(1)网络模块：是指各管理机或者服务器主机通过网络适配器，网络连线组网，用户通过网页进行预定停车位和网络付款，通过计算机管理可以建成大规模的停车场管理系统，适宜现代化大型物业公司对多个地域分布的停车场进行集中统一管理；RS485串行通信总线用于实现停车场的执行单元(如监控主机、门禁控制机、收费机、身份识别设备等低速设备)与上位计算机的通信。
　　(2)上位机模块：指各分布停车场的管理计算机或者扩大规模后的服务器。通过管理软件管理停车场车位数据库,接收用户的网络预订和管理员的管理。通过RS232通信接口经信号电平转换为RS485通信电平后与下位机进行通信，控制停车场的各个执行单元，上位机与闭路图像监视单元连接用于监视停车场的实时安全动态。通信软件主要用于上下位机之间的通信，在上位机中通过VB的控件实现，在下位机中通过串口的中断实现。上位计算机软件包括：供用户预定车位的网页及现场预定程序、车场车位信息、事件数据库、管理员系统管理程序。
　　(3)下位机模块：车位监控单元由两片单片机组成的监控主控制机和热备份机，通过光电耦合模块控制由光电传感器组成的车位监控电路对车位进行实时监控，因采用总线技术，所以停车场车位的数量可以依据需要进行扩展；出入门禁控制单元包括由单片机、实时时钟、存储器、LCD显示器、键盘、控制输出电路组成的控制机，既控制门禁的开启与关闭又可作为上位机短时间故障的热备份机运作。出入库身份识别单元包括无线射频识别和红外线条码识别，用于识别用户的身份信息。总线上连接的自动收费单元与目前的自动售货机类似。当系统运行于停车高峰时，可能出现系统中所有下位设备同时访问上位机的情形，这样会造成系统网络通信堵塞从而造成系统监控失灵等现象。因此在门禁控制机中加入信息存储电路可以有效缓冲通信压力，避免通信堵塞现象。同时信息存储部分又可作为临时的上位机热备份机，即使上位机短时间失效停机，系统的监控运作依然正常。这样的小冗余度设计使上下位机互补，软硬件互补运行。下位单片机软件包括：出入车场门禁的控制程序，停车场分区安防监控，停车位的实时监控程序。
2 系统软件设计
　　系统软件工作流程如图2所示。三大软件模块通过网络协议连接工作，用户或者管理者通过国际互联网进行远程管理和远程预定；在现场可以通过上位机程序进行现场管理和预定，软件采用VB6.0进行编写；下位机通过RS485工业总线进行加挂，每个下位机模块使用模块化设计便于加挂和后期维护。RS485工业总线串行通信协议必须采用半双工的串行通信协议，同时需要制定合理的低差错率的通信控制码。

