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예련 부
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1 졸업논문 스마트주차장시스템 Smart paking lot system 김대훈 * ** ***, 임동균, 황윤철 Dae-Hun Kim and Dong-Gyun Lim and Yoon-chul Hwang 강원대학교 IT대학전기전자공학부전기전자전공 * lalalaoops@hanmailnet ** dk1234@navercokr *** hych0325@hanmailnet Abstract : 현재사용중인기존의주차시스템은운전자가직접자리를찾아가야하는방식이대부분이다 본논문에서는이러한주차시스템에 LED의제어가용이한점과전력소모가적다는점을활용하여주차위치까지방향을제시해주는시스템을구현해보았 I 서론 자동차대수의증가에따른주차장확보기준의강화로 협소한부지내주차공간을최대한확보하기위해 2000 년대이후소형건축물부설주차장을중심으로주차장의 설치는꾸준히증가하였 하지만차량들의고급화, 대 형화로각시설의주차장확보가큰문제로대두되었 하지만최근에는주차장공간확보뿐만아니라디자인과 고객편의, 현공간의빈주차자리표시등첨단화시대에 걸맞은여러기능이추가되고있는실정이다 이는통 신기술의발달과국내의많은소프트웨어 SI 의계발에 힘입어현실화를이루었다 증가하는오피스텔및업무 시설과쇼핑센터가주차장의고급화를추구하며, 수요공 간은물론여러편의를함께제공하려노력중이 현재 대림산업의 e- 편한세상을시작으로많은아파트분양 단지에서스마트저전력조명시스템을도입, 시행중이 본프로젝트는쇼핑센터나기업의고객만족을위해사용 자의이동동선을최적화하고자하는목적에서출발하 였다 이윤추구를궁극적인목표로하는기업에서는고 객유치를위해서사소한것조차도경쟁력으로활용할 수있어야함은자명한사실이다 따라서본스마트주 차장시스템은고객의편의를충족하기위한사소함의 한부분이라할수있겠 II 본론 1 스마트주차장시스템개요 우리가개발한스마트주차장시스템의블록도는아래 와같다 컨트롤러를중심으로 3개의입력과 3개의출력 으로나뉜 주차인입스위치 ( 비장애인용 ) RFID 카드입력기 ( 장애인용) 주차장센서 AVR128 ( 컨트롤러) 그림1 블록도 출입및만차알림부저 차량수표시용 FND ( 장애인용/ 비장애인용 ) 차량안내지시등 구성한시스템의동작을구현하고자모형을제작하여 비장애인의차량이주차장으로들어오는상황을가정하 였으며주차인입스위치를사용하였 장애인의차량 이주차장으로들어오는경우는별도의카드입력기를 두었다 장애인차량과비장애인차량을구분하는이유 는주차장내에장애인용주차칸과비장애인용주차칸 이별도로구분되어있기때문이다 이는비장애인사용 자가장애인용빈주차칸에안내되는것을근본적으로 방지한다 주차장센서는각주차칸마다설치되어있으 며, 각각의칸마다차량주차유무를판단해컨트롤러로 그정보를보내준다 컨트롤러는주차장에인입하는차 량의사용자가비장애인인지장애인인지판단하고동시 에주차장내빈주차공간을파악한다 또한입력된정 보를바탕으로부저와지시등, FND 를동작한다 출입및 만차알림부저는주차장으로차량진입시와주차장만 차시이를알려주기위한부저이다 차량수표시용 FND 는비장애인용 / 장애인용으로 2 개로구성되어있고, 각각의주차장내빈주차칸의수를표시한다 차량안 내지시등은주차장이용자를빈주차공간으로안내한 2 하드웨어구성

