【正文】 R16P 3 .7 / D R17X T A L 218X T A L 119G N D20P 2 .021P 2 .122P 2 .223P 2 .324P 2 .425P 2 .526P 2 .627P 2 .728P S E N29P R O G30E A / V p p31P 0 .732P 0 .633P 0 .534P 0 .435P 0 .336P 0 .237P 0 .138P 0 .039V C C40U1S T C 8 9 C 5 2P 0 0P 0 1P 0 2P 0 3P 0 4P 0 5P 0 6P 0 7V C CP 3 2P 3 3P 3 4P 3 5P 3 6P 3 7P 1 0P 1 1P 1 2P 1 3P 1 4P 1 5P 1 6P 1 7P 3 0P 3 1P 2 0P 2 1P 2 2P 2 3P 2 4P 2 5P 2 6P 2 7 圖 33 STC89C52單片機(jī)引腳 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 電源電路 鑒于電源接入方式及系統(tǒng)所需電壓，本設(shè)計在電源方面的選擇是非常易得的 5V 直流電源．模擬控制器接入 12V 的直流電壓，然后通過 LM2576 將 12V 電壓轉(zhuǎn)化為 5V直流電壓，提供穩(wěn)定電源． LM2576 是一個穩(wěn)壓電路，包含兩個系列，提供多個電壓檔次產(chǎn)品 ． 為了使我們得到不同的輸出電壓，通常將比較器的負(fù)端接基準(zhǔn)電壓，把它的正端與分壓電阻網(wǎng)絡(luò)相接 ． 放大器可以控制其內(nèi)部振蕩器的輸出占空比，所以我們可以得到一個穩(wěn)定的輸出電壓 ． 電源電路的原理圖如圖 34 所示： C1C4+ C2+ C3DI N 5 8 2 2L1 0 m HL M 2 57 6V i nFe e d b a c kV o u tGNDON / OFF+ 1 2+ 5 V13 524 圖 34 電 源模塊電路 復(fù)位電路 在單片機(jī)的振蕩器正常運(yùn)行時候，如果該管腳上有時間上超過兩個波動周期的高電平時，那么 STC89C52單片機(jī)就會被初始化，相當(dāng)于重啟電腦一樣．把內(nèi)部的程序指針置于開始位置．單片機(jī)復(fù)位的時候 P0P3口均會被重新置 1，也就是說這些引腳的電平都是高電平，單片機(jī)內(nèi)部的指針及其它一些特殊功能寄存器也都會全部回到歸零狀態(tài)．在 52單片機(jī)的復(fù)位腳從高信號轉(zhuǎn)為低信號的時候， 52單片機(jī)內(nèi)部的 ROM的從 00H處重新再次運(yùn)行軟件．復(fù)位是由通過外部控制的單片機(jī)啟動模塊進(jìn)行的．單片機(jī)內(nèi)啟動模塊是從單片機(jī)的復(fù)位管腳利用斯密特觸發(fā)器和啟動模塊相連在一起的，斯密特器能夠有效的減低干擾的影響，它的給定實在單片機(jī)的一次周期的 S5P2期間進(jìn)行的，由單片機(jī)的復(fù)位電路采樣一次．單片機(jī)的復(fù)位電路由自動復(fù)位和按鈕手動復(fù)位兩種方式，本設(shè)計中使用的是自動與手動相結(jié)合的方式來復(fù)位．復(fù)位電路如圖 35所示 . +C11 10μFS1VC CR7R8RST 圖 35 復(fù)位電路 基于射頻技術(shù)的停車場控制器的 設(shè)計 13 計時電路 計時電路主要為單片機(jī)提供外部時鐘信號，實現(xiàn)停車場的車輛計時收費(fèi)功能 XTAL1 是單片機(jī)內(nèi)部波動 器的反相放大組件端口， XTAL2 則是另一個單片機(jī)內(nèi)部波動器的反相放大組件端，如果利用的是外在的時鐘輸入，我們就把外在的時鐘輸入加到 XTAL1，讓 XTAL2處于不接狀態(tài)．計時電路如圖 36 所示 . V C C 21X12X23G N D4CE5I / O6S C L K7V C C 18U3D S 1 3 0 2Y23 2 .7 6 8V C C12J5C51 0 4P 3 3P 3 4P 3 5 圖 36 計時電路 顯示電路 液晶顯示器是一種將液晶顯示器件、連接器件、集成電路、 PCB 線路板、背光源以及結(jié)構(gòu)器件裝配在一起的組件 [10]．它通過 TFT 上的信號和電壓來控制液晶分子流轉(zhuǎn)方向，從而達(dá)到顯示的目的． 在本設(shè)計中我們 采用的是常用的 2 行 16 個字的 1602 液晶模塊． 1602采用標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳接口， 其電路圖如圖 37 所示． 