【正文】 顯 示I C 卡（ 信 息 存 儲 ）I C 卡 接 口 電 路電 機 圖 立體車庫 控制系統(tǒng) 原理框圖 控制核心為單片機，檢測裝置將檢測到的信號送入單片機 。選用單片機做控制器， 容易控制。 （ 4） 可靠性原則 。 在立體車庫的選擇上應(yīng)充分考慮到與周圍自然環(huán)境的協(xié)調(diào)一致，注意立體車庫與自然環(huán)境的和諧統(tǒng)一。可以建成地上、半地上、地下式等多種形式 整個系統(tǒng)能量消耗大，振動及噪聲較大，運動速度不高，出入庫時間長 ； 經(jīng)濟性差 ； 只有一套驅(qū)動機構(gòu)，一旦系統(tǒng)故障，不能實現(xiàn)緊急出車 。它具有占地少、停車多、投資少、停車方式先進(jìn)等優(yōu)點。車庫類型 的選擇直接影響到系統(tǒng)的總體設(shè)計，因此車庫的選型十分重要 。 論文 的主要 研究 內(nèi)容 立體車庫是一種多平面的空間立體停車車庫，通過單片機控制車位的空間位置變動，使車位能 夠?qū)崿F(xiàn)空間到平面的轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)多重單層平面停車的功能。 第三章立體車庫控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 。 單位：萬輛01000202030004000500060002020 2020 2020 2020 2020 2020 2020單位 萬輛 圖 汽車擁有量年增長圖 2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5 2 0 0 6立體車庫車位數(shù)單 位 ： 萬年 份51 01 52 02 53 0 圖 立體車庫車位的年增長曲線圖 根據(jù) 圖 和圖 可以明顯的看出立體車庫未來的發(fā)展趨勢，表明立體車庫是很有發(fā)展前景的。 雖然立體車庫在我國的發(fā)展勢頭非常的迅猛，但是目前立體車庫在住宅小區(qū)內(nèi)的應(yīng)用，卻還是少的可憐。 在我國的停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中還存在一些問題，如沒有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；多數(shù)產(chǎn)品是仿效或引進(jìn)國外技術(shù)制造，技術(shù)水平低；缺少具有一定規(guī)模的企業(yè)，生產(chǎn)能力不足；市場競爭無序，個別企業(yè)為搶占市場，采取低價競爭；缺少科 研設(shè)計單位的參與，技術(shù)創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足；政策不配套，對停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展和管理嚴(yán)重滯后等。從 80 年代開始，日本開始向亞洲地區(qū)的韓國、中國及臺灣地區(qū)出口產(chǎn)品及技術(shù)。機械方面，應(yīng)用了新材料、新工藝。 作為現(xiàn)代大 都市的標(biāo)志，立體建筑和立體交通都有了顯著發(fā)展，道路擁擠、車滿為患已成為當(dāng)今快節(jié)奏社會中的最不和諧之音，發(fā)展立體停車已成為人們的共識。 發(fā)展 立體車庫的意義 專家們指出，解決城市靜態(tài)交通問題，大體分為軟硬兩種措施。 singlechip microputer。 本設(shè)計以單片機為控制器，取代了 PLC，用 以 對 小容量立體車庫的控制， 可以實現(xiàn)立體車庫的 自動化操作， 不需要 人員 參與， 使用方便。系統(tǒng)在功能上實現(xiàn)了車位的自動檢測 、 空車位 的自動 給定 、 空車位數(shù)量的告知 和 車輛的自動存取 ，具備了自動化立體車庫的基本功能 。 vertical and rotary。機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，因此本文對機械式立體車庫做了相應(yīng) 的介紹。伴隨著汽車進(jìn)入家庭，城市動態(tài)、靜態(tài)交通管理制度的不斷完善和人們對居住環(huán)境要求的提高，給停車產(chǎn)業(yè)提供了前所未有發(fā)展機遇，停車產(chǎn)業(yè)市場前景廣闊。 