【正文】 ..............................................................21 附錄 1:系統(tǒng)程序清單 .....................................................22 附錄 2:系統(tǒng)電路原理圖 ...................................................29 山東工商學(xué)院 2021 屆畢業(yè)論文 VIII 引 言 隨著科技和中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展 ，人民的生活水平不斷的提高，城市汽車也增長迅猛，于是出現(xiàn)了車多場少、停車難的社會問題。因此，如何利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來創(chuàng)建具有先進(jìn)水平的現(xiàn)代化的停車場以順應(yīng)時代的發(fā)展要求已成為十分緊迫的問題。而且我國大型停車場仍不具備智能停車位管理系統(tǒng)，都是有停車場工作人員對車位分區(qū)管理。對用戶而言，置身于大型停車場中，快速到 達(dá)以及快速離開停車位仍相對困難，這樣便造成停車場整體運(yùn)行效率低，甚至?xí)驗(yàn)橥＼嚨牟环奖阍斐晒芾淼幕靵y。 一個好的停車場管理系統(tǒng)能夠及時統(tǒng)計(jì)空閑車位，分配用戶指定車位，加快用戶泊車速度，提高停車場的運(yùn)行效率，并節(jié)約成本。本系統(tǒng)采用單片機(jī)及紅外線傳感器等來滿足人們工作、生活 、 娛樂更科學(xué)、規(guī)范、快捷有效、安全、方便的停車場管理系統(tǒng)。并根據(jù)實(shí)際需求，本文從硬件和軟件兩個方面分別對停車場管理系統(tǒng)進(jìn)行了較為全面的闡述。說明了系統(tǒng)的主要元器件選擇，對所選的芯片及電路的整體結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了介紹，并對單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了軟件 編程。 山東工商學(xué)院 2021 屆畢業(yè)論文 1 第一章 緒論 研究背景及意義 近年來，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，汽車帶給人們快樂的同時也帶來了越來越突出的難題：城市交通問題日益嚴(yán)重，停車問題接踵而至，一個不到 10 平方米的停車位，牽動著社會的“神經(jīng)”，停車場車位不足的問題越來越突出。目前，有償使用停車場是這個問題最為有效的解決方式，這就使得停車場管理的重要性越來越受到重視。然而目前的大部分停車場管理系統(tǒng)都是采取人工判別車型、人工收費(fèi)、人工放行以及人工引導(dǎo)車輛入庫等比較傳統(tǒng)的管理模式，這在很大程度上制約著城市的發(fā)展。本文是利用單片機(jī)來設(shè)計(jì)的一 個停車場管理系統(tǒng)。 在如今農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活、軍事等各個方面都向自動化、智能化、數(shù)字化發(fā)展。為了適應(yīng)時代的發(fā)展，電子技術(shù)發(fā)展迅猛。自動化、智能化、數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)方式多種多樣，從而產(chǎn)生了很多設(shè)計(jì)工具。單片機(jī)就是其中之一，它正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，卓越的性價比受到設(shè)計(jì)者的歡迎。 系統(tǒng)概述 本系統(tǒng)包括：傳感器模塊、電源模塊、 LED 顯示模塊、鍵盤輸入模塊等。它可以實(shí)現(xiàn)控制門的開啟、顯示當(dāng)前停車場內(nèi)車輛的數(shù)目及狀態(tài)、人工的設(shè)置總車位數(shù)以及剩余車位數(shù)等功能。 系統(tǒng)的特點(diǎn)： （ 1）由于本系統(tǒng)采用電子元件無需人工 管理。 （ 2）自動控制門的開啟。 （ 3）自動顯示停車場的車位狀態(tài)。 （ 4）人工設(shè)置總車位數(shù)，剩余車位數(shù)。 （ 5）本系統(tǒng)適用于任意停車場。 課題介紹 本設(shè)計(jì)是將單片機(jī)作為控制系統(tǒng)的核心部件，通過傳感器模塊檢測到有車輛進(jìn)出時，進(jìn)行判斷，控制自動門的開啟，并通過對顯示模塊進(jìn)行動態(tài)掃描，顯示目前停車場內(nèi)車輛的數(shù)目及狀態(tài)。管理者還可以對停車場的最大容量等進(jìn)行人工的限制。如系統(tǒng)的基本框圖 所示： 山東工商學(xué)院 2021 屆畢業(yè)論文 2 圖 系統(tǒng)基本框圖 傳感器模塊 電源 89S52 鍵盤輸入模塊 顯示模塊 山東工商學(xué)院 2021 屆畢業(yè)論文 3 第二章 硬件電路設(shè)計(jì) 該系統(tǒng)用于 檢測是否有車輛進(jìn)出，是否有空余車位，應(yīng)用單片機(jī)來控制其他模塊以實(shí)現(xiàn)對車輛的數(shù)目、狀態(tài)等的加減計(jì)數(shù)和狀態(tài)顯示，并利用單片機(jī)中的定時系統(tǒng)對車輛進(jìn)出的時間限制以及設(shè)定，鍵盤系統(tǒng)的輸入可以人工控制總車位數(shù)以及剩余車位數(shù) 芯片的選擇 AT89S52 的介紹 本系統(tǒng)采用的是一種低功耗、高性能的 MCS51系列的單片機(jī)， AT89S52 是一種 COMS8 位微控制器，具有 8K在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器，是由 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52委眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 AT89S52 的主要性能 : ● 與 MCS51單片機(jī)產(chǎn)品兼容； ● 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器； ● 1000 次擦寫周期； ● 全靜態(tài)操作； ● 三級加密程序存儲器； ● 32 個可編程 I/O 口線； ● 三個 16 位定時器 /計(jì)數(shù)器； ● 8個中斷源； ● 全雙工 UART 串行通道； ● 低功耗空閑和掉電模式； ● 掉電后中 斷可喚醒； ● 看門狗定時器； ● 雙數(shù)據(jù)指針； ● 掉電標(biāo)識符； AT89S52 引腳功能 ● VCC：電源 山東工商學(xué)院 2021 屆畢業(yè)論文 4 ● GND：地 ● P0口： P0口是一個 8位漏極開路的雙向 I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動 8個 TTL邏輯電平。對 P0端口寫“ 1”時，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0口也被作為低 8位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下， P0具有內(nèi)部上拉電阻。在 flash編程時，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn)時，需要外 接 上拉電阻。 ● P1口： P1口是一個具有 內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個TTL 邏輯電平。