2 2 졸업논문 그림2 회로도 스마트주차장시스템의전체적인회로도는위와같 (1) 주차인입스위치 : AVR은내부풀업을지원하기 때문에주차인입스위치는 low 입력으로구성하였 low입력은 high 입력에비해잡음에강한장점이있다 (2) RFID 카드입력기 : RFID리더기전원부는 9V의외 부전원을 RFID입력전압인 5V에맞춰주기위해 5V 레 귤레이터를이용해정전압안정회로를구성하였 RFID 에서인식된카드의일련번호를출력하는 TXD핀과리 더모듈의내부세팅을변경하기위한 RXD핀은 AVR의 USART통신핀인 PINE0,1 에접속된다 (3) 주차장센서( 주차검출용) : 자성을이용한리드스 위치를사용하였 (4) AVR 128 컨트롤러 : AVR은리셋핀이 low인경우 리셋한다 따라서 low입력의리셋회로를구성하였고주 차장차량상황을실시간으로파악하기위해사용되는타 이머/ 카운터에대비해 16Mhz의외부오실레이터를설치 했다 AVR 128의데이터시트상에서 1-16Mhz 외부오 실레이터설치시 권장하고있 12-22PF 의커패시터를설치할것을 (5) 출입및만차알림부저 : LS1 부저를사용하였 (6) 차량수표시용 FND : 비장애인용 / 장애인용 2개의 FND의공통단자에는충분한전류를공급하기위해 이사용된 TR (7) 지시등( 주차위치안내용) : 지시등은주차방향(2 8) 와주차라인(3 7, 9 1) 으로 46개의 LED로구성되어있 으며컨트롤러의부담을줄이기위해 TR 을이용하였 그림3 프로그램플로우차트( 장애인) 위는프로그램중핵심이되는 main함수내 while문일 부를도식화한것으로사용자가장애인인경우의프로 그램구성을나타낸것이다 좌측은사용자가주차장진 입시주차안내를하는것이고우측은장애인사용자 주차칸을실시간으로파악해 낸 FND에표시하는것을나타 RFID 카드인식출입부터의프로그램구성과정을소개 한다 사용자가입구에서카드를사용하는동작을취하 면8bit의카드정보는USART 의UDR0레지스터에서전 송되고이것은다시 1 8 배열에순차적으로저장된다 저장이완료되면부저가울린다 이후배열과메모리에 기억된카드정보를대조해사용자를확인한다 일단주 차장고객으로확인이되면, 장애인주차장의주차공간 을파악하게된다 만차시에는사용자에게부저를 3번 울려이를알린다 만차가아닌경우는출구에서가까운 주차칸부터주차유무를판단하고, 주차된차량이없다 면해당주차칸까지지시등을켜차량을안내한다 지시 등은차량의주차가완료될때까지유지된 FND( 장애인) 출력의경우는타이머/ 카운트0 오버플로 인터럽트를이용하였 현재파악된장애인빈주차공 간의수를매 20ms마다 FND 에출력한다 여기서 20ms 는 16Mhz오실레이터와 8bit 오버플로환경하에서분주 비를 1024설정하고초기값을 99로설정하면 10ms마다 인터럽트되는데비장애인과장애인 FND 갱신을 마다번갈아발생하게함으로써계산된시간이 10ms 3 프로그램구성 그림3 프로그램플로우차트( 비장애인) 위의경우는비장애인인경우에프로그램구성을나타낸다 좌측은사용자가주차장진입시주차안내를하

졸업논문 2011 11 15 3 는과정이고, 우측은비장애인사용자주차칸을실시간 으로파악해 FND(7 세그먼트) 에표시하는것을나타낸다 프로그램은장애인사용자의경우와거의동일한구성을 가진다 주차인입스위치입력이들어왔을때부저를 울리고, 비장애인주차장의주차공간을파악하게된 만차시에는사용자에게부저를 3 번울려이를알린다

의동작에서주차공간에차량이위 치했을때동작을보여준다 그림5 에서는동작의유무 만확인하기위해편의상자석을자리에위치시켰 자석이주차공간에위치함으로써센서가동작하게되어 LED 가꺼지게된다 또한세그먼트가 6에서 5로감소한 것을확인할수있다 동일한원리로동작을반복하여 주차장입구앞의주차공간까지모든차량이위치할 경우, 스위치를눌렀을때부저가울림으로써남은주차

