【正文】 分為兩個(gè)模塊：預(yù)處理模塊和最終處理模塊。 本設(shè)計(jì)就是為解決擁有固定停車位的小區(qū)或者單位如何利用停車場(chǎng)自動(dòng)管理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)內(nèi)部車輛的無人管理模式。 天 津 師 范 大 學(xué) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題目 ： 基于射頻技術(shù)的停車場(chǎng)自動(dòng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 學(xué) 院： 計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院 學(xué)生姓名： 徐雙艷 學(xué) 號(hào)： 08509255 專 業(yè)： 信息工程 年 級(jí)： 2020 級(jí) 完成日期： 2020 年 5 月 指導(dǎo)教師： 林樺 I 基于 射頻技術(shù)的停車場(chǎng)自動(dòng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 摘要： 隨著社會(huì)的不斷快速發(fā)展，人們的生活水平日益提高，車輛的數(shù)量也呈快速增長的趨勢(shì)，如何安全、高效的停車已經(jīng)成了人們關(guān)注的又一大問題。這一設(shè)計(jì)旨在解決傳統(tǒng)的基于人力的停車管理模式的安全性低，效率低，可靠性低等缺陷，實(shí)現(xiàn)高效、安全、可靠的基于自動(dòng)控制和射頻技術(shù)的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)。 完成兩個(gè)模塊的開發(fā)調(diào)試是用到軟硬結(jié)合的方法，首先對(duì)硬件電路做了詳細(xì)的規(guī)劃和深入的分析，在對(duì)硬件電路的設(shè)計(jì)、焊接和檢驗(yàn)時(shí)做到認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，確保硬件電路的高 可靠性。 PORT0（ ～ ）： 端口 0 是一個(gè)漏極開路雙向輸出入端口，共有 8 個(gè)位。輸出功率、頻道的選擇和協(xié)議的設(shè)置可以通過 SPI 接口進(jìn)行設(shè)置。 圖 SPI 寫操作時(shí)序 圖 SPI 讀操作時(shí)序 完成讀寫操作的過程如下：首先作為 nRF24L01 模塊片選信號(hào)的 CSN 平時(shí)都置高，當(dāng)它的電位被拉低時(shí)模塊就做好接收信號(hào)的準(zhǔn)備。nRF24L01 模塊與單片機(jī)的物理線路連接見圖 。 REUSE_TX_PL 1110 0011 重新使用上一包有效數(shù)據(jù)。 （ 1）程序代碼 void main(void) {uchar RxBuf[32]={0}。在做單片機(jī)與 PC 機(jī)基于 VB 的串口通信之前，為了保證串口數(shù)據(jù)的正常收發(fā)，用到了串口調(diào)試助手軟件。 rsdelay()。 PC 機(jī)設(shè)計(jì)流程圖 開 始串 口 初 始 化詢 問 單 片 機(jī)有 數(shù) ？觸 發(fā) 接 收事 件是否存 儲(chǔ) 收 到 的車 牌 號(hào)判 斷 車 輛 是 內(nèi) 部 的 ？在調(diào)試中串口調(diào)試助手上出現(xiàn)繁體漢字的亂碼，經(jīng)檢查后 發(fā)現(xiàn)是 PC 設(shè) 置的波特率與單片機(jī)不符，修改后顯示正常。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)宗旨就是實(shí) 17 現(xiàn)固定對(duì)象的停車場(chǎng)無人管理模式，做到每一輛入場(chǎng)的車輛都能快捷、安全的停靠，并且將車輛信息入檔。 。被業(yè)界公認(rèn)為是本世紀(jì)最具潛力的技術(shù)之一。接下來就將 單片機(jī)接收緩沖區(qū)的數(shù)組（為接收到的發(fā)送方有效車牌號(hào)）組裝成一個(gè)數(shù)發(fā)送給 PC 機(jī)， 但在這過程出現(xiàn)了一個(gè)問題，大于 128 的數(shù)據(jù)無法以字符的形式正常傳送 ，后來將 PC 機(jī) 串口屬性設(shè)置為以 2 進(jìn)制的方式獲取數(shù)據(jù)后可以正常傳送。 14 調(diào)試過程分為三個(gè) 步驟： nRF24L01 模塊讀寫數(shù)據(jù)測(cè)試、模塊載波檢測(cè)調(diào)試和接收數(shù)據(jù)包測(cè)試。 } } //發(fā)送完畢將收到請(qǐng)求標(biāo)志清 0 等待 PC 下次請(qǐng)求 void rsdelay(void) //定義一個(gè)延時(shí)子程序 {unsigned int i。 SCON=0x50。//對(duì)模塊進(jìn)行初始化 Delay(6000)。在發(fā)射數(shù)據(jù)包過程中必須禁止數(shù)據(jù)包重利用功能。具體指令見表 。 無線射頻通信技術(shù)簡介 射頻技術(shù)英文全稱是 Radio Frequency Identification，簡稱 RFID， 即射頻識(shí)別 。快速參考數(shù)據(jù)如表 所示： 表 nRF24L01 快速參考數(shù)據(jù) 參數(shù) 數(shù)值 單位 最低供電電壓 V 最大發(fā)射功率 0 dBm 最大數(shù)據(jù)傳輸率 2020 kbps 發(fā)射模式下，電流消耗 (0dB) mA 接收模式下電流消耗（ 2020kbps） mA 溫度范圍 40～ +85 ℃ 傳輸速率為 1000kbps 下的靈敏度 85 dBm 掉電模式 下電流消耗 900 mA nRF24L01 部分工作模式 待機(jī)模式：待機(jī)模式 I 保證快速啟動(dòng)并能減少系統(tǒng)平均消耗電流。