【正文】 第二章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 總體介紹本設(shè)計(jì)是一個(gè)以辦公室環(huán)境為對(duì)象的停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)，系統(tǒng)能進(jìn)行各種停車(chē)場(chǎng)計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)操作演示、出入口控制器的設(shè)置、仿真模型車(chē)輛的仿真出入控制、停車(chē)場(chǎng)計(jì)費(fèi)管理軟件的仿真。（2）大門(mén)控制模塊：在單片機(jī)的控制下與出入模塊協(xié)同作業(yè)，自動(dòng)感應(yīng)執(zhí)行停車(chē)場(chǎng)大門(mén)的升閘降閘。（5）LCD顯示模塊：顯示停車(chē)場(chǎng)的各種信息，包括北京時(shí)間、停車(chē)位、空停車(chē)位數(shù)、停車(chē)的費(fèi)用、收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)和操作提示等內(nèi)容。該系統(tǒng)還可以充當(dāng)時(shí)鐘來(lái)使用，時(shí)間的小時(shí)與分鐘都可以調(diào)節(jié)。MCS51子系列有2個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，通過(guò)編程可以實(shí)現(xiàn)四種工作模式。特別值得一提的是MCS51的布爾處理器。目前大多樹(shù)為此類(lèi)封裝方式。2個(gè)時(shí)鐘引腳也可以外接獨(dú)立的晶體振蕩器。根據(jù)綜上分析，此次設(shè)計(jì)中的最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用89C51芯片作為最小系統(tǒng)芯片是最佳選擇。當(dāng)單片機(jī)運(yùn)行時(shí)，在此引腳加上持續(xù)時(shí)間大于2個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)候，就可以完成復(fù)位操作。應(yīng)該注意的是，每當(dāng)MCS51訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，在2個(gè)機(jī)器周期中ALE只出現(xiàn)1次，即丟失1個(gè)ALE脈沖。 如果檢查一個(gè)MCS51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)上電后，CPU能否正常到外部程序存儲(chǔ)器讀取指令碼，可用示波器查/PSEN端有無(wú)脈沖輸出。I/O口引腳（1）P0口：雙向8位三態(tài)I/O口，此口為地址總線(xiàn)（低8位）及數(shù)據(jù)總線(xiàn)分時(shí)復(fù)用口，可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無(wú)效。否則，ALE將被微弱拉高。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(xiě)1，另外準(zhǔn)雙向I/O口無(wú)高阻的“浮空”狀態(tài)，故稱(chēng)為雙向三態(tài)I/O口。其實(shí)程序和數(shù)據(jù)一樣，都是由機(jī)器碼組成的代碼串。[11] 8051片內(nèi)有4kB的程序存儲(chǔ)單元，其地址為0000H—0FFFH，單片機(jī)啟動(dòng)復(fù)位后，程序計(jì)數(shù)器的內(nèi)容為0000H，所以系統(tǒng)將從0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序。從上面可以看出，每個(gè)中斷服務(wù)程序只有8個(gè)字節(jié)單元，用8個(gè)字節(jié)來(lái)存放一個(gè)中斷服務(wù)程序顯然是不可能的。它們是用于存放執(zhí)行的中間結(jié)果和過(guò)程數(shù)據(jù)的。從圖1中可清楚地看出它們的結(jié)構(gòu)分布。我們常稱(chēng)MCS51具有布爾處理功能，布爾處理的存儲(chǔ)空間指的就是這些為尋址區(qū)。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過(guò)器件，如在計(jì)算器、萬(wàn)用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專(zhuān)用符號(hào)和圖形。 液晶顯示原理液晶顯示器各種圖形的顯示原理:線(xiàn)段的顯示：點(diǎn)陣圖形式液晶由MN個(gè)顯示單元組成，假設(shè)LCD顯示屏有64行，每行有128列，每8列對(duì)應(yīng)1字節(jié)的8位，即每行由16字節(jié)，共168=128個(gè)點(diǎn)組成，屏上6416個(gè)顯示單元與顯示RAM區(qū)1024字節(jié)相對(duì)應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對(duì)應(yīng)。