【正文】 首先要感謝的是此次設(shè)計(jì)的導(dǎo)師老師，不論是在初稿的擬定，還是論文內(nèi)容的撰寫過程中，老師都給予了細(xì)心的指導(dǎo)和排憂解難，老師在工作上作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，一絲不茍，此次設(shè)計(jì)中更是扮演了指揮官的角色，自動化教研室的其他老師也給予了不少幫助。[13] 陳章龍：《實(shí)用微機(jī)大全》，黑龍江科技出版社，2004 年。[6] 陳伯時(shí)：《自動控制系統(tǒng)》機(jī)械工業(yè)出版社。同時(shí)立體停車行業(yè)將成為最有前途的新興行業(yè)，對設(shè)備提出更高的要求，要求設(shè)備具有高安全性，高可靠性，高效率性。以下圖46 取車信號處理子程序的流程圖。開 始最優(yōu)車位首選址讀取數(shù)據(jù)N是否1N地址碼加1Y地址碼加2地址碼是否是末地址讀取數(shù)據(jù)Y顯示00輸出顯示存入最優(yōu)車位緩沖圖42 選取最優(yōu)車位程序流程圖 鍵盤掃描子程序鍵盤掃描子程序主要進(jìn)行鍵盤掃描延時(shí)消抖后進(jìn)行按鍵分析，再判斷按鍵是否釋放，如沒有釋放，調(diào)用顯示子程序等待，如釋放則判斷按下的鍵是數(shù)據(jù)鍵還是功能鍵，若是數(shù)據(jù)鍵，則將與鍵號相對應(yīng)的數(shù)據(jù)送往顯示緩沖區(qū)，并在顯示器的第三位到第八位上顯示；若是功能鍵，保存相應(yīng)地址后返回主程序。在范圍較小的時(shí)候，無論采取什么方法查找，所花費(fèi)的時(shí)間都相差無幾，在這種情況下，算法上簡單易行，且對存儲格式要求較低的線性查找無疑就可以滿足我們的要求。開 始 初始化鍵盤掃描子程序存車鍵取車鍵NYY調(diào)取車子程序調(diào) 存 車 子 程 序給存取車控制系統(tǒng)發(fā)信號圖41 主程序流程圖 最優(yōu)車位的實(shí)現(xiàn)本文研究的自動立體停車庫有40 個(gè)車位，共20 層，每層兩個(gè)車位，當(dāng)有車存入時(shí)，微處理器需確定存入哪個(gè)車位，就出現(xiàn)了選取最優(yōu)化車位的問題。 PB口：1個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器和緩沖器；1個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器。8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖，其中包括3個(gè)并行數(shù)據(jù)輸入/輸出端口，2個(gè)工作方式的控制電路，1個(gè)讀/寫控制邏輯電路和8位數(shù)據(jù)總線緩沖器。/CS：片選信號線，低電平有效，表示本芯片被選中。/OE：讀選通信號輸入線，低電平有效。 6264數(shù)據(jù)存儲器的介紹與選擇6264是8K8位的靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲器芯片，采用CMOS工藝制作，單一+5V電源，額定功耗165mw，典型存取時(shí)間為200ns，24線雙列直插式封裝。圖36 74LS373的引腳圖 2732的芯片引腳功能如下：A0A15：地址線引腳。 鎖存器 74LS373的介紹與選擇本次設(shè)計(jì)選用的鎖存器為74LS373，它是一種帶有三態(tài)門的8D鎖存器，其引腳如圖所示 其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖34所示其引腳說明如下：D7D0：8位數(shù)據(jù)輸入線。確實(shí)有按鍵按下時(shí)，進(jìn)行下一步。單片機(jī)在忙于各項(xiàng)工作任務(wù)時(shí)，如何兼顧鍵盤的輸入，取決于鍵盤的工作方式。所以，行線處于低電平只能得出某行有按鍵被按下的結(jié)論。列線的電平如果為低，則行線電平為低；列線的電平如果為高，則行線電平亦為高。顯示原理圖如下圖所示 圖34 顯示電路（2）鍵盤電路的設(shè)計(jì)行列式鍵盤接口行列式（也稱矩陣式）鍵盤用于按鍵數(shù)目較多的場合，它由行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點(diǎn)上。因此在顯示位數(shù)較多的情況下，一般都采用動態(tài)顯示方式。在單片機(jī)串行口方式0應(yīng)用中，也是采用靜態(tài)顯示方法。同樣，共陽極LED顯示器的發(fā)光二極管的陽極連接在一起，通常此公共陽極接正電壓，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陰極接低電平時(shí)，發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示。[14]看門狗電路計(jì)數(shù)器定時(shí)電路，在WDI端輸入一個(gè)脈沖（TTL電平，寬度可小至50ms），定時(shí)器開始計(jì)數(shù)。