

# **基于 STM32 的无人停车场项目系统【开源项目、免费】**

随着智慧城市、物联网的快速发展，无人化、智能化的停车场系统已经逐渐成为趋势。传统停车场依赖人工值守，效率低、易出错，而基于 STM32 控制器结合 ESP8266 无线通信模块的无人停车解决方案，则能够实现自动识别、远程控制、在线支付、车辆管理等功能，大幅降低人力成本。

本文将从系统架构、核心模块、通信协议、软件设计以及实现细节等方面，深入解析“基于 STM32 + ESP8266 的无人停车场项目”的完整技术方案。

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## 源码分享
直接放到之前写的文章里了，免费开源，下载学习即可。
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## **一、项目概述**

本项目构建一个低成本、可扩展、适合中小型停车场使用的 **无人停车系统**。系统以 STM32 为主控，负责传感器采集、控制闸机、计费逻辑等本地动作；通过 ESP8266 实现与云端服务器的 Wi-Fi 通信，使停车场具备远程监控与管理能力。整体设计目标包括：

* **自动识别车辆进出**（红外/超声波检测）
* **通过 ESP8266 与服务器交互，实现车位状态上报**
* **自动计费与云端账单同步**
* **APP/网页端查看车位与账单信息**
* **闸机自动抬杆 / 落杆控制**
* **数据上云，实现多端同步管理**

适合用于：小区、写字楼、校园、企业园区的无人化停车管理。

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## **二、系统总体架构**
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系统主要由以下几个部分构成：

### **1. 现场端（Edge）**

* **STM32F103**（主控）
* **红外车检传感器 / 地磁模块 / 超声波测距**
* **道闸电机驱动（PWM/继电器）**
* **车牌识别模块（可选）**
* **OLED/TFT 屏显示车位信息**
* **按键输入（管理员调试）**

### **2. 通信模块**

* **ESP8266（通过 UART 与 STM32 通信）**

  * 负责 Wi-Fi 配网
  * 上报数据到服务器
  * 接收服务器下发指令（如远程开闸）

### **3. 云服务端**

* 支持 REST API 或 MQTT
* 保存停车记录与车位状态
* Web/APP 端查看界面

### **4. 用户端**

* 微信小程序 / 网页控制台

  * 查看车位状态
  * 在线缴费
  * 查询停车历史记录

这样，整个系统构成了一个 **边缘计算 + 云端协同** 的完整无人停车系统。

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## **三、硬件设计详解**
![在这里插入图片描述](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-10730009/c174c75bfa46170858fc346ed243fbb3.png)

### **1. 主控 STM32F103**

为什么选择它？

* 高性价比
* SPI、UART、GPIO 资源丰富
* 能轻松驱动传感器、OLED、继电器、电机

STM32 负责：

* 读取车位状态（传感器）
* 计算车辆在场时间
* 控制闸机开合
* 与 ESP8266 通信（命令/数据同步）

---

### **2. 车检传感器**

常见方案：

| 方案        | 优点   | 缺点     |
| --------- | ---- | ------ |
| **红外对射**  | 成本低  | 户外稳定性差 |
| **超声波**   | 室内可靠 | 环境噪声影响 |
| **地磁传感器** | 最专业  | 成本高    |

本项目使用 **超声波 SR04** 来检测车辆是否驶入/驶出。

---

### **3. ESP8266 通信模块**

ESP8266 通过 UART 与 STM32 连接，实现：

* 连接 Wi-Fi
* MQTT/HTTP 与服务器交互
* 上报车位状态
* 接收远程开闸命令

典型指令结构（JSON 格式）：

```json
{
  "cmd": "open_gate",
  "parking_id": 1
}
```

STM32 收到后执行开闸动作。

---

### **4. 道闸电机驱动**

两种方案：

1. **继电器控制 24V 电机**
2. **PWM + H 桥控制 DC 电机**

这里以继电器方式为例（便宜 + 易用）：

STM32 → GPIO → 光耦 → 继电器 → 电机
实现抬杆 / 落杆动作。

---

## **四、软件架构设计**

### **1. STM32 软件架构**

采用 **HAL 库 + 状态机设计**：

```
init()
while(1)
{
    read_sensor();
    update_parking_state();
    handle_gate_control();
    sync_with_esp8266();
    timer_tick();
}
```