지입구에가까운주차공간우선순위로안내를받도록 프로그래밍을설계하였 비장애인차량의진입시동작의절차는다음과같 최초차량이입장할때세그먼트하단에위치한빨간색 스위치를누른다 스위치의동작은자리까지안내의시 작을가리킨다 결과적으로그림4 와같이 LED가동작 하게된 위사진은장애인석의동작을보여준다 비장애인의경 우와다르게장애인석의경우스위치를눌러차량의출 입을알리지않고,

3 졸업논문 는과정이고, 우측은비장애인사용자주차칸을실시간 으로파악해 FND(7 세그먼트) 에표시하는것을나타낸다 프로그램은장애인사용자의경우와거의동일한구성을 가진다 주차인입스위치입력이들어왔을때부저를 울리고, 비장애인주차장의주차공간을파악하게된 만차시에는사용자에게부저를 3 번울려이를알린다 만차가아닌경우는출구에서가까운주차칸부터주차 유무를판단하고, 주차된차량이없다면해당주차칸까 지지시등을켜차량을안내한다 지시등은차량의주차 가완료될때까지유지된 FND( 비장애인) 출력의경우는타이머/ 카운트0 오버플 로인터럽트를이용해현재파악된장애인빈주차공간 의수를매 20ms마다 FND 에출력한다 그림5 실제동작그림( 비장애인모드) 위사진은그림4 의동작에서주차공간에차량이위 치했을때동작을보여준다 그림5 에서는동작의유무 만확인하기위해편의상자석을자리에위치시켰 자석이주차공간에위치함으로써센서가동작하게되어 LED 가꺼지게된다 또한세그먼트가 6에서 5로감소한 것을확인할수있다 동일한원리로동작을반복하여 주차장입구앞의주차공간까지모든차량이위치할 경우, 스위치를눌렀을때부저가울림으로써남은주차 공간이없다는것을알려준 4 실제동작 그림6 실제동작그림( 장애인석모드) 그림4 실제동작그림( 비장애인모드) 위사진은실제설계한작품의동작을촬영한것이 비장애인의주차공간 6석과장애인주차공간 2석으로 구성하였으며, 주차공간의남은수가왼쪽세그먼트( 비 장애인) 오른쪽세그먼트( 장애인) 2개의세그먼트에각각 표시된다 또한실제성과편리성을구현하기위해목적 지입구에가까운주차공간우선순위로안내를받도록 프로그래밍을설계하였 비장애인차량의진입시동작의절차는다음과같 최초차량이입장할때세그먼트하단에위치한빨간색 스위치를누른다 스위치의동작은자리까지안내의시 작을가리킨다 결과적으로그림4 와같이 LED가동작 하게된 위사진은장애인석의동작을보여준다 비장애인의경 우와다르게장애인석의경우스위치를눌러차량의출 입을알리지않고, RFID카드를이용하여차량의출입을 알림으로써동작을시작한다 그림6 은 RFID카드가 RFID리더기에반응하여 LED 가동작함을볼수있다 앞에서언급한것처럼목적지의입구에가까운자리로 LED 가동작하며, 세그먼트에주차공간의남은수를보 여준 그림7 실제동작그림( 장애인석모드) 위사진은그림6 동작에서주차공간에차량이위치하 였을때의동작을구현한것이다 마찬가지로자석을이 용하였으며, 세그먼트의숫자가 2에서 1로감소한것 을볼수있

