node_modules 和编译后的二进制文件，以避免它们进入版本控制。 ### /firmware 此文件夹包含直接在 ESP8266 NodeMCU 板上运行的代码。 - `firmware/parking_sensor.ino` - 主 Arduino 程序。它读取所有超声波传感器的数据，判断车位是否被占用或空闲，并通过 Wi-Fi 使用 HTTP POST 将 JSON 数据发送至后端服务器。它循环运行，每两秒发送一次数据。 - `firmware/config.h` - 存储您的 Wi-Fi 凭据（SSID 和密码）以及后端服务器 IP 地址。此文件已列在 .gitignore 中，以避免您意外将密码提交至 GitHub。 - `hardware/wiring_diagram.md` - 纯文本描述如何将每个传感器连接到 ESP8266 GPIO 引脚，包括电压电平和接地连接。在焊接任何部件前请先阅读此文档。 ### /backend 此文件夹包含一个简单的 Node.js 服务器，作为 ESP8266 与用户前端之间的桥梁。 - `backend/server.js` - 核心服务器。它基于 Express 运行，暴露两个端点：一个 POST 端点接收来自 ESP8266 的传感器数据，一个 GET 端点供前端轮询以获取当前车位状态。当通过浏览器访问时，它还会提供前端 HTML 文件。 - `backend/package.json` - 列出 Node.js 依赖项（仅 Express 和 cors）。在此文件夹中运行 `npm install` 即可开始。 - `backend/.env.example` - 显示服务器所需的环境变量，例如端口号。将其复制为 `.env` 并填写。实际的 `.env` 文件不会被提交。 ### /frontend 这是用户扫描二维码时看到的界面。 - `frontend/index.html` - 完整的单页停车显示界面。显示所有车位的可视化网格，绿色表示空闲，红色表示占用。二轮车和四轮车有独立区域。每三秒自动刷新一次。适用于任何屏幕尺寸。 - `frontend/style.css` - 所有视觉样式。采用深色工业主题和清晰的颜色编码。使用纯 CSS 编写，无需构建步骤。 - `frontend/script.js` - 每三秒从后端获取车位数据，并在不重新加载页面的情况下更新车位网格。能够优雅地处理连接错误，即使服务器出现问题显示界面也不会中断。 ### /hardware 物理构建的文档。 - `hardware/bill_of_materials.md` - 完整的组件清单，包含印度卢比的大致价格、每车位所需数量以及采购渠道（Amazon India、Robu.in、本地电子商店）。此处估算了一个 20 车位停车场的总系统成本。 - `hardware/sensor_placement_guide.md` - 解释传感器安装高度、角度要求，以及天气和日照如何影响读数。还包括室外使用的外壳建议。 - `hardware/pcb_notes.md` - 针对希望制作简单定制 PCB 以整洁固定 ESP8266 和传感器连接器（而非永久使用面包板）的用户的注意事项。 ### /qr-generator - `qr-generator/generate_qr.py` - 一个小型 Python 脚本，接收您部署的前端 URL 并生成可打印的二维码图像。使用 pip 安装 qrcode 库，更新 URL 变量并运行。输出为高分辨率 PNG，可在任何打印店打印。 ### /demo - `demo/index.html` - 一个完全自包含的演示页面，可在任何浏览器中运行，无需任何服务器或硬件。它通过随机更新模拟传感器数据，让您无需购买任何组件即可看到完整系统的运行效果。这也是在向他人展示项目时分享的文件。 ## 硬件组件 该系统基于经济实惠且广泛可用的部件构建。 ESP8266 NodeMCU 是主控制器。成本约为 200-250 卢比，内置 Wi-Fi，这是选择它而非 Arduino Uno 或 ATmega 板的核心原因。无需单独的 Wi-Fi 扩展板。 HC-SR04 超声波传感器负责检测。每个成本 35-50 卢比，在 5 厘米至 3 米的距离内检测车辆极为可靠，并且在印度随处可购。每个传感器覆盖一个车位。 电源通过标准 5V 适配器供电，如果站点已有以太网，也可使用 PoE 设置。ESP8266 连接 20 个传感器，总电流远低于 500mA。 如果使用 CD74HC4067 等多路复用器，单个 ESP8266 最多可处理 10-12 个传感器。对于更大的停车场，可部署多个 ESP8266 板，每个覆盖一个区域，并全部报告给同一个后端。 ## 入门指南 ### 步骤 1 - 设置后端 您需要在计算机或 Raspberry Pi 等小型服务器上安装 Node.js。 ``` cd backend npm install cp .env.example .env # 编辑 .env 并设置端口 node server.js ``` 记下此机器的 IP 地址。您的 ESP8266 和二维码都需要指向它。 ### 步骤 2 - 刷写固件 在 Arduino IDE 中打开 firmware 文件夹。如果尚未安装，请安装 ESP8266 板包。打开 `config.h` 并填写您的 Wi-Fi 名称、密码和后端服务器 IP。将 `parking_sensor.ino` 上传到您的 NodeMCU。 ### 步骤 3 - 连接传感器 按照 `hardware/wiring_diagram.md` 中的接线指南操作。每个 HC-SR04 使用两个 GPIO 引脚（Trig 和 Echo）。先用串口监视器测试确认读数，然后再安装。 ### 步骤 4 - 生成并打印二维码 更新 `qr-generator/generate_qr.py` 中的 URL 以指向您的后端服务器地址并运行它。打印生成的二维码，并放置在停车场入口处，最好覆膜或置于塑料盖后。 ### 步骤 5 - 测试 在浏览器中打开 `demo/index.html` 以验证前端显示是否正确。然后将前端切换至指向您运行的后端，并从手机扫描二维码。 ## 未来扩展 该系统设计为可扩展。以下是其自然发展的方向。 自动道闸集成是最直接的下一步。连接到 ESP8266 的伺服电机或继电器可控制栏杆机。当所有四轮车车位已满时，道闸保持关闭，入口显示屏显示已满消息，防止驾驶员进入拥挤的停车场。 可通过在入口处使用 Raspberry Pi 摄像头叠加车牌识别功能。这能实现无需手动登记的入口记录。 可在后端添加月度或每日报告，显示高峰时段、平均占用率和车位利用率。对停车场业主规划人员配置和定价非常有用。 可通过嵌入 UPI 二维码支付集成到车位详情页，让驾驶员无需前往支付柜台即可支付停车费。 多层停车场管理很简单。每层有自己的 ESP8266 节点集，全部报告给同一个后端。前端显示楼层选择器。 使用小型太阳能板和电池组进行太阳能供电，使系统完全脱离电网，适用于露天场地、活动场所和农村地区。 智慧城市集成是长期应用。市政公司可在数百个路边和公共停车场部署此系统，并将数据馈送到全市停车应用中。这减少了人们四处寻找停车位造成的交通拥堵，对减少燃油消耗和排放具有重要意义。 医院和机场应用极大地受益于无障碍筛选功能，该功能单独跟踪残障人士专用车位并进行适当预留。 ## 联系方式 如果您正在部署此系统、有疑问或希望合作扩展它，请通过 carmodbhai@gmail.com 联系我们。 欢迎提交错误报告和拉取请求。如果您构建了此系统并且它能正常工作，分享您的设置照片或描述将不胜感激。 ## 许可证 MIT 许可证。可自由使用。

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