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1、题 目 智能自动停车收费系统设计 学生姓名 学号 所在学院 物电学院 专业班级 电子信息工程 指导教师 完成地点 物理与电信工程学院实验室 2016 年 5 月 30 日智能自动停车收费系统设计作者：（陕西理工学院 物理与电信工程学院 电子信息工程专业,2012级3班，陕西 汉中 723000）指导教师： 摘要介绍基于STC89C52单片机控制的一款停车场自动停车收费系统，本次设计的停车自动收费控制系统采用红外线反射探测模块，通过检测光信号反射的信号控制大门的自动开启和关闭功能、自动计费功能、显示功能（实时显示停车场剩余车位）、查询功能，系统通过硬件设计和软件编程设计使系统更具灵活性，将智能控
2、制应用于停车收费管理系统。系统的实际开发使用与传统停车场相比较将大大节省临时停车场的管理费用及人员的分配，提高临时停车场的利用效率。 关键词 单片机; 停车场 ;自动停车收费系统IIntelligent Automatic Parking Charge System Design Author:ShuQiangWang(Grade12,Class3,Major electronics and information engineering，School of Physics and Telecommunication Engineering，Shaanxi University of Tech
3、nology，Hanzhong 723000，Shaanxi)Tutor: FangLiang Abstract Introduces an automatic temporary parking lot fee management system based on single chip STC89C52, it adopts the infraredreflectiondetection module to compute the parking fee , which have had the function (situation demonstrating parking lot)
4、, open and close the parking lot gate automatically by detecting the light signal reflection signal , query and show the parking area state in real time, make flexibility have more systematically, completed the hardware design and software programming design, the application of intelligent control i
5、n the parking fee management system. the system parking voluntarily charging s turn to adopt the plan parking ratio tradition to waste more advantageous way infrared ray detecting plan fee way , Originally systematic reality develops administration cost and hand being put into use will economize pro
6、visional parking lot greatly , improves provisional parking lot utilization ratio. Key words Monolithic machine ; Parking lot ; Charge for automation motor stoppage is systematic II陕西理工学院毕业设计 目录1 引言11.1 研究背景11.2 国内外研究现状11.3 课题的意义和解决的问题12 设计原理22.1 系统总体的框架22.2 系统工作过程33 系统硬件设计43.1 单片机的设计43.2 STC89C52的引
7、脚及功能43.3 采样部分介绍83.3.1 检测部分的设计83.3.2 反射型光电传感器模块介绍83.3.3 比较器LM393简介93.4 显示模块的设计103.4.1 液晶显示模块概述103.4.2 用户指令集113.5 按键部分设计123.6 大门控制部分的设计123.6.1 固态继电器介绍123.6.2 栏杆机控制原理134 软件设计144.1 如何进行程序设计144.2 方案设计程序流程图144.3 总电路图174.4调试结果18总结22III致谢23参考文献24附录A25附录B39附录C40IV1 引言随着经济的增长, 越来越多的人加入了购车行列。汽车需求增长较快拉动汽车产销量连创新