[3]圖311每一個(gè)按鍵的電路是獨(dú)立的，占用一條數(shù)據(jù)線(xiàn) 。 行列式鍵盤(pán)接口行列式（也稱(chēng)矩陣式）鍵盤(pán)用于按鍵數(shù)目較多的場(chǎng)合，它由行線(xiàn)和列線(xiàn)組成，按鍵位于行、列的交叉點(diǎn)上。列線(xiàn)的電平如果為低，則行線(xiàn)電平為低；列線(xiàn)的電平如果為高，則行線(xiàn)電平亦為高。所以，行線(xiàn)處于低電平只能得出某行有按鍵被按下的結(jié)論。鍵盤(pán)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(pán)掃描子程序中，首先判斷鍵盤(pán)上有無(wú)鍵按下。數(shù)字鍵為車(chē)輛卡號(hào)的輸入，調(diào)用相應(yīng)存儲(chǔ)單元，號(hào)鍵按下時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)卡號(hào)的結(jié)算。在定時(shí)工作方式中，每個(gè)機(jī)器周期，TL2寄存器都會(huì)加1。時(shí)鐘電路采用中斷方式實(shí)現(xiàn)。程序進(jìn)入中斷服務(wù)后，這些標(biāo)志位都可以由硬件清0。這兩個(gè)引腳跨接晶振和微調(diào)電容，就構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器，下圖是MCS51內(nèi)部時(shí)鐘方式的振蕩器電路。通常，這類(lèi)開(kāi)關(guān)被用來(lái)限制機(jī)械運(yùn)動(dòng)的位置或行程，使運(yùn)動(dòng)機(jī)械按一定位置或行程自動(dòng)停止、反向運(yùn)動(dòng)、變速運(yùn)動(dòng)或自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)等。由開(kāi)關(guān)接點(diǎn)開(kāi)、合狀態(tài)的改變?nèi)タ刂齐娐泛蜋C(jī)構(gòu)的動(dòng)作。SQ3常開(kāi)打開(kāi)，常閉閉合。 1602顯示子程序本系統(tǒng)采用的顯示器是1602顯示器，顯示子程序主要功能是顯示按下鍵盤(pán)的鍵號(hào)、程序確定的數(shù)字、時(shí)鐘及相關(guān)字母。圖51 停車(chē)場(chǎng)開(kāi)始運(yùn)行（2）時(shí)間可調(diào)，價(jià)格可調(diào)，有車(chē)進(jìn)入，車(chē)位減一，進(jìn)行記錄?？梢酝＼?chē)時(shí)交費(fèi)也可以離開(kāi)時(shí)交費(fèi)經(jīng)營(yíng)者可以根據(jù)自己的情況來(lái)定。這個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)使我對(duì)電工技術(shù)、元器件芯片以及單片機(jī)的原理及應(yīng)用都有了深刻的認(rèn)識(shí)，真正做到了學(xué)有所得、學(xué)有所用，可以說(shuō)獲益匪淺。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)這大學(xué)四年知識(shí)的一個(gè)系統(tǒng)的綜合的應(yīng)用，但有欠缺是難免的，從這次設(shè)計(jì)中我學(xué)到了很多東西，對(duì)于知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用有了清醒的認(rèn)識(shí)，在此對(duì)所有的任課老師致以深深的感謝，是您們的辛勤教育和培養(yǎng)才使我學(xué)有所獲。2001年。[14] 陳汝全等：《單片機(jī)實(shí)用技術(shù)》，電子工業(yè)出版社，1992 年3 月。功能:。顯示數(shù)據(jù) 。開(kāi)顯示，不顯示光標(biāo)，光標(biāo)不閃爍 LCALL WR_CODE MOV P0,06H 。停車(chē)場(chǎng)運(yùn)行正常紅燈熄滅 MOV R3,00H 。定時(shí)50ms MOV TL0,57H SETB TR0 SETB EA SETB ET0 RET 。判斷鍵值，并做相應(yīng)處理 CJNE A,01,NEXT2 LJMP S7NEXT2:CJNE A,02,NEXT3 LJMP S6NEXT3:CJNE A,03,NEXT4 LJMP 。液晶顯示的初始時(shí)間 MOV FEN,59 MOV MIAO,50 MOV TMOD,11H ?？偸杖? SETB 。顯示回車(chē)，數(shù)據(jù)指針清零 LCALL WR_CODE MOV P0,38H 。1602上電不顯示 LCALL CHUSHIHUA 。附錄附錄一程序清單。[11] Yeager to troubleshoot your electronic scale[J].. Powder and Bulk Engineering. 