目前世界停車產(chǎn)業(yè)正向多元化發(fā)展，其停車技術(shù)幾乎包含了當(dāng)今機械、電子、液壓、光學(xué)、磁控和計算機技術(shù)等領(lǐng)域的所有成熟先進(jìn)技術(shù)。當(dāng)時日本全國汽車保有量大約為 500 萬輛，大多采用的是垂直循環(huán)式停車設(shè)備。機械式立體停車庫是一種具有綜合性能的建筑，不僅包含了機械停車設(shè)備，其規(guī)劃建設(shè)涉及到區(qū)域整體景觀、交通 疏導(dǎo)、建筑結(jié)構(gòu)、供電照明、通訊監(jiān)視、通風(fēng)排水、環(huán)境保護、安全消防、收費管理等各學(xué)科領(lǐng)域，就停車設(shè)備本身而言，其機械結(jié)構(gòu)的發(fā)展已形成了停車設(shè)備獨有的技術(shù)特征，需要多學(xué)科、多專業(yè)的復(fù)合型人才積極參與，把國外停車技術(shù)和各領(lǐng)域的成熟技術(shù)移植到我國停車產(chǎn)業(yè)，開發(fā)出安全、經(jīng)濟、高效、節(jié)能、省地的產(chǎn)品，滿足國內(nèi)外市場的需求。另外，多年來在城市交通建設(shè)中，僅重視解決動態(tài)交通 — 修路，而忽視解決靜態(tài)交通 — 建庫 (停車場 )，造成現(xiàn)有停車位遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足停車需求的嚴(yán)重局面。所以，無論是立體車庫技術(shù)的研究，還是立體車庫工程的建造，發(fā)展前景都是非常樂觀的，都必將在不久的將來得到 快速 的發(fā)展 。 首先 給出了立體車庫的概念、分類及各種立體車庫的優(yōu)缺點； 然后選擇了以垂直循環(huán)式立體車庫為設(shè)計方案；接著介紹了垂直循環(huán)式立體車庫的基本結(jié)構(gòu)；最后給出了詳細(xì)的立體車庫的總體控制方案。 并 提出了設(shè)計中的不足和以后的努力方向。 第二章 立體車庫 選型 和總體 方案 設(shè)計 立體車庫系統(tǒng)是一個復(fù)雜的控制系統(tǒng)，而且立體車庫的種 類繁多， 不同種類的立體車庫的控制系統(tǒng)和控制方法不盡相同。傳統(tǒng)的單層平面停車場占用大量寶貴的土地資源 ， 越來越不能滿足需求 ； 現(xiàn)代先進(jìn)的自動化機械立體車庫是一種多平面的空間立體車庫，它以單層平面停車庫為核心，通過微機控制來進(jìn)行車位的空間位置變動，使車位實現(xiàn)由空間到平面的轉(zhuǎn)化，從而實現(xiàn)多層平面停車的功能 。 3~43 垂直循環(huán)式 只需要一套驅(qū)動機構(gòu)，較容易控制，停位較準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，占地面積小，空間利用率也較高。 （ 2） 環(huán)境協(xié)調(diào)化原則 。否則車位數(shù)量太多導(dǎo)致車庫存取時間過長、車庫利用率太低。它能有效的利用城市、住宅小區(qū)內(nèi)有效的空間和土地，可隨機設(shè)立，能使每個組團或每棟樓內(nèi)所有的車輛可以停放；控制系統(tǒng)相對簡單，能使住戶存取車輛時，既便捷又安全可靠 ，易于操作。 單片機是車庫 控制系統(tǒng)的核心 ， 當(dāng)用戶對操作平臺進(jìn)行動作時 ,單片機會接受并分析指揮用戶操作 ,判斷檢測元件的狀態(tài) ,讀取執(zhí)行元件的信息 ,然后通過軟件做出合理的控制安排 ,反饋信息到執(zhí)行元件、操作平臺 ,拖動車位移動到相應(yīng)的水平位置 ,實現(xiàn)車位的位置移動。在存車時， 按存車鍵申請存車，然后將 IC卡插入卡座，司機將 車開至車庫入口位置的托架后關(guān)好車門退出車庫 ， 將卡取走 ， 完成存車 。 AT89S51 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89 系列單片機中的一種 8 位機， 是一個低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 4k Bytes ISP 的可反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲器。 單片機振蕩電路 單片機雖然與內(nèi)部振蕩電路，但要形成時鐘，必須外接附加電路。