當(dāng) EA 引腳為低電平時(shí) （即取用外部程序代碼或數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 器）， P0 就以多工方式提供地址總線低 7 位（ A0～ A7）及數(shù)據(jù)總線（ D0～ D7）。 最后實(shí)現(xiàn)兩個(gè)模塊的對(duì)接工作，主要是硬件電路的對(duì)接和軟件程序的對(duì)接調(diào)試兩個(gè)部分。解決這些固定車輛的安全、高效停車問題是十分有必要的。 本設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心，單片機(jī)控制無線通信模塊，接收車輛信息，并根據(jù)停車場(chǎng)當(dāng)前停車情況安排車位，并將車輛及車位信息上傳到 PC 機(jī)上并顯示。 近幾年來，國內(nèi)的停車場(chǎng)自動(dòng)管理技術(shù)已經(jīng)向大型化、復(fù)雜化和高科技化發(fā)展，且已逐漸走向成熟。 課題研究方法 在 設(shè)計(jì)中針對(duì)無線收發(fā)電路的特殊性采用了分模塊軟硬結(jié)合開發(fā)調(diào)試的研究方法。 XTAL1 和 XTAL2 口引出外圍的晶振電路為單片機(jī)工作提系統(tǒng)時(shí)鐘，本設(shè)計(jì)中設(shè)置單片機(jī)的晶振 為 12MHz。 P0 口在作為輸出口是必須接上拉電阻， P1 口在本設(shè)計(jì)中模擬 SPI 口完成與無線收發(fā)模塊 nRF24L01 的 SPI 通信。 SPI 時(shí)序 nRF24L01 模塊在讀寫數(shù)據(jù)是必須遵循一定的時(shí)序。包括兩個(gè)方面：物理電路的連接和指令代碼的正確編 寫。 FLUSH_RX 1110 0010 清除 RX_FIFO 寄存器，應(yīng)用與發(fā)射模式下。 無線接收模塊程序設(shè)計(jì)及流程圖 由于程序代碼過多，以下只給出了完成功能的主程序代碼，子程序代碼未給出。 圖 單片機(jī)與 PC 電平匹配電路 軟件編程 本設(shè)計(jì)中 PC 機(jī)采 用 Visual 來完成上位機(jī)程序設(shè)計(jì)。 //向串口送出數(shù)據(jù) m=buf 。 CStr(k) GoTo cc End If Next k a(j) = b GoTo dd cc: a(k) = 0 以上程序段完成以下功能：判斷接收到的數(shù)據(jù) （ 即車牌號(hào)碼 ） 是否為系統(tǒng)內(nèi)部車輛，如果是則 再次 判斷是請(qǐng)求停車還是出車，若是停車則為其隨機(jī)分配一個(gè)車位，并在窗口 1 中顯示為給該車輛分配車位號(hào)，在窗口 2 中顯示更新后的 停車場(chǎng) 情況。 綜合以上三個(gè)步驟，調(diào)試就基本完成，最后添加程序語句，判斷接收到的數(shù)據(jù)有效并存儲(chǔ)。 圖 成功分配車位 (2)系統(tǒng)內(nèi)部車輛出車歸還車位，最終 PC 顯示屏效果圖如圖 所示。還有我要感謝實(shí)驗(yàn)室的各位老師，他們給我們提供了良好的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，并且盡全力幫我們解決各種問題。 系統(tǒng)待完善部分 本系統(tǒng)的控制單片機(jī)上電后一直處在工作狀態(tài)，這樣會(huì)產(chǎn)生電能浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)縮短單片機(jī)的壽命，但是作為車輛信息的接收一方，單片機(jī)在控制通信時(shí)不占有主動(dòng)權(quán)，無法預(yù)知何時(shí)會(huì)有車輛向本系統(tǒng)發(fā)射信息，因此只能一直處在等待狀態(tài)。針對(duì)這個(gè)問題提出的解決措施是將要發(fā)送的多位數(shù) (大于 255)的各位數(shù)字拆開存入一個(gè)數(shù)組中，發(fā)送 時(shí) 15 按照單個(gè)數(shù)據(jù)的形式依 次發(fā)送，在 PC 機(jī) 這方按照單個(gè)數(shù)據(jù)接收，最后還原成多位數(shù)。第二步利用向 nRF24L01 模 塊寫入然后讀出 0 通道地址的方法，再次檢驗(yàn)單片機(jī)控制模塊讀寫數(shù)據(jù)。i)。 //設(shè)定串口工作方式為 1 TCON=0x40。 i4。 VDD CE MISO SCK CSN MOSI IRQ GND VDD GND AT89S52 nRF24L01 8 無線接收模塊工作步驟 (1)將發(fā)送機(jī)的地址裝入 0 通道的接收地址 RX_ADDR_P0 中。 AAAAA 指出讀操作的寄存器地址，只有在掉電模式和待機(jī)模式下可操作。數(shù)據(jù)的傳輸利用的是無線射頻技術(shù)，主要是利用的天線，以電磁波的形式把無線電收發(fā)機(jī)的射頻信號(hào)功率接收或者輻射出去，多個(gè)標(biāo)簽可以同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，多個(gè)閱讀器也可以同時(shí)接收來自標(biāo)簽的信息，發(fā)送和接收的過程可以同時(shí)進(jìn)行。 掉電模式：在掉電模式下， nRF24L01 各功能關(guān)閉，保持電流消耗最小。 P2 除了當(dāng)作一般 I/O 端口使用外，還可在 AT89S52 擴(kuò)充外接程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，提供地址總線的高字節(jié) A8～ A15，這個(gè)時(shí)候 P2 便不能作為 I/O 來使用。以 89S52 單片機(jī)做主控芯片，使用高速無線收發(fā)