1995[12] 潘新民：《微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》，人民郵電出版社，1998 年3 月。[4] 張毅剛：《單片機(jī)原理及應(yīng)用》，北京高等教育出版社。當(dāng)我打完畢業(yè)論文的最后一個(gè)字符，涌上心頭的不是長(zhǎng)途跋涉后抵達(dá)終點(diǎn)的欣喜，而是源自心底的誠(chéng)摯謝意。本課題在設(shè)計(jì)過(guò)程中，最復(fù)雜的部分就是硬件電路的設(shè)計(jì)和單片機(jī)編程，在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了問(wèn)題，這些問(wèn)題是程序設(shè)計(jì)中的一個(gè)難點(diǎn)，這些問(wèn)題往往需要多次調(diào)試才能實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)中采用單片機(jī)來(lái)控制系統(tǒng)，有時(shí)鐘電路，鍵盤(pán)電路，LCD顯示電路，報(bào)警電路等幾個(gè)部分組成。最后整體程序編寫(xiě)成功，程序仿真也達(dá)到預(yù)想效果。也可調(diào)用其他子程序，甚至可自身調(diào)用。SQ4常開(kāi)打開(kāi)，常閉閉合。行程開(kāi)關(guān)可以安裝在相對(duì)靜止的物體（如固定架、門(mén)框等，簡(jiǎn)稱(chēng)靜物）上或者運(yùn)動(dòng)的物體（如行車(chē)、門(mén)等，簡(jiǎn)稱(chēng)動(dòng)物）上。[3]（2）行程開(kāi)關(guān)：行程開(kāi)關(guān)是位置開(kāi)關(guān)（又稱(chēng)限位開(kāi)關(guān)）的一種，是一種常用的小電流主令電器。MCS51單片機(jī)的內(nèi)部電路在時(shí)鐘信號(hào)的控制下，嚴(yán)格地按時(shí)序執(zhí)行指令進(jìn)行工作。它們?yōu)锳T89系列新產(chǎn)品預(yù)留。因?yàn)樽R(shí)別1－0的跳變需要2個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)晶振周期），所以，最大的計(jì)數(shù)頻率不高于晶振頻率的1/24。工作模式由T2CON中的相關(guān)位選擇。（3）中斷工作方式為了進(jìn)一步提高單片機(jī)掃描鍵盤(pán)的工作效率，可采用中斷掃描方式，即只有在鍵盤(pán)有按鍵按下時(shí)，才執(zhí)行鍵盤(pán)掃描程序并執(zhí)行該按鍵功能程序，如果無(wú)按鍵按下，單片機(jī)將不理睬鍵盤(pán)。2） 用軟件延時(shí)10ms來(lái)消除按鍵抖動(dòng)的影響。（1）鍵盤(pán)的工作方式單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤(pán)掃描只是單片機(jī)的工作內(nèi)容之一。如果讓所有的列線(xiàn)處于低電平，很明顯，按鍵所在的行電平將被接成低電平，根據(jù)此行電平的變化，便能判定此行一定有按鍵被按下。行線(xiàn)通過(guò)上拉電阻接到+5V上。SB2：按下時(shí)，車(chē)位數(shù)減一，大門(mén)打開(kāi)，自動(dòng)存儲(chǔ)相應(yīng)數(shù)據(jù)。1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（CGROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，如圖1058所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫(xiě)、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫(xiě)的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來(lái)，我們就能看到字母“A”圖310 字符代碼與圖形對(duì)應(yīng)圖1602LCD的一般初始化（復(fù)位）過(guò)程延時(shí)15mS寫(xiě)指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）延時(shí)5mS寫(xiě)指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）延時(shí)5mS寫(xiě)指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）以后每次寫(xiě)指令、讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)操作均需要檢測(cè)忙信號(hào)寫(xiě)指令38H：顯示模式設(shè)置寫(xiě)指令08H：顯示關(guān)閉寫(xiě)指令01H：顯示清屏寫(xiě)指令06H：顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置寫(xiě)指令0CH：顯示開(kāi)及光標(biāo)設(shè)置 鍵盤(pán)電路的設(shè)計(jì) 獨(dú)立式按鍵 鍵盤(pán)是由若干獨(dú)立的鍵組成，鍵的按下與釋放是通過(guò)機(jī)械觸點(diǎn)的閉合與斷開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，在閉合與斷開(kāi)的瞬間均有一個(gè)抖動(dòng)過(guò)程 。 