【正文】 學(xué)、磁控和計算機(jī)等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，如采用交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，使運行高速、平穩(wěn)、省電、減少振動和噪聲等。雖然從二十世紀(jì)八十年代就開始研制和使用機(jī)械式立體車庫，但由于市場需求原因，十多年來發(fā)展緩慢。 50年代以后，伴隨著私人小汽車的大量涌現(xiàn)，在西歐、 東南亞、韓國、日本等國都得到了廣泛的應(yīng)用，形成了一個包括制造、安裝、使用和維修的行業(yè)體系。 城市汽車擁有量的增加不僅給城市 道路交通帶來巨大壓力，同時也出現(xiàn)了停車?yán)щy的問題。僅以北京為例， 1995 年底突破百萬輛大關(guān)， 1998 年已經(jīng)達(dá)到 140余萬輛， 2021年底突破 190 萬輛，截至 2021 年 5月 9日，北京全市機(jī)動車保有量 萬輛。 關(guān)鍵詞 ： 轉(zhuǎn)盤式立體車庫； 51 單片機(jī)；硬件電路 ii Abstract In recent years, with the rapid development of China39。機(jī)械式立體車庫因其具有土地利用率和空間利用率高的優(yōu)點而得到了快速的發(fā)展。 通過對各種立體車庫的調(diào)查研究，分析了各種立體車庫的特點，選擇轉(zhuǎn)盤式立體車庫作為研究對象，并確定了車庫的總體設(shè)計方案；以 51單片機(jī)為控制核心，給出了立體車庫的自動尋位控制方法；根據(jù)車庫控制系統(tǒng)的控制原理，完成了控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計和部分軟件設(shè)計。s economy and urbanization, traffic jam and parking problems have bee an important issue for urban development. Because stereo garage has the advantage of high land and space utilization, it would have been prevailing . According to the research and analysis of the characteristics of various stereo garage, I select the rotary parking garage for the study and determine the overall design of the garage。目前，每年仍以 10%左右的速度逐年遞增 ,2021年 2月 16日，北京市交管局宣布，機(jī)動車保有量已達(dá)到 萬輛。我國對汽車靜態(tài)空間 (停車泊位 )的需求，直到近些年才引起重視 .目前，由于停車泊位嚴(yán)重不足，致使車輛到處亂停亂放，影響城市道路交通和環(huán)境，也給車輛本身帶來安全等問題。其中，發(fā)展較早、較好的公司有日本的新明和、石川島播磨、日精、三菱重工，意大利的 ,德國的 Palis。近年來，隨著中國經(jīng)濟(jì)的騰飛和城市化進(jìn)程的加快，汽車工業(yè)和汽車需求市場得到快速發(fā)展，汽車保有量的不斷增加?，F(xiàn)有的控制設(shè)備有按鈕式、 IC卡式、觸摸屏式、密碼鑰匙式、遙控式等，有些設(shè)備還采用了總線控制技術(shù) 。安全保護(hù)方面采用了聲光引導(dǎo)及定位裝置，自動消防火火系統(tǒng)等。可以說，當(dāng)前的技術(shù)已經(jīng)完全可以滿足小區(qū)內(nèi)建造立體車庫的主要要求，急需解 決的是人們的思想問題。而且，立體車庫的技術(shù)也必然在今后的若干年內(nèi)有大幅度的發(fā)展。操作簡單、迅速，使用方便，安全可靠，維護(hù)量小，為用戶提供一個安全、簡易的使用環(huán)境，這是自動化立體停車設(shè)備的基本特點。 立體車庫的分類及特點 [1] （ 1）升降橫移類機(jī)械式立體車庫：采用以載車板升降或橫移存取車輛的機(jī)械式停車設(shè)備。 缺點：每組設(shè)備都必須至少留有一個空車位；鏈條傳動運行過程不具有防止傾斜墜落功能。 