基於 STM32 的無人停車場項目系統【開源項目、免費】

隨着智慧城市、物聯網的快速發展，無人化、智能化的停車場系統已經逐漸成為趨勢。傳統停車場依賴人工值守，效率低、易出錯，而基於 STM32 控制器結合 ESP8266 無線通信模塊的無人停車解決方案，則能夠實現自動識別、遠程控制、在線支付、車輛管理等功能，大幅降低人力成本。

本文將從系統架構、核心模塊、通信協議、軟件設計以及實現細節等方面，深入解析“基於 STM32 + ESP8266 的無人停車場項目”的完整技術方案。

源碼分享

直接放到之前寫的文章裏了，免費開源，下載學習即可。

https://blog.csdn.net/weixin_52908342/article/details/155577063

一、項目概述

本項目構建一個低成本、可擴展、適合中小型停車場使用的 無人停車系統。系統以 STM32 為主控，負責傳感器採集、控制閘機、計費邏輯等本地動作；通過 ESP8266 實現與雲端服務器的 Wi-Fi 通信，使停車場具備遠程監控與管理能力。整體設計目標包括：

• 自動識別車輛進出（紅外/超聲波檢測）
• 通過 ESP8266 與服務器交互，實現車位狀態上報
• 自動計費與雲端賬單同步
• APP/網頁端查看車位與賬單信息
• 閘機自動抬杆 / 落杆控制
• 數據上雲，實現多端同步管理

適合用於：小區、寫字樓、校園、企業園區的無人化停車管理。

二、系統總體架構

系統主要由以下幾個部分構成：

1. 現場端（Edge）

• STM32F103（主控）
• 紅外車檢傳感器 / 地磁模塊 / 超聲波測距
• 道閘電機驅動（PWM/繼電器）
• 車牌識別模塊（可選）
• OLED/TFT 屏顯示車位信息
• 按鍵輸入（管理員調試）

2. 通信模塊

• ESP8266（通過 UART 與 STM32 通信）

  • 負責 Wi-Fi 配網
  • 上報數據到服務器
  • 接收服務器下發指令（如遠程開閘）

3. 雲服務端

• 支持 REST API 或 MQTT
• 保存停車記錄與車位狀態
• Web/APP 端查看界面

4. 用户端

• 微信小程序 / 網頁控制枱

  • 查看車位狀態
  • 在線繳費
  • 查詢停車歷史記錄

這樣，整個系統構成了一個 邊緣計算 + 雲端協同 的完整無人停車系統。

三、硬件設計詳解

1. 主控 STM32F103

為什麼選擇它？

• 高性價比
• SPI、UART、GPIO 資源豐富
• 能輕鬆驅動傳感器、OLED、繼電器、電機

STM32 負責：

• 讀取車位狀態（傳感器）
• 計算車輛在場時間
• 控制閘機開合
• 與 ESP8266 通信（命令/數據同步）

2. 車檢傳感器

常見方案：

本項目使用 超聲波 SR04 來檢測車輛是否駛入/駛出。

3. ESP8266 通信模塊

ESP8266 通過 UART 與 STM32 連接，實現：

• 連接 Wi-Fi
• MQTT/HTTP 與服務器交互
• 上報車位狀態
• 接收遠程開閘命令

典型指令結構（JSON 格式）：

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

STM32 收到後執行開閘動作。

4. 道閘電機驅動

兩種方案：

1. 繼電器控制 24V 電機
2. PWM + H 橋控制 DC 電機

這裏以繼電器方式為例（便宜 + 易用）：

STM32 → GPIO → 光耦 → 繼電器 → 電機
實現抬杆 / 落杆動作。

四、軟件架構設計

1. STM32 軟件架構

採用 HAL 庫 + 狀態機設計：

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

關鍵模塊包括：

• 車位檢測模塊
• 計費模塊（按分鐘計費）
• 事件狀態機（ENTRY / EXIT）
• ESP8266 通信模塊
• 本地顯示（OLED）

2. STM32 與 ESP8266 通信協議設計

採用自定義簡潔協議（JSON 格式）：

1）車輛進入報告

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

2）車輛離開報告

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

3）服務器下發開閘指令

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

STM32根據指令執行動作並反饋。

3. ESP8266 固件流程

若使用 AT 固件：

STM32 發送 AT 指令 → ESP8266 → 連接 Wi-Fi → 發送數據

也可以燒錄 ESP8266（如 NodeMCU），直接處理 MQTT/HTTP。

流程示例：

連接Wi-Fi
↓
連接 MQTT 服務器
↓
訂閲開閘指令
↓
接收 STM32 上傳的數據並轉發雲端
↓
雲端推送指令到 ESP8266
↓
ESP8266 下發給 STM32

五、計費系統設計

停車費用通常採用：

• 按分鐘計費
• 階梯收費
• 月卡用户豁免

示例算法：

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

所有計費數據將同步到服務器，並通過前端展示給用户。

六、雲端平台設計

支持以下 API：

開發可以使用：

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

數據庫：MySQL / PostgreSQL
消息系統：MQTT（推薦）

七、系統功能演示流程

以下是典型停車流程：

1. 車輛駛入

• 超聲波檢測到車輛
• STM32 記錄入場時間
• ESP8266 上報服務器
• 服務器確認
• 閘機自動抬杆
• 車輛進入

2. 停車期間

• 服務器顯示車位“已佔用”
• 用户可以查看實時停車時長

3. 車輛離開

• STM32 檢測車輛離開
• 計算停車時間
• 上傳服務器
• 完成計費
• 閘機放行

無人化流程完整實現。

八、項目亮點與擴展方向

✔ 低成本可落地

STM32 + ESP8266 的組合非常低成本，非常適合小型項目商用。

✔ 具備雲端管理能力

支持遠程開閘/實時同步車位狀態。

✔ 可擴展車牌識別

搭配攝像頭 + OCR 模塊，可直接識別車牌。

✔ 支持支付系統

接入微信/支付寶支付，實現真正無人化收費。

✔ 支持多車位擴展

一個主控可管理多個車位節點。

九、總結

基於 STM32 + ESP8266 的無人停車場系統，是一個集成 嵌入式控制、無線通信、雲端計算、物聯網整體架構 的典型工程案例。系統具備成本低、易部署、功能豐富、適合擴展的特點，是智慧停車領域一個非常成熟的實現方案。

如果你正在做畢業設計、企業項目或競賽，這套方案完全可落地，並擁有很強的展示與實用價值。