由于 R5R4，因此 RST 引腳為高電平， CPU 進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。 系統(tǒng) 檢測部分設(shè)計 作為一個大型的系統(tǒng)，檢測裝置 是 不能或缺的。同時不需要測量物體的密度或其他性質(zhì)，只需要檢測停車位上是否有車，所以功能最簡單的光電開關(guān)就可以實現(xiàn)，在費用上降到最低。 將光電開關(guān)的發(fā)射端固定在最后一個傳動輪的圓盤上， 選擇合適的傳動裝置，使最后一個傳動輪與 鏈條保持這樣的關(guān)系：傳動輪每轉(zhuǎn)過一圈，對應(yīng)的車位就移動一個位置 。在時鐘的正跳沿即上升沿時把數(shù)據(jù)寫入 EEPROM；在時鐘的負(fù)跳沿即下降沿時把數(shù)據(jù)寫從 EEPROM 讀出來。 (4) 雙向數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。 接觸式存儲器卡接口電路如圖 所示。 僅需兩根線一根串行數(shù)據(jù)線 SDA 和一根串行時鐘線 SCL； 與總線相連的每個器件都對應(yīng)一個特定的地址 ， 采用軟件尋址方式 ， 每個器件在整個通信過程中都是單一的主控器 /從 控器身份 ， 主控器可用 做 主控發(fā)送器或主控接收器 ； 所有接到 I2C 總線上的設(shè)備的串行數(shù)據(jù)都接到總線的 SDA 線 ， 各設(shè)備的時鐘線 SCL 接到總線的 SCL。 CPU 的控制驅(qū)動信號通過兩個 NPN 三極管 Q1 和 Q2實現(xiàn)電機的轉(zhuǎn)向。 在實際的工程項目中，由于立體車庫系統(tǒng)龐大，電機采用 20kw 以上的大功率的交流電機，這樣才能滿足系統(tǒng)要求。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極 COM 接到地線 GND 上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相 應(yīng)字段就點亮。因為本設(shè)計的立體車庫只有 8 個車位，所以選擇一位的 LED數(shù)碼管即可完成所需的顯示任務(wù) 。當(dāng)需要車位旋轉(zhuǎn)時，制動器應(yīng)該 停止工作。 控制系統(tǒng)包括 微處理器、 IC 卡 、檢測系統(tǒng)、停車單元控制器以及顯示屏等。這一章主要進(jìn)行控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計，并詳細(xì)闡述各部分的 功能和 實現(xiàn)方法 。在實際的應(yīng)用中，有專門的車庫門控制器。串行數(shù)據(jù)輸入端（ A， B）可控制數(shù)據(jù)。 下圖為共陰極（ a），共陽 極（ b），數(shù)碼管封裝圖（ c）： abcdefgd pg f c o m a be d c o m d d pabcdfgd pea )b )c )+ 5 Vabcdefgd p 圖 共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極 （ COM） 的數(shù)碼管。 動力控制電路如圖 所示。 I2C 總線規(guī)定 SCL 線和 SDA 線是各設(shè)備對應(yīng)輸出狀態(tài)相“與”的結(jié)果，任 何 設(shè)備 都可以用輸出低電平的方法延長 SCL 低電平時間，迫使高速設(shè)備進(jìn)入等待狀態(tài)，實現(xiàn)不同速度設(shè)備間的時鐘同步。 I2C(InterIntegrated Circuit)總線是 PHILIPS 公司推出的芯片間串行傳輸總線 ， 2 根線(SDA， SCL)即可實現(xiàn)完善的全雙工同步數(shù)據(jù)傳輸 ， 能夠十分方便地構(gòu) 成多機系統(tǒng)和外圍器件擴展系統(tǒng)。 (8) 高可靠性：使用壽命為 100 000 次寫 /擦除，數(shù)據(jù)保留期為 100 年。當(dāng)把 WP 接地時，允許芯片執(zhí)行一般讀寫操作；當(dāng)把 WP 接到 Vcc 時，則對芯片實施保護。與 EPROM 不同， EEPROM 在工作電壓下就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀和寫，這樣，就可以在把一些必要信息存放到里面。