3 上位主机（PC机）控制软件设计
　　上位主机控制软件由三个模块组成:上位机（PC机）控制软件设计模块、用户互联网预定网页设计模块和上位机（PC机）数据库设计模块。
3.1 上位机控制软件设计
　　控制软件经RS232接口通过RS232-RS485电平转换电路连接至RS485工业总线中，通过软件编写的半双工串口指令与下位机进行通信。因VB的编写简单、开发周期短、运行效率高，所以采用VB编写上位机控制软件。
　　控制软件主要用于完成数据库管理、停车场控制、车位分配。主页面用于等待用户输入信息。软键盘页面配合触摸屏作为入口门禁输入信息的主要手段（注意：门禁控制机的输入键盘作为计算机系统故障时使用）；车场车位平面显示页面指引车辆进入车位；车位信息修改页面能够预定车位和修改车位信息；管理员管理页面能够进行停车场所有的管理操作；信息编码通信页面能够进行上下位机的通信，保证系统的运行，并由它完成通信协议的执行。
3.2 用户互联网预定网页设计
　　网页需要具备与数据库、网络银行直接进行联络的协议接口。要开发多样化网页，除了普通的WWW网页外，还要有WAP网页，甚至需要与移动SP业务服务商接驳，构成可以网络预定、手机预定、短信预定的平台。网页设有管理员栏，能够进行停车场远程监管、信息修改，预定用户通过网页可以进行车位信息修改服务。网站建立和网页编写使用FRONTPAGE2003，FRONTPAGE2003具有建立网站简单快捷的优势，同时是面向对象方式编写网页，使整个网页开发过程都可见。
3.3 上位机（PC机）数据库设计
　　数据库是计算机管理系统的核心，是管理系统的依据。一个高效、稳定、无差错的数据库的建立是系统安全、高效运行的关键。停车场系统数据库需建立两个表，停车位信息表和停车场事件表。停车位信息表记录停车位信息，如车辆何时入库、出库、停放时间、金额等信息。停车场事件表作为记录停车场和停车位事件之用，如车场火灾、盗窃等信息，同时记录车辆的动态以备发生纠纷时作依据。数据库是沟通以太网和工业总线的桥梁。系统数据库是一种小型的数据库应用，使用Access2003建立系统数据库是一个很好的选择。其结构简单，控制方便。
4 下位机控制软件设计
  下位控制机软件主要由门禁控制软件和车位监控软件构成。下位机软件使用汇编语言进行编写，汇编语言具有代码效率高、程序空间小的优势，很适合一些复杂度低的系统。
4.1 下位机门禁控制软件设计
  门禁控制电路由AT89S51单片机及外围电路组成控制器，使用DS1337+作为备份时钟，AT24C08A作备份数据库，构成的系统热备份机，通过单片机串口与MAX485连接将TTL电平转换为RS485电平。信息输出使用点阵型液晶显示屏。信息输入设备由4×4行列扫描键盘构成。
　　门禁控制软件主要是通过串口接收上位机信息和执行上位机对门禁的控制信息，接收键盘输入信息并且显示信息（当上位机出现短暂时间故障、断电或者上位机忙时，管理权由出、入门禁控制机接管作为控制系统热备份机工作）。串口接收系统时钟、车位信息后通过模拟I2C接口写入系统热备份机中。出入门禁软件程序流程如图3所示。

4.2 下位机车位监控软件设计
　　车位监控机电路同样使用AT89S51单片机作为控制器,每64个车位使用两片单片机构成主机与热备份机结构,使用单片机的P0、P2端口构成8×8矩阵扫描电路,监控64个车位，P1端口作为停车场状态监控输入端口，单片机串口（P3.0,P3.1）与MAX485连接进行TTL电平与RS485电平的转换。
　　车位监控软件通过发送自身的地址和特征识别码向上位机控制机软件申请得到运行权，若热备份机没有得到运行权就进入休眠省电模式，则车位监控热备份机得到运行权通过唤醒才能够工作。车位监控软件主要通过单片机软件接收由P0、P2端口构成扫描矩阵，通过耦合电路上传信号，经软件识别后再通过串口软件传输车位动态信息给管理机软件，通过对中断的响应后识别P1端口某根口线的信息对车场区域部分的紧急突发事件进行监控和响应。其监控软件程序流程如图4所示。

　　为了使系统监控不间断，系统采用了冗余设计，即多设置一台备份机，其功能与主监控机相同，只是当系统主机运行时，热备份机处于待命状态，而当监控主机出现故障时备份机即可启动。其热备份机软件程序流程如图5所示。

5 系统测试
　　车辆出、入门禁存放过程计算机虚拟演示如图6所示。车辆进入门禁后通过入口门禁身份校验包括红外条码扫描、无线射频卡识别、触摸屏软键盘或者单片机硬键盘进行身份识别后进入车位，车辆到位后监控显示电路动作并切换信号。车辆出库时停车位指示电路再次动作，再出门禁控制机将通过与入口门禁相同的方式进行身份识别后缴费放行车辆，整个工作过程的每步动作将在系统全程监控下进行，同时数据库停车场事件表格实时记录数据。

　　停车场车位管理系统是一个单片机技术、计算机软件技术和网络技术相结合的闭环型管理控制系统，能够对车位动态、车场运行情况进行全面监控。系统控制简单，工作稳定可靠，数据差错率低，控制范围广。该系统采用模块化设计，有自检自恢复能力，有多种信息输入类型和多种显示输出类型。同时系统使用模块化设计易于扩展规模，系统预留了充足的接口空间，可与现有的公安部门安全系统对接，可以实现公共安全资源的充分利用。用户可以随到随停，可以网络预定，结算方式多样，系统的人性化程度高，不仅能够分时段收费，而且可以设置免费停车时间等。为驾车人提供了高效、方便的停车环境。