12345678910111213141516L C D1602 GN DVC CGN DVC CRSWSENP00P01P02P03P05P06P07P04 圖 37 顯示電路 LCD1602 主要技術(shù)參數(shù)： （ 1） 顯示容量 :162 個字符 （ 2） 芯片工作電壓 :— （ 3） 工作電流 :() （ 4） 模塊最佳工作電壓 : 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 （ 5） 字符尺寸 :(WH)mm LCD1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表32 所示 表 32 LCD1602 引腳功能 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 1602 液晶模塊存儲了 160 個點(diǎn)陣字符圖形 ．它可以顯示阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母大小寫、常用符號以及日文假名等等很多信息．不過， 1602 液晶模塊識別的是 ASCⅡ 碼． 地感線圈檢測電路 接下來簡單闡述一下地感線圈的工作原理：當(dāng)有進(jìn)出車輛通過埋在出入口下方 的地感線圈時，會引起線圈中電感的變化．如果檢測器檢測到電感發(fā)生了變化，我們就可以判斷有車輛的停在相應(yīng)停車位上 [11]．根據(jù)停車場控制系統(tǒng)的的不同設(shè)計情況，檢測器一般有三種不同的工作模式 :獨(dú)立模式、即時模式，和脈沖方式．三種模式都可由檢測器主板上跳線器來設(shè)置．當(dāng)檢測到有車輛時，輸出為高電平；反之，輸出則為低電平．地感線圈檢測電路如圖 38 所示： QN P NR1R2R3R4C1C4C2C3LV C CI N T 1 圖 38 地感線圈檢測電路 報警指示電路 報警電路的主要作用是：當(dāng)停車場內(nèi)的車位已經(jīng)被全部停滿，沒有剩余的空車位時，報警器響起，以此告 知用戶無法停車，電路圖如 39 所示． 基于射頻技術(shù)的停車場控制器的 設(shè)計 15 Q19 0 1 4 CR21 0 0 RJ3B E L LP 1 7D1L E DV C C 圖 39 報警電路 指示電路用來顯示停車場的車位剩余或者沒有剩余位的情況，當(dāng)有車位指示燈亮?xí)r表示停車場有空余車位，車輛可以進(jìn)入．當(dāng)無車位指示燈亮?xí)r表示沒有剩余車位，刷卡時通道不會打開車輛不能進(jìn)入停車場內(nèi) [12]． RC522 射頻卡電路 RC522 是應(yīng)用于 非接觸式通信中高集成度讀寫卡系列芯片中的一員 ． 與同系列的其他芯片相比較，它具備很多獨(dú)特的地方，它可以根據(jù)不同用戶的需求選取不同的模式，這樣更有利于簡化電路板并且可以節(jié)約成本 [13]．具體電路如圖 310 所示： 12345678R C 5 2 2S D AC S KM O S IM O S OG N DR S TV C C 圖 310 RC522 射頻刷卡電路 道閘電路 道閘是專門限制機(jī)動車行駛的通道出入口管理設(shè)備 .一般道閘由一體機(jī)芯或減速箱、電機(jī)、（或者采用液壓）傳動機(jī)構(gòu)、平衡裝置、機(jī)箱、控制板、閘桿支架、閘桿等部分構(gòu)成 .當(dāng)檢測到有車駛近，并判斷合法后，系統(tǒng)會控制閘桿抬起 .車輛進(jìn)入后，閘桿落下 .道閘工作原理主要是電機(jī)帶動減速機(jī)輸入軸轉(zhuǎn)動 .電路圖如 311 所示 . 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 R81KQ3N P N 1+5K MGP 2 0 圖 311 道閘電路 系統(tǒng)總原理圖 整個體系的總原理圖為上述模塊的集成，單片機(jī)最小系統(tǒng)，電源模塊，復(fù)位電 路，計時電路，顯示電路，地感線圈檢測電路，報警和指示燈電路及閘門電機(jī)電路等組成，完整的系統(tǒng)原理圖見附錄 B． 基于射頻技術(shù)的停車場控制器的 設(shè)計 17 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 在第三章中，對基于射頻技術(shù)的停車場控制系統(tǒng)的有關(guān)硬件電路進(jìn)行了細(xì)致的描述，并確定了相關(guān)的設(shè)計處理方案．本章將在一定硬件基礎(chǔ)上對系統(tǒng)的軟件設(shè)計進(jìn)行處理，確保整個停車場控制系統(tǒng)能夠安全有效地正常運(yùn)作操作． 系統(tǒng)控制的總體軟件設(shè)計 控制系統(tǒng)是智能停車場控制技術(shù)的中心環(huán)節(jié)，主要包括數(shù)據(jù)處理、裝備控制、人機(jī)交互、用戶控制等不同功能．通過系統(tǒng)的控 制軟件可以實現(xiàn)停車場自動收費(fèi)等功能，這樣一來完成了對停車場的智能化控制 [15]． 