由于車庫有 8 個車位，所以需要 8 個光電開關(guān)來 進(jìn)行檢測。對射式檢測距離遠(yuǎn)，可檢測半透明物體的密度（透光度）。 8 個 光電開關(guān) 檢測到的開關(guān)量發(fā)送到單片機的 P0 口，單片機通過 和 發(fā)送給 LED 顯示電路，以顯示當(dāng)前的空 位數(shù)。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t leN u m be r R e v i s i onS i z eBD a t e : 15 J un 2 00 9 S he e t o f F i l e : C : \ D o c um e nt s a n d S e tt i ng s \ A d m i ni s t r a t or \桌面 \ 5 稀土 .D D BD r a w n B y :Y112 M H zC130 p FC230 p FX T A L 2X T A L 1 圖 振蕩電路 本系統(tǒng)采用內(nèi)部時鐘方式， C1和 C2采用 ， C1 和 C2 用來穩(wěn)定時鐘頻率， 振蕩晶體 頻率 為 12MHz?？臻e模式下， CPU 暫停工作，而 RAM 定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。 單片機控制電路 單片機的選擇 本系統(tǒng)的控制核心為單片機，選擇一個合適 的單片機作為 控制器對于 立體車庫控制系統(tǒng) 來說十分重要。 單片機根據(jù)采得的各路數(shù)據(jù)，對車庫進(jìn)行控制，通過動力控制電路來控制電機的啟動、停止、正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，以達(dá)到對車庫的自動運行。取車時，轉(zhuǎn)盤帶動車旋轉(zhuǎn)至出口處，車即可取出。在滿足使用的前提下傳動形式越簡單可靠性越高投資和維護成本越低。 （ 3） 適量化原則 。 7~56 多層循環(huán)式 可充分利用地下空間，墻體建筑費用不高，隔振和噪聲效果較好。 表 列出了各種立體車庫的優(yōu)缺點。傳統(tǒng)的單層平面停車場占用大量寶貴的土地資源，越來越不能滿足需求現(xiàn)代先進(jìn)的自動化機械立體車庫是一種多平面的空間立體車庫，它以單層平面停車庫為核心，通過微機 （ 即通過上位機 ） 對車庫進(jìn)行統(tǒng)一的管理、監(jiān)控與 PLC 控制來進(jìn)行車位 的空間位置變動，使車位實現(xiàn)由空間到平面的轉(zhuǎn)化，從而實現(xiàn)多層平面停車的功能。 本設(shè)計的重點和難點 立體車庫的控制系統(tǒng)是實際應(yīng)用的大型工程項目，其設(shè)計和控制具有一定的難度。 第四章立體車庫控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 。要完成整體系統(tǒng)的設(shè)計、控制系統(tǒng)硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。伴隨著我國住房業(yè)的迅速發(fā)展，小區(qū)式居住方式已經(jīng)成為市民住房方式的主流。市場方面應(yīng)建立停車庫市場運行機制，利用價格杠桿調(diào)高占路停車收費標(biāo)準(zhǔn)，逐步消除“路滿庫空”現(xiàn)象。由于 這幾個階段得到政府的高度重視，各種機械停車設(shè)備得到普遍開發(fā)和利用，韓國近幾年增長速度都在 30%左右?？刂萍夹g(shù)方面，廣泛采用可編程序控制器和矢量變頻變壓調(diào)速閉環(huán)控制技術(shù)，使運行高速平穩(wěn)，節(jié)省電力，振動和噪音也趨于最小。 立體車庫 研究現(xiàn)狀 及發(fā)展前景 解決停車難的問題，歐美國家和亞洲等各大發(fā)達(dá)國家所采取的措施有所不同，但是，停車 措施立體化是各個國家都積極采取的措施，尤其是全自動化的機械停車庫，在日本、歐洲等一些國土面積較小、汽車數(shù)量眾多的國家，立體停車設(shè)備已經(jīng)占據(jù)了 70%的絕對優(yōu)勢，但是在我國，僅僅占據(jù)了 2%3%。而無論采取什么措施，在規(guī)劃后再收拾殘局，于局限內(nèi)彌補不足，政府和管理部門所需投入得精力和資金都不小。中國人多而土地資源匾乏 ,傳統(tǒng)的停車方式已不可能解決停車難這一問題