模塊最佳工作電壓: 芯片工作電壓:— 1602LCD的使用說(shuō)明1602LCD主要技術(shù)參數(shù)：相對(duì)而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng)IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。位尋址區(qū)共有16個(gè)字節(jié)，128個(gè)位，位地址為00H—7FH。其一是地址從00H—7FH單元（共128個(gè)字節(jié)）為用戶(hù)數(shù)據(jù)RAM。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分為內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。 0023H—002AH 串行中斷地址區(qū)。 當(dāng)=1時(shí)，程序從片內(nèi)ROM開(kāi)始執(zhí)行，當(dāng)PC值超過(guò)片內(nèi)ROM容量時(shí)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)向外部ROM空間。那么設(shè)計(jì)人員編寫(xiě)的程序就存放在微處理器的程序存儲(chǔ)器中，俗稱(chēng)只讀程序存儲(chǔ)器（ROM）。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA應(yīng)該接VCC。如果需要，通過(guò)將地址為8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作將無(wú)效。晶振工作時(shí)，RST腳持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。在對(duì)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。此引腳外接部程序存儲(chǔ)器的/OE端。即使不訪(fǎng)問(wèn)外部鎖存器，ALE端仍有正脈沖號(hào)輸出，此頻率為時(shí)鐘振蕩頻率的1/6。2控制引腳此類(lèi)引腳提供控制信號(hào)，有的引腳還具有復(fù)用功能。大家在購(gòu)買(mǎi)和選用時(shí)要注意了。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。MCS51系列中各種芯片的移交是互相兼容的。s，乘除指令的執(zhí)行時(shí)間也只有4181。MCS51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)及其一些主要特點(diǎn)：MCS51單片機(jī)內(nèi)的I/O口的數(shù)量和種類(lèi)較多且齊全，尤其是它有一個(gè)全雙工的串行口。可以停車(chē)時(shí)交費(fèi)也可以離開(kāi)時(shí)交費(fèi)經(jīng)營(yíng)者可以根據(jù)自己的情況來(lái)定。這時(shí)大門(mén)的綠燈表示有車(chē)正在進(jìn)入空車(chē)位，還可以停車(chē)；紅燈表示場(chǎng)內(nèi)車(chē)位全滿(mǎn)，不允許汽車(chē)進(jìn)入。 系統(tǒng)框架大門(mén)控制模塊出入模塊操作鍵盤(pán)模塊LCD顯示模塊停車(chē)場(chǎng)狀態(tài)顯示模塊單片機(jī)控制中心圖21 停車(chē)場(chǎng)自動(dòng)停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)框圖（1）出入模塊：安裝在停車(chē)場(chǎng)入口和出口，用于檢測(cè)汽車(chē)駛?cè)胪＼?chē)場(chǎng)大門(mén)、駛出停車(chē)場(chǎng)大門(mén)，并進(jìn)行相應(yīng)計(jì)費(fèi)。同時(shí)能夠大大節(jié)省停車(chē)場(chǎng)的管理費(fèi)用及人手，提高停車(chē)場(chǎng)的利用效率。 項(xiàng)目研究的目的和意義隨著城市化的發(fā)展和車(chē)輛的普及, 汽車(chē)擁有量不斷增加, 城市停車(chē)難成為當(dāng)今世界各國(guó)面臨的共同難題, 無(wú)論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家, 都毫無(wú)例外地承受著停車(chē)場(chǎng)容量與汽車(chē)擁有量嚴(yán)重不對(duì)稱(chēng)的現(xiàn)實(shí), 致使有車(chē)無(wú)處停, 以及停車(chē)場(chǎng)設(shè)備科技含量低的困擾。