不足點：設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沒有完善的閉鎖和監(jiān)測系統(tǒng)，采用足夠的安全措施和消防系統(tǒng)，相對比較故障率高。但因一般只有一個出入口，所以存取車時間較長。 特點：一般設(shè)置在地上或半地下，準(zhǔn)無人方式，地平面層為自走式，不僅降低建立立體車庫投資費用，而且地平面層可停放大尺寸車輛。 （ 5）堆垛類機(jī)械 式立體車庫：以巷道堆垛機(jī)或橋式起重機(jī)將進(jìn)到搬運器的車輛水平且垂直移動到存車位，并用存取機(jī)構(gòu)存取車輛的機(jī)械式停車設(shè)備。在停車設(shè)備的市場份額約占 35%。 特點：整個存車庫可多達(dá) 20～ 25層，即可停放 40～ 50輛車，占地面積不到 50m2 ，空間利用率最高。最遠(yuǎn)車位一般一次取車需 2 分鐘，高峰取車時間依次取車時間過長，依次取車第 20 輛約需 30 分鐘以上，實用性差，因此有的用戶開始改造。整個車庫具有二對汽車出人口，每個入口處配有一條出人庫傳送帶和一臺刷卡機(jī)。在車庫外環(huán)配有應(yīng)急人行通道和應(yīng)急電梯。其中外圈底座是通過螺栓連接固定在升降梯的托盤上的，回轉(zhuǎn)支承外圈與外圈底座，回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈與中心座的連接采用的均是標(biāo)準(zhǔn)的銷連接，而中心座與中心轉(zhuǎn)盤是焊接連接起來的。隨即，入庫傳 送帶和轉(zhuǎn)臺傳送帶一起動作，將車送入旋轉(zhuǎn)載車臺，由安裝在旋轉(zhuǎn)臺上的一對光電傳感器檢測汽車所在位置。若接近開關(guān)檢測到升降梯升降到位，指示燈亮，同時將檢測到的信號傳遞給單片機(jī)，再由單片機(jī) 控制四臺三相異步電動機(jī)停止工作。 8 ③單片機(jī)與上位機(jī)通過ＲＳ 232口將信息記錄在數(shù)據(jù)庫中。隨之，升降梯將車運到一樓，旋轉(zhuǎn)臺將車頭調(diào)整到指定的出口，車庫門自動打開，轉(zhuǎn)臺傳送帶與出庫傳送帶同時動作將車運出車庫，司機(jī)即可將車開離車庫。 就可尋找到合適的空車位和相應(yīng)的車； ③土地空間利用率高，在地平面上停放 8輛～ 10 輛車的地方，修建本車庫后可以至少停放 30 輛車，相當(dāng)于地面利用率的 3倍； ④智能化控制水平高 , 可實現(xiàn)自動管理 , 運行費用小。 缺點： ①因為該車庫形狀結(jié)構(gòu)形似圓盤，在同一平面上的停車位之間必定會有一定的車位間隙（見圖 2— 1中的 4），這樣會造成一定的土地浪費，這一點 有待于優(yōu)化。 自動尋位式立體車庫的核心控制元件是單片機(jī)， 自動管理控制系統(tǒng)由多個執(zhí)行元件、動力源構(gòu)成 。 自動尋位立體車庫的原理圖如下圖： 圖 3— 1 轉(zhuǎn)盤式立體車庫控制系統(tǒng)原理框圖 11 控制核心為單片機(jī)，檢測裝置將檢測到的信號送入單片機(jī)。 單片機(jī)最小系統(tǒng)控制電路 單片機(jī)的選擇 [4— 5] 該控制系統(tǒng)的控制核心為單片機(jī)，選擇一個合適的單片機(jī)作為控制器對于立體車庫控制系統(tǒng)來說十分重要。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 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 732P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78P 3. 0/ R X D10P 3. 1/ T X D11P 3. 2/ INT 012P 3. 3/ INT 113P 3. 4/ T 014P 3. 7/ R D17P 3. 6 /W R16P 3. 5/ T 115P 2. 7/ A 1 528P 2. 0/ A 821P 2. 1/ A 922P 2. 2/ A 1 023P 2. 3/ A 1 124P 2. 4/ A 1 225P 2. 5/ A 1 326P 2. 