這類芯片集成化程度高，功能齊全，具有廣闊的應(yīng)用前景。如果操作人員不在場，可按下人工復(fù)位按鈕，強(qiáng)制系統(tǒng)復(fù)位。P1口，P2口，P3口是3個(gè)8位雙向的I/O口，各口線在片內(nèi)均有固定的上拉電阻。 Vpp為本引腳的第二功能。在單片機(jī)訪問外部程序存儲器時(shí)，此引腳輸出脈沖負(fù)跳沿作為讀外部程序存儲器的選通信號。當(dāng)單片機(jī)訪問外部存儲器時(shí)，ALE輸出信號的負(fù)跳沿用于單片機(jī)發(fā)出的低8位地址經(jīng)外部鎖存器鎖存的鎖存控制信號。若采用外部時(shí)鐘振蕩器時(shí)，該引腳接收時(shí)鐘振蕩器的信號，即把此信號直接接到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。型號同樣為AT89C51的芯片，在其后面還有頻率編號，有12,16,20,24MHz可選。下面結(jié)合圖31來介紹各引腳的功能。在MCS51系列單片機(jī)中八位機(jī)和一位機(jī)（布爾處理器）的硬件資源是復(fù)合在一起的，二者相輔相成，這是MCS51在設(shè)計(jì)上的精美之處，也是一般微機(jī)所不具備的。[5]當(dāng)振蕩器頻率接最高12MHZ時(shí)，大部分指令執(zhí)行時(shí)間為1181。 單片機(jī)的選擇美國Intel公司1980年推出了MCS51系列高檔8位單片機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)車位控制系統(tǒng)和各項(xiàng)控制功能，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)微處理器專用控制系統(tǒng)，主要由單片機(jī)、儲存器、顯示器、鍵盤和接口芯片組成。 控制功能本章所研究的車位控制系統(tǒng)的控制功能分三部分：第一部分為共享功能；第二部分是存車信號處理功能；第三部分為取車信號處理功能。各數(shù)據(jù)元素之間的相互關(guān)系有兩層含意：一種指各數(shù)據(jù)元素之間的抽象關(guān)系，如先后關(guān)系、層次關(guān)系等即邏輯關(guān)系；另一種指在計(jì)算機(jī)中存放地址之間的關(guān)系，即存儲結(jié)構(gòu)。車位控制系統(tǒng)的控制功能分三部分：第一部分為共享功能：車號輸入功能，車號顯示功能。 垂直提升式立體車庫類似于電梯的工作原理，在提升機(jī)的兩側(cè)布置車位，一般地面需一個(gè)汽車旋轉(zhuǎn)臺，可省去司機(jī)調(diào)頭。，消防、外裝修、建設(shè)、地基等投資少。這樣可以充分發(fā)揮其用地少、可化整為零的優(yōu)勢，在住宅區(qū)的每個(gè)組團(tuán)中或每棟樓下都可以隨機(jī)設(shè)立立體車庫。外國的相關(guān)公司吞好這一巨大的市場，目前開始有產(chǎn)品向中國出口，但足其價(jià)格高，使用成本與收費(fèi)高，使國內(nèi)市場難以接受，限制其推廣使用在我國，除北京、上海等特大城市外，沿海工業(yè)發(fā)達(dá)、人口密集的城市和地區(qū)也已經(jīng)陸續(xù)開始安裝和使用立體停車庫，表現(xiàn)出強(qiáng)勁的市場需求。2003年汽車保有量達(dá)到2353萬量，%。如果停車難問題和交通擁擠問題得不道妥善解決，將同時(shí)影響了轎車進(jìn)入家庭的步子，影響汽車制造業(yè)的迅速發(fā)展，影響國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步持續(xù)發(fā)展。1997年，深圳注冊車輛40萬輛，異地注冊在深圳行駛車輛12萬輛，停車位僅4萬多個(gè)，北京機(jī)動車保有量近140萬輛加上每天幾十萬輛進(jìn)京車輛，公共停車位僅8萬多個(gè)。以上事實(shí)說明，20042010年我國汽車保有量以及由此帶動的汽車需求量將繼續(xù)呈加速增長的趨勢。所以從技術(shù)、市場、政策等諸多因素分析，該項(xiàng)目已經(jīng)具備了良好的開發(fā)條件 就有重要的現(xiàn)實(shí)意義 立體車庫與傳統(tǒng)的自然地下車庫想比，有許多方面多顯示出優(yōu)越性： 首先，立體車庫具有突出的節(jié)地優(yōu)勢。這對目前車庫短缺的小區(qū)解決停車難的問題提供了有效途徑。，構(gòu)造簡單，安全可靠。垂直提升式立體車庫一般高度較高(幾十米)，對設(shè)備的安全性，加工安裝精度等要求都很高，因此造價(jià)較高，但占地卻最小。第二部分是存車信號處理功能。邏輯關(guān)系只考慮數(shù)據(jù)元素之間邏輯上的先后次序，不分上下層次，稱為線性結(jié)構(gòu)。[1]一、共享控制功能共享功能是指無論存車或取車都需應(yīng)用的功能。