對 P1 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。此外， /計(jì)數(shù)器 2的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和 定 時器 /計(jì)數(shù)器 2的觸發(fā)輸入（ ）。在 flash編程和校驗(yàn)時， P1口接收低 8位地址字節(jié)。 作為第二功能時，作用如表 1所示： 表 P1口的第二功能 P1 口 第二功能 T2（定時 器 /計(jì)數(shù)器 T2 的外部計(jì)數(shù)輸入），時鐘輸出 T2EX（定時器 /計(jì)數(shù)器 T2 的捕捉 /重載觸發(fā)信號和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用） ● P2口： P2口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個TTL 邏輯電平。對 P2 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。在訪問外部程序存儲器或用 16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX @DPTR）時， P2 口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。在使用 8位地址（如MOVX @RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2口輸出 P2鎖存器的內(nèi)容。在 flash編程和校驗(yàn)時，P2口也接收高 8位地址字節(jié)和一些控制信號。 ● P3口： P3口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個TTL 邏輯電平。對 P3 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi) 部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 P3口亦作為 AT89S52特殊功能（第二功能）使用。在 flash編程和校驗(yàn)時， P3口也接收一些控山東工商學(xué)院 2021 屆畢業(yè)論文 5 制信號。 作為第二功能時，作用如表 2所示： 表 P3口的第二功能 P3 口 第二功能 信號名稱 RXD 串行數(shù)據(jù)接收口 TXD 串行數(shù)據(jù)發(fā)送口 INT0 外部中斷 0 請求輸入 INT1 外部中斷 1 請求輸入 T0 定時器 /計(jì)數(shù)器 0 的外部輸入口 T1 定時器 /計(jì)數(shù)器 1 的外部輸入口 WR 外部 RAM 寫選通信號 RD 外部 RAM 讀選通信號 ● RST: 復(fù)位輸入。晶振工作時， RST腳持續(xù) 2 個機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位?？撮T狗計(jì)時完成后， RST 腳輸出 96 個晶振周期的高電平。特殊寄存器 AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO位可以使此功能無效。 DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。 ● ALE/PROG： 地址鎖存控制信號（ ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。在 flash編程時，此引腳（ PROG）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固 定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時器或時鐘使用。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， ALE脈沖將會跳過。如果需要，通過將地址為 8EH的 SFR的第 0位置 “ 1” ， ALE操作將無效。這一位置 “ 1” ， ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOVC指令時有效。否則， ALE 將被微弱拉高。這個 ALE 使能標(biāo)志位（地址為 8EH的 SFR的第 0位）的設(shè)置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。 ● PSEN:外部程序存儲器選通信號（ PSEN）是外部程序存儲器選通信號。當(dāng) AT89S52從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時， PSEN在每個機(jī) 器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， PSEN將不被激活。 ● XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。 ● XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。 AT89S52 的引腳如圖 所示 山東工商學(xué)院 2021 屆畢業(yè)論文 6 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 5 M a y 2 0 1 1 S he e t o f F i l e : D : \ pr ot e l \ M y D e s i g n 1. dd b D r a w n B y:P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78U1P 3. 0/ R X D10P 3. 1/ T X D11P 3. 2/ I N T 012P 3. 3/ I N T 113P 3. 4/ T 014P 3. 5/ T 115P 3. 6/ W R16P 3. 7/ R D17P 2. 7/ A 1528P 2. 0/ A 821P 2. 1/ A 922P 2. 2/ A 1023P 2. 3/ A 1124P 2. 4/ A 1225P 2. 5/ A 1326P 2. 6/ A 1427P 0. 0/ A D 039P 0. 1/ A D 138P 0. 2/ A D 237P 0. 3/ A D 336P 0. 4/ A D 435P 0. 5/ A D 534P 0. 6/ A D 633P 0. 7/ A D 732X T A L 119X T A L 218R S T9EA31P S E N29A L E30A T 8 9 S 5 2 圖 AT89S52引腳圖 AT89S52 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 如圖 所示： 山東工商學(xué)院 2021 屆畢業(yè)論文 7 圖 AT89S52單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 七段顯示譯碼器 7448 的介紹 7448 七段顯示譯碼器輸出高電平有效，用以驅(qū)動共陰極顯示器。 7448 的功能如表 所示。它有 3個輔助控制端 LT、 RBI、 BI/RBO，現(xiàn)分別簡要說明如下： （ 1） 滅燈輸入 BI/RBO：特殊控制端，有時作為輸入，有時作為輸出。當(dāng) BI/BRO 作為輸入使用且 BI=0 時，無論其它輸入端是什么電平，所有各段輸出 a～ g均為 0，所以字形熄滅。 （ 2） 試燈輸入 LT：當(dāng) LT=0 時， BI/RBO 是輸出端，且 RBO=1，此時，無論其它輸入端是什么電平，所有各段輸出 a～ g均為 1. 該輸入端常用于檢查 7448 本身及顯示器的好壞。