关键模块包括：

* **车位检测模块**
* **计费模块（按分钟计费）**
* **事件状态机（ENTRY / EXIT）**
* **ESP8266 通信模块**
* **本地显示（OLED）**

---

### **2. STM32 与 ESP8266 通信协议设计**

采用自定义简洁协议（JSON 格式）：

#### 1）车辆进入报告

```json
{
  "event": "car_in",
  "timestamp": 1733301920,
  "slot_id": 8
}
```

#### 2）车辆离开报告

```json
{
  "event": "car_out",
  "timestamp": 1733302122,
  "slot_id": 8,
  "duration": 320
}
```

#### 3）服务器下发开闸指令

```json
{
  "cmd": "open_gate",
  "slot_id": 8
}
```

STM32根据指令执行动作并反馈。

---

### **3. ESP8266 固件流程**

若使用 AT 固件：

STM32 发送 AT 指令 → ESP8266 → 连接 Wi-Fi → 发送数据

也可以烧录 ESP8266（如 NodeMCU），直接处理 MQTT/HTTP。

流程示例：

```
连接Wi-Fi
↓
连接 MQTT 服务器
↓
订阅开闸指令
↓
接收 STM32 上传的数据并转发云端
↓
云端推送指令到 ESP8266
↓
ESP8266 下发给 STM32
```

---

## **五、计费系统设计**

停车费用通常采用：

* 按分钟计费
* 阶梯收费
* 月卡用户豁免

示例算法：

```c
int calc_fee(int duration_min)
{
    if (duration_min <= 30)
        return 0;
    return (duration_min - 30) * 0.1;  // 0.1元/分钟
}
```

所有计费数据将同步到服务器，并通过前端展示给用户。

---

## **六、云端平台设计**

支持以下 API：

| API          | 功能          |
| ------------ | ----------- |
| /car/in      | 记录车辆入场      |
| /car/out     | 记录车辆离场 + 计费 |
| /slot/status | 查询车位状态      |
| /gate/open   | 远程开闸        |

开发可以使用：

* Node.js
* Python Flask/Django
* Spring Boot

数据库：MySQL / PostgreSQL
消息系统：MQTT（推荐）

---

## **七、系统功能演示流程**

以下是典型停车流程：

### **1. 车辆驶入**

* 超声波检测到车辆
* STM32 记录入场时间
* ESP8266 上报服务器
* 服务器确认
* 闸机自动抬杆
* 车辆进入

### **2. 停车期间**

* 服务器显示车位“已占用”
* 用户可以查看实时停车时长

### **3. 车辆离开**

* STM32 检测车辆离开
* 计算停车时间
* 上传服务器
* 完成计费
* 闸机放行

无人化流程完整实现。

---

## **八、项目亮点与扩展方向**

### ✔ **低成本可落地**

STM32 + ESP8266 的组合非常低成本，非常适合小型项目商用。

### ✔ **具备云端管理能力**

支持远程开闸/实时同步车位状态。

### ✔ **可扩展车牌识别**

搭配摄像头 + OCR 模块，可直接识别车牌。

### ✔ **支持支付系统**

接入微信/支付宝支付，实现真正无人化收费。

### ✔ **支持多车位扩展**

一个主控可管理多个车位节点。

---

## **九、总结**

基于 STM32 + ESP8266 的无人停车场系统，是一个集成 **嵌入式控制、无线通信、云端计算、物联网整体架构** 的典型工程案例。系统具备成本低、易部署、功能丰富、适合扩展的特点，是智慧停车领域一个非常成熟的实现方案。

如果你正在做毕业设计、企业项目或竞赛，这套方案完全可落地，并拥有很强的展示与实用价值。



随着智慧城市、物联网的快速发展，无人化、智能化的停车场系统已经逐渐成为趋势。传统停车场依赖人工值守，效率低、易出错，而基于 STM32 控制器结合 ESP8266 无线通信模块的无人停车解决方案，则能够实现自动识别、远程控制、在线支付、车辆管理等功能，大幅降低人力成本。

基于 STM32 的无人停车场项目系统【开源项目】

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