抬 起 欄 桿結(jié) 束開 始系 統(tǒng) 初 始 化是 否 收 到 地 感 信 號讀 消 息 并 比 對 號 碼號 碼 是 否 存 在發(fā) 送 出 場 申 請收 費(fèi) 且 車 位 減 一發(fā) 送 數(shù) 據(jù) 至 控 制 中停 車 場 滿L C D 顯 示 停 車 場 滿是否是否是否 圖 41 程序流程圖 部分模塊的軟件設(shè)計 進(jìn)出流程與車位計數(shù)系統(tǒng)設(shè)計 當(dāng)車輛駛?cè)胪＼噲龊?，司機(jī)停車取車的過程作為智能停車場控制技術(shù)運(yùn)行中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，以用戶車輛進(jìn)出停車場的流程始終控制中心．當(dāng)用戶駛?cè)胪＼噲鎏炀€信號覆蓋范圍內(nèi)江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 18 時，天線通過車載射頻卡與微波通訊來實現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向傳輸交換處理，從射頻卡上獲得車輛的相關(guān)信息，并判斷車卡是否有效以及它的合法性．系統(tǒng) 根據(jù)記錄的駛?cè)氲臅r間、車牌號和司機(jī)身份等信息來進(jìn)行判別，決定是否允許該用戶進(jìn)入停車場．臨時用戶則通過發(fā)卡器取卡讀卡來進(jìn)入停車場內(nèi)．一個公共停車場中的停車位個數(shù)是一定的，為了避免停車場中的車位沒有剩余后還有車輛進(jìn)入停車場時發(fā)生車輛擁堵的情況需要統(tǒng)計剩余停車位數(shù)量，統(tǒng)計停車位剩余數(shù)量在軟件中實現(xiàn)，將所有停車位個數(shù)作為基數(shù)，當(dāng)有車輛進(jìn)入時將基數(shù)減一，當(dāng)有車輛離開時基數(shù)加一，當(dāng)統(tǒng)計的數(shù)為零時表示停車場中沒有剩余停車位，此時報警器報警并且入口車位指示等紅燈亮起表示沒有剩余停車位此時禁止車輛再進(jìn)入停車場，只有當(dāng)有車輛駛 出停車場后再允許車輛進(jìn)入．如圖 42 所示，車輛進(jìn)入停車場的流程圖． 入 口車 輛 進(jìn) 入 工 作 區(qū)是 否 有 剩 余 車 位固 定 用 戶遠(yuǎn) 距 離 自 動 讀 卡是 否 合 法抬 起 欄 桿 ， 車 位 數(shù) 量 減 一車 輛 進(jìn) 場刷 卡取 用 臨 時 停 車 卡讀 卡 機(jī) 讀 取 信 息離 開是否是否是否 圖 42 車輛入場過程的基本流程圖 車輛離開停車場時，臨時用戶通過出口地方時將 ID 卡還給管理人員．系統(tǒng)根據(jù)時間自動算出費(fèi)用，用戶繳費(fèi)后管理員控制欄桿升起．車輛通過地感線圈后，系統(tǒng)控制閘機(jī)落下，關(guān)閉出口通道．長期用戶駛出停車場時，遠(yuǎn)距離讀卡器讀取射頻卡信息．若卡有效，欄桿自動抬起放行車輛，車輛通過地感線圈后閘機(jī)落下，若卡失效，不予放行．車輛出場過程流程圖如圖 43 所示 . 基于射頻技術(shù)的停車場控制器的 設(shè)計 19 出 口車 輛 進(jìn) 入 工 作 區(qū)長 期 用 戶遠(yuǎn) 距 離 自 動 讀 卡是 否 合 法 且 余 額 充 足自 動 繳 費(fèi)抬 起 欄 桿 ， 車 位 數(shù) 加 一車 輛 出 場值 班 室 收 卡 讀 卡人 工 繳 費(fèi)管 理 員 確 認(rèn)否是是否 圖 43 車輛出場過程的基本流程圖 停車場控制系統(tǒng)計時收費(fèi)功能概述 根據(jù)電腦記錄用戶的停車時長、所停車位等有效信息，系統(tǒng)可以自行完成停車費(fèi)用的計算．只需要司機(jī)在公共停車場收費(fèi)系統(tǒng)中擁有一定量的資金，在司機(jī)駛出停車場時，系統(tǒng)可以按照以上信息來進(jìn)行計算并實現(xiàn)自動扣費(fèi)．如此以來，在可以規(guī)范停車場停車狀況的同時，也能夠提高停車場的車輛通行效率，當(dāng)然也能大大提高費(fèi)用計算的準(zhǔn)確率，避免人工收費(fèi)帶來的錯誤．提升用戶控制的現(xiàn)代化水平和服務(wù)質(zhì)量，創(chuàng)造安全，可靠，高效 ，便捷的控制環(huán)境，在流量控制環(huán)節(jié)中盡可能地降低成本，提高停車場的工作效率符合當(dāng)前市場經(jīng)濟(jì)的需求． 計時收費(fèi)控制系統(tǒng)作為公共停車場停車的一個重要環(huán)節(jié)，當(dāng)車位上并沒有停放車輛的時候，計費(fèi)系統(tǒng)相應(yīng)地處在待機(jī)的狀態(tài)．只要有車輛停放到停車位上，計費(fèi)系統(tǒng)馬上獲取出車輛相關(guān)信息，并且傳輸?shù)焦餐＼噲鐾＼?