8、高,汽车行业产业链长、关联度高、消费拉动大，是我国经济发展的重要支柱产业之一。2015年全年国内生产总值为871,564亿元，相比于去年有较快的增长，居民人均可支配纯收入实际增长13.8%。经济的跨速增长以及居民收入水平的快速走高，汽车等商品的购物需求不断增加。汽车数量的剧增和停车场地的相对短缺,使得停车场的管理收费问题凸现, 特别是大型超市的临时停车场管理收费更加困难，同时，出现公共区域道路拥挤，随意停车，建设智能停车场非常有必要，能够更有效提高停车场的管理效率。1.1 研究背景国内的停车场收费管理系统通常采用以下几种收费方式: （1）采用摄像计费的方式: 在停车场门口一定位置放置一台摄像机
9、, 利用摄像机采集下汽车车牌号码, 传送单片机或电脑处理。再由单片机计时和收取费用,并控制大门开启。该方案中所涉及信息量大, 要求必须具有较大的存储容量,硬件、软件设计复杂, 花费成本高。 （2）采用刷卡计费的方式: 车主必须到指定地点办理IC卡,通过刷卡进出停车场, 并采用IC卡缴停车费用纳费。但该方式更适合于有长期固定停放车位的停车场。 （3）采用非接触IC卡自动计时的收费方式：硬件组成上简单清晰，直接由上位机控制，软件设计较为复杂。1.2 国内外研究现状目前国内外大多针对停车自动收费系统进行研究，例如停车导航系统，停车自动收费系统等，取得了良好的成绩，并且给智能停车收费系统的研究提供了更
10、好的理论。1970年，德国建成了一个最早的停车诱导系统。系统在12处设置了光电导航系统，并且随着之后的发展，可以进行远距离控制，提高了停车场的管理效率1。1973年，日本建立自己的停车导航系统。可以显示停车场的使用状况、车位数以及停车场的位置等。日本的停车诱导系统采用区域、主要路口、停车场内三级引导电子显示牌，显示停车场在区域中的位置，停车场的行车方向和是否有空车位的信息2。在国内来说，对智能停车收费系统方面也做了深入的研究，大连理工大学的研究课题是非接触式 IC 卡在停车场管理系统中的应用，通过研究了这个课题，使收费系统更加智能化，北京工业大学对相应的研究了智能停车场内部通信的控制，提出了一
11、种通信的停车场系统的设计。但是我国的临时停车场管理系统还存在很多的缺点，比如集成度低、智能化不足，注重收费的自动化，而忽视了停车过程的自动化、安全监控的自动化。各个管理子系统没有有效地综合集成起来，这样直接导致了停车场安全性、管理智能化水平和整体运行效率的降低3。1.3 课题的意义和解决的问题对智能停车收费系统的研究在理论上和实际上都具有重要意义。本系统采用的是红外模块检测车辆的信号，并送由单片机处理信号并执行相应的指令进行计费，使临时停车场的管理更加有效。本系统的实际开发使用不仅大大节省临时停车场的管理费和人手，而且临时停车场的使用效率也会得到一定程度的提高。 该系统的优点在于根据需要可方便
12、地设置停车管理设备, 并且可以方便快捷地设置自动收费, 采用此模式便可较大地提高停车场的收费管理效率, 减少收费效率低产生的部分拥堵现象。系统的设计就可以较好地解决临时停车场收费难、效率低的问题。2 设计原理2.1 系统总体的框架主控单元的选择：相比于其他系列单片机，STC89C52优点：功耗低、性能高的CMOS 8位控制器，在线可编程的Flash存储器。故主控模块采用STC89C52。检测模块的选择：相比于地磁传感器模块，红外对管检测模块价格更便宜，可移植性好，性价比高，功能实现效果基本相同。故检测模块采用红外对管检测模块。显示模块的选择：相比于显示内容单一的数码管，1602LCD显示质量高
13、、数字式接口、体积小、重量轻、功耗低。故显示模块采用1602LCD。键盘模块的选择：本设计采用按键较少，而独立式键盘电路，电路简单、控制容易。故键盘模块采用独立式键盘电路。系统采用红外对管检测模块进入的车辆，用此动作传给单片机控制中心，操作键盘用来查询要显示的信息，系统采用1602LCD液晶来显示停车场状态、停车时间、费用等一些信息，系统总体的框架如图2-1所示单片机控制中心大门控制模块操作键盘模块出入检测模块LCD显示模块 图2.1 智能自动停车收费系统框图(1)检测模块：红外线检测模块由红外线发射电路和红外线接收电路组成，使用的是红外线光反射对管，安装在停车场入口和出口，用于检测汽车的驶入
14、停车场大门和驶出停车场大门，检测信号传到单片机并作相应处理。 (2)单片机控制中心：采用STC89C52单片机系统，它作为本系统的控制部分，主要功能处理键盘输入的操作信息，实时监控停车场状态，控制大门开启和关闭，按照指示灯绿灯亮表明有剩余车位，汽车驶入停车位后车位数减一，当空车位数为零时，红灯亮，不再让汽车进入停车场。汽车驶出停车位后停车位数加一，大门开启，让其离开。驶出来的汽车按照在其车位上的停车时间换算为停车场的总费用信息，同一时间在屏幕上显示各种信息。(3)操作键盘模块：4个独立按键，分别是上翻页键、下翻页键、清零键、返回首页键，当按键按下时，产生低电平信号，传给单片机，单片机控制1602LCD显示相应信息。(4)大门控制模块:红外线检测部分检测到的信号传给单片机后，单片机控制继电器中电机动作，随后控制栏杆的起降，执行停车场大门的开启和关闭功能。保证了车辆安应全出入，应该让栏杆升起延时一段时间。(5)显示模块：显示停车场状态信号其中不仅包括每停一辆车的价格还包括显示