用戶(hù)可以選擇在離開(kāi)停車(chē)場(chǎng)時(shí)用信用卡、手機(jī)等E化貨幣支付自己的停車(chē)費(fèi)用，也可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)預(yù)支費(fèi)用或進(jìn)行結(jié)算。通過(guò)使用何種收費(fèi)介質(zhì)可以反映其系統(tǒng)的技術(shù)先進(jìn)程度。一些國(guó)際先進(jìn)的停車(chē)場(chǎng)管理技術(shù)和理念都可以在新型管理系統(tǒng)中得到迅速應(yīng)用。國(guó)外停車(chē)場(chǎng)收費(fèi)系統(tǒng)一般采用高度智能化專(zhuān)用設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)收費(fèi)系統(tǒng)的無(wú)人化操作。本系統(tǒng)的實(shí)際開(kāi)發(fā)使用將大大節(jié)省臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)的管理費(fèi)用及人手，提高臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)的利用效率。┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線(xiàn)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙摘 要隨著經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，汽車(chē)的社會(huì)擁有量不斷增加，越來(lái)越多的人加入了購(gòu)車(chē)行列，私家車(chē)的數(shù)量越來(lái)越大，汽車(chē)停車(chē)場(chǎng)的數(shù)量將隨之增加，規(guī)模不斷擴(kuò)大，這給停車(chē)場(chǎng)的車(chē)輛管理系統(tǒng)(停車(chē)效率、停車(chē)安全)提出了新的挑戰(zhàn)。整個(gè)自動(dòng)停車(chē)收費(fèi)管理系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、安裝調(diào)試方便，能夠滿(mǎn)足管理臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)的要求。其使用的收費(fèi)介質(zhì)已由傳統(tǒng)接觸讀寫(xiě)類(lèi)型收費(fèi)介質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榉墙佑|的新型收費(fèi)介質(zhì)。國(guó)內(nèi)停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)也由單純的引進(jìn)和仿制轉(zhuǎn)向真正意義上的技術(shù)研發(fā)階段。 項(xiàng)目發(fā)展趨勢(shì)收費(fèi)介質(zhì)是停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)用來(lái)標(biāo)識(shí)車(chē)輛的唯一標(biāo)志，是管理系統(tǒng)的重要技術(shù)特征。先進(jìn)的停車(chē)場(chǎng)收費(fèi)系統(tǒng)不再以現(xiàn)金作為停車(chē)交易的唯一支付手段。這種新型停車(chē)場(chǎng)管理方式適應(yīng)了INTERNET網(wǎng)絡(luò)在人們?nèi)粘Ｉ钪性絹?lái)越重要的現(xiàn)狀，使停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)的作用范圍和功能得到了極大的擴(kuò)展和延伸。該系統(tǒng)具有設(shè)置、移動(dòng)簡(jiǎn)便, 操作簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，能夠滿(mǎn)足管理臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)的要求等特點(diǎn)。要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要用到的知識(shí)點(diǎn)有單片機(jī)的原理及其應(yīng)用，LCD的原理和應(yīng)用，及鍵盤(pán)和時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)等。（4）停車(chē)廠(chǎng)場(chǎng)狀態(tài)顯示模塊：顯示停車(chē)場(chǎng)狀態(tài)信號(hào)其中不僅包括每停一輛車(chē)的價(jià)格還包括顯示實(shí)時(shí)時(shí)間，現(xiàn)在停了幾輛車(chē)，還有幾個(gè)空車(chē)位可以使用。停車(chē)