4 4 졸업논문 설계프로그램소스 #include<iom128h> #include<ina90h> DDRD=0xFF; PORTD=0x00; PORTE = 0xA0; // 주차 Line Led // OFF로시작 // RFID,Buzzer 등 unsigned char park,park1,park_old,park1_old; DDRE = 0xDE; unsigned char flag,save_flag = 0; unsigned char count0,count1,count2,count3,il,sip; // Count 값 unsigned char seq,rcv_cnt,read_done=0; unsigned char rcv_data[8]; unsigned char uart0buf,bf_data,compare; unsigned char parkflag; // 작업용 // RFID read data저장용 / 카드기본 구성데이타( 총8개의값중 4 개만사용) int card1[4] = {'E','9','9','D' ; // 1 장애인용 int card2[4] = {'B','8','5','1' ; // 2 " PORTG = 0x00; DDRG = 0xFF; TCCR0 = 0x07; TCNT0 = 0xff - 157; TIFR = 0x01; TIMSK = 0x01; TIFR = 0x00; // timer0 // 10mS unsigned char fnd[10] = {0xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xEF; // // ( 중략) void m_delay(unsigned int m) { unsigned int i, j; // 딜레이루틴 ms #pragma vector = USART0_RXC_vect 신인터럽트 interrupt void USART0_RXC(void) { // UART0의수 //16MHz : 1msec for(i=0;i<m;i++) for(j=0;j<2650;j++); unsigned char bintobcd(unsigned char d) // Binary to BCD convert routine { d=((d/10)<<4) (d%10); return d; void port_init(void) { DDRA = 0xFF; PORTA=0xFF; // FND용 DDRB = 0xFF;// 주차방향( 각주차영역마다 ) 용 PORTB = 0x00;// OFF 로시작한 DDRC = 0x00;// 주차영역센서( 주차유무) bf_data = UDR0; // receive and save if(read_done == 0) { 작업완료되어야다음카드를읽는 보를다읽었으면 // card read ok rcv_data[rcv_cnt] = bf_data; rcv_cnt++; if(rcv_cnt == 8) { read_done = 1; rcv_cnt = 0; // 다시 0으로하여다음카드읽을준비 buzz(50); #pragma vector = TIMER0_OVF_vect interrupt void TIMER0_OVF_interrupt(void) { // timer 0 - FND display TCNT0 = 0xff - 157; // card읽은후 // 8개의카드정 PORTC = 0xFF; // Pullup switch(seq) { case 0:

5 졸업논문 's data to FND 10's data to FND case 1: PORTA = fnd[il]; / / PORTG = 0x01; seq = 1; // for next step break; PORTA = fnd[sip]; / / PORTG = 0x02; seq = 0; break; default: break; VI 결론 본논문에서는리드스위치센서와 LED 조명을이용 한주차공간안내시스템을제안하였다 기존의주차 안내시스템과차별화된점은단순히주차공간의안내 뿐아니라주차장내의 LED를설치함으로써스마트한주 차장환경을조성하였으며, 리드스위치센서를차량감 지에사용함으로써회로를단순화하고비용을절감했 이러한장점을이용해백화점, 대형마트, 공공기관등의 대규모주차장뿐만아니라중소규모의주차장에서도자 동주차안내시스템을적용해서주차하는데소요되는시 간을줄일수있을것이다 그러나위논문에서제시한 시스템을기존의주차시스템에적용시키기에는많은제 한이따른다 비용의문제와다수의차량에적용시켰을 때발생될수있는위험요소가많기때문이다 이는 실험및연구를통해보완하여야할것으로생각된 참고문헌 [1] Klaus Finkenzeller 저, RFID Handbook, Wiley 2002 [2] Behzad Razavi 저, RF Micri Electronics, Pretice Hall PTR 1998 [3] 박문수, 정종욱공저 LED 활용실기, 상학당 [4] 조규만지음, 마이크로컨트롤러, 태영문화사 [5] 김상진, 왕종배공저, 센서의기초와활용, 연학사 [6] 백동철지음 PSPICE 를이용한회로설계기초와응용, 북두출판사

<4D F736F F F696E74202D20B8B6C0CCC5A9B7CEC7C1B7CEBCBCBCAD202834C1D6C2F7207E2038C1D6C2F729>

<4D F736F F F696E74202D20B8B6C0CCC5A9B7CEC7C1B7CEBCBCBCAD202834C1D6C2F7207E2038C1D6C2F729> 8주차중간고사 ( 인터럽트및 A/D 변환기문제및풀이 ) Next-Generation Networks Lab. 외부입력인터럽트예제 문제 1 포트 A 의 7-segment 에초시계를구현한다. Tact 스위치 SW3 을 CPU 보드의 PE4 에연결한다. 그리고, SW3 을누르면하강 에지에서초시계가 00 으로초기화된다. 동시에 Tact 스위치 SW4 를 CPU 보드의