6/ A 1 427U1A T 89 S 5 1 圖 3— 2AT89S51 單片機(jī)引腳圖 AT89S51 是一個低功耗，高性能 CMOS8 位單片機(jī)， 兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng) 及80C51 引腳 結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8位 中央處理器 和 ISP Flash 存儲單元 ， AT89S51在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，其主要功能部件組成：（ 1） 1個有由運算器和控制器組成的 8位微處理器（ 2） 4KB 片內(nèi) 程序存儲器 （ ROM）；（ 2） 128B 的 隨機(jī)存取 數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）；（ 3） 4 個 8 位并行 I/O 接口（ P0、 P P P3）；（ 4） 2 12 個 中斷優(yōu)先級 、 2層 中斷嵌套 中斷；（ 5） 5 個 中斷源 ；（ 6） 2個 16 位可編程 定時器 /計數(shù)器 ；（ 7） 2 個全雙工 串行通信 口；（ 8） 看門狗 （ WDT）電路（ 9）片內(nèi) 振蕩器 和 時鐘電路 ；（ 10）與 MCS51 兼容；（ 11）全靜態(tài)工作： 0Hz33MHz；（ 12)可編程串行通道；（ 14）低功耗的閑置和掉電模式。因為在 Proteus中沒有 AT89S51 單片機(jī)，所以在以下的仿真電路中用 AT89C51 單片機(jī)代替 AT89S51單片機(jī)。光電開關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號射出，接收器再根據(jù)接收到的光線的強(qiáng)弱或有無對目標(biāo)物體進(jìn)行檢測，其分類有漫反射式光電開關(guān)、鏡反射式光電開關(guān)、對射式光電開關(guān)、槽式光電開關(guān)等。（聲明：光電開關(guān)實際引腳 6不存在，可能因為版本太低， ，為了方便介紹其工作過程，故用光電耦合器代替） 顯然，光電開關(guān)用一發(fā)光二極管作為發(fā)射器，光敏三極管作為接收器，發(fā)射器與接收器各自有獨立的供電電源。其原理和空車位的檢測一樣，都是利用光電開關(guān)進(jìn)行檢測。 （ 2）根據(jù) LED 數(shù)碼管內(nèi)各筆段 LED發(fā)光二極管的連接方式，可以將 LED 數(shù)碼管分為共陰極和共陽極兩大類。 圖 3— 6LED 驅(qū)動電路 15 圖中選用 2 個 74HC573 鎖存器對 LED 燈具有驅(qū)動作用，利用 U1 實現(xiàn)對數(shù)碼 a、 b、 c、d、 e、 f、 g的段選，利用 U2 實現(xiàn)對數(shù)碼管的位選， 其引腳圖如下： D02D13D24D35D46D57D68D79Q019Q118Q217Q316Q415Q514Q613Q712LE11OE1U17 4 HC5 7 3 其中 D0～ D7 為數(shù)據(jù)輸入端； Q0～ Q7 為數(shù)據(jù)輸出端； LE 為鎖存允許端（控制端）； OE 為三態(tài)允許控制端，又叫輸出使能端，該引腳低電平有效，故一般在使用中將該引腳接地；若將該引腳接高電平，則 74HC573 呈現(xiàn)高阻態(tài)。 //段碼控制 // sbit P0_3=P0^3。 void display11( )。j++) {。 if(P0_3==0amp。 } if(P2_3==0) {delayms(30)。 在本設(shè)計中，電機(jī)按模型來進(jìn)行設(shè)計，為了便于說明控制原理，采用的是小功率的直流電機(jī)，控制方法比較簡單，可以控制電機(jī)的啟動和停止，也可以控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)。 電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制硬件模塊 設(shè)計 該設(shè)計分為控制模塊和驅(qū)動模塊，各功能模塊介紹如下： （ 1）控制模塊原理：用三個開關(guān)控制單片機(jī)的輸入高低電平，通過單片機(jī)的接口功能，控制輸出電平的高低，最后達(dá)到控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的功能。電路由電磁部分和開關(guān)部分組成，電磁部分有兩個接口，其中一端接入受控制的高低點，另一端直接接入高電壓或低電壓。其引腳如圖 3— 9：共 16個引