圖11 是車位控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖程序存儲器鍵 盤單 片 機(jī)數(shù)據(jù)存儲器停車位顯示燈看 門 狗控制面板LED顯示圖21 硬件結(jié)構(gòu)框圖3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)的發(fā)展趨勢現(xiàn)在可以說單片機(jī)是百花齊放，百家爭鳴的時(shí)期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機(jī)，從8位、16位到32位，數(shù)不勝數(shù)，應(yīng)有盡有，有與主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成互補(bǔ)，為單片機(jī)的應(yīng)用提供廣闊的天地。此外，現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍要求體積小、重量輕，這就要求單片機(jī)除了功能強(qiáng)和功耗低外，還要求其體積要小。提高了芯片的集成度，性能上大為提高，增加了多種片內(nèi)硬件功能，并擴(kuò)展了功能單元的種類和數(shù)量。s，少部分為2181。 89C51的引腳介紹掌握MCS51單片機(jī)，應(yīng)首先了解MCS51的引腳，熟悉并牢記各引腳的功能。電源及時(shí)鐘引腳1電源引腳電源引腳接入單片機(jī)的工作電源（1） Vcc(40引腳)：接+5V電源。大家在購買和選用時(shí)要注意了。2控制引腳此類引腳提供控制信號，有的引腳還具有復(fù)用功能。即使不訪問外部鎖存器，ALE端仍有正脈沖號輸出，此頻率為時(shí)鐘振蕩頻率的1/6。此引腳外接部程序存儲器的/OE端。在對EPROM型單片機(jī)8751內(nèi)EPROM固化編程時(shí)，用于施加叫高的編程電壓。當(dāng)這3個(gè)準(zhǔn)雙向I/O口作輸入口使用時(shí)，要向該口先寫1，另外準(zhǔn)雙向I/O口無高阻的“浮空”狀態(tài)，故稱為雙向三態(tài)I/O口。但操作人員不可能一直監(jiān)控著系統(tǒng)，即使監(jiān)視著系統(tǒng)，也往往是在引起不良后果之后才進(jìn)行人工復(fù)位。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中使用微處理器監(jiān)控芯片，可以大大提高單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾能力和可靠性。若WDI引腳懸空或接至阻態(tài)輸出的緩沖器上定時(shí)器則停止計(jì)數(shù)，并且清零。為了使LED顯示器顯示不同的符號或數(shù)字，就要把不同段的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，這樣就要為LED顯示器提供代碼，因此這些代碼可使LED相應(yīng)的段發(fā)光，從而顯示不同字型，因此該代碼稱之為段碼（或成為字型碼）。當(dāng)顯示器位數(shù)較少時(shí)，采用靜態(tài)顯示的方法是適合的。動態(tài)顯示方式：在多位LED顯示時(shí)，為簡化硬件電路，通常將所有位的段碼線相應(yīng)段并聯(lián)在一起，由一個(gè)8位I/O口控制，形成段碼線的多路復(fù)用，而各位的共陽極或共陰極分別由相應(yīng)的I/O線控制，形成各位的分時(shí)選通。1個(gè)33的行、列結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成1個(gè)具有9個(gè)按鍵的鍵盤。這一點(diǎn)是識別行列式鍵盤是否按下的關(guān)鍵所在。為進(jìn)一步判定到底是哪一列的按鍵被按下，可采用掃描法來識別。鍵盤工作方式的選取應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中CPU工作的忙、閑情況而定。3）在鍵盤掃描子程序中，首先判斷鍵盤上有無鍵按下。Q7Q0：8位數(shù)據(jù)輸出線。地址線引腳的數(shù)目由芯片的存儲容量來定，用來進(jìn)行單元選擇。在此設(shè)計(jì)中用于擴(kuò)展89C51內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器容量。/WE：寫允許信號輸入線，低電平有效。/RD：讀出信號線，低電平有效，控制8255A數(shù)據(jù)的讀出。各部件的功能如下： 8255有3個(gè)8位并行口，PA、PB和PC。 PC口：1個(gè)8位的輸出鎖存器；1個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器。最優(yōu)化條件首先是存車所需時(shí)間最短，其次是以消耗最少能源為準(zhǔn)。當(dāng)數(shù)據(jù)量更大，即使用這種方法也要很多次查找才能確定精確的位置時(shí)，我們又想到可以用某種公式將一個(gè)有某一特征的數(shù)據(jù)放在一個(gè)固定的位置，需要查找時(shí)只需直接用公式計(jì)算出它的所在位置就可以引用，這就是雜湊查找。開 始初 始 化鍵 盤 掃 描N是否有鍵按下NY延時(shí)10ms除抖確有鍵按下