【正文】 K3 鍵每按下一次，系統(tǒng)內(nèi) 公務(wù)車的數(shù)量統(tǒng)計(jì)單元 自動加 1，然后放行欄桿抬起，允許車輛通過 ，啟動抓拍系統(tǒng)，以備留查 。當(dāng)有鍵按下時(shí)， 該電路輸出低電平，該信號接至 單片機(jī) 的 INT1 引腳 ， 產(chǎn)生中斷 申請信號，單片機(jī)響應(yīng)中斷 ， 進(jìn)入中斷服務(wù)程序，在中斷服務(wù)程序中 軟件 查詢 ~ 引腳，判斷 是哪個(gè)鍵按下，并執(zhí)行相應(yīng)的處理程序 。 常用的鍵盤主要有獨(dú)立式按鍵和矩陣式按鍵。 在設(shè)計(jì)中，由單片機(jī)控制 引腳來控制報(bào)警紅燈的亮滅和蜂鳴器的鳴叫。 最常用的三端穩(wěn)壓集成電路有 78 系列穩(wěn)壓集成電路和 79 系列穩(wěn)壓集成電路。 圖 單片機(jī) 接口電路 電源部分 用分立元件組裝的直流穩(wěn)壓電源不但裝調(diào)、維修麻煩，而且所占的體積很大。 上述控制信號線何時(shí)有效，何時(shí)無效的順序表示了接口信號的傳送過程。它們的作用分別如下。信號大小在正的和負(fù)的 3～ 15V之間。每 個(gè)接收器將 EIA/TIA232E電平輸入轉(zhuǎn)換為 5VTTL/CMOS電平。 一般情況下，當(dāng)用 74HC164 移位寄存器與 MCS51 兼容的單片機(jī)接口時(shí)，如果不考慮其它因素，最簡單的方法就是利用單片機(jī)的串行通信口 TXD 和 RXD，將 74HC164 的數(shù)據(jù)移位輸入線 DA 或 DB 與 RXD 相連，將時(shí)鐘輸入線 CLK 與TXD 相連，然后將單片機(jī)的串行通信口設(shè)置在方式 0 移位寄存器方式，通過串行數(shù)據(jù)緩沖器 SBUF 將要顯示的字型代碼發(fā)送 至 74HC164 的并行端口上，從而實(shí)現(xiàn)顯示。 常用的 LED顯示器接口芯片有 MC14499， 8279，8155， MAX7219， 74HC164 等。靜態(tài)顯示時(shí)，較小的驅(qū)動電流就能得到較高的亮度。 （ a） LED共陰極結(jié)構(gòu)圖 b） LED共陽極結(jié)構(gòu)圖 （ c） LED引腳圖 圖 LED顯示塊 結(jié)構(gòu)圖 ?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 LED 顯示方式 LED 顯示器有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種方式。共陰、共陽極共陰極 LED 顯示塊發(fā)光二極管陰極共地 ,當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管陽極為高電平時(shí) ,此二極管點(diǎn)亮。當(dāng) 口為 高 電平時(shí)，欄桿電路不接通，欄桿水平放置，當(dāng) 口輸出 低 電平時(shí)，欄桿電路接通，欄桿抬起，同時(shí)， 口輸出高電平，放行綠燈電路接通，允許車輛放行。 圖 2）常用的光耦合器 二極管 —晶體管耦合的 4N2 TLP541G；二極管 —達(dá)林頓管耦合的 4N3TPL570；二極管 —TTL 耦合的 6N137 等。本系統(tǒng)采用 光電隔離技術(shù) 來提高系統(tǒng)的抗干擾能力 。 電磁傳感器與單片機(jī)接口電路 欄桿控制器電路設(shè)計(jì) 抬桿電路是系統(tǒng)的執(zhí)行電路。除了具備很高的靈敏度和很大的輸出信 號外，另外，這 種 傳感器還能夠應(yīng)用在 較 大的溫度范圍中，有 較 長的工作壽命、抗灰塵、水和油污的能力強(qiáng) 等特點(diǎn)。 圖 超聲波傳感器檢測電路 GND1b l n k2X D C R3I N I T4XGND5O S C6E C H O7B I N H8V C C9U?6 5 0 0P o r tP o r tc h a o s h e n g b oU?NOTU?NOTp 1 . 0i n t 0 ?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 電磁傳感器 在 本系統(tǒng)中，電磁傳感器主要作用是檢測車輛是否行駛出收費(fèi)區(qū)，來控制欄桿落下。檢測到回波時(shí)，該引腳出現(xiàn)兩個(gè)時(shí)鐘周期以上的高電平。 Polaroid 6500 超聲波 接收驅(qū)動 模塊 內(nèi)部組成如圖 所示： 超 聲波控制器 6500 接收及驅(qū)動模塊 引腳功能如下： 1) GND：地 2) VCC：電源 3) BLANK：空載控制引腳 4) XDCR：超聲波控制脈沖發(fā)射引腳。 工作時(shí)，微處理器 AT89S51 先把 置 0，啟動超聲波傳感器發(fā)射超聲波，同時(shí)啟動內(nèi)部定時(shí)器 T0 開始計(jì)時(shí)。經(jīng)過擬合， 本系統(tǒng) 得到下面的方程： y= （其中： y 為實(shí)際值， x 為測量值） （ 35） 修正后本超聲波測距系統(tǒng)測量值與實(shí)際值的對應(yīng)關(guān)系如表 所示： 表 修正后超聲測距系統(tǒng)測量值與實(shí)際值 單位： m 實(shí)際值 1 2 3 4 5 6 7 8 測量值 從修正后的數(shù)據(jù)可以看出，系統(tǒng)的測量誤差在 177。因此，在余振未消失以前，還不能啟動系統(tǒng)進(jìn)行回波接收，以上兩個(gè)原因造成了超聲傳感器具有測量一定的測量范圍。 超聲波檢測電路 本系統(tǒng) 選用 Polaroid 600 超聲波 傳感器 （俗稱超聲波探頭） 、 Polaroid 6500 超聲波 接收 、 驅(qū)動 模塊 ，來檢測車輛信息。探頭發(fā)射超聲波向 下輻射，遇到車輛由下方通過，其頂部將使超聲波發(fā)生反射并被同一探頭接收（見圖 ）。 本系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立 超聲脈沖回波技術(shù)是歷史最久、應(yīng)用最廣的一種超聲無損檢測技術(shù)。反之，如果兩電極間未外加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí)，將壓迫壓電晶片作振動，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號，這時(shí)它就成為超聲波接收器了。目前較為常用的是壓電式超聲波發(fā)生器。 ?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 超聲波 工作 原理 為了研究和利用超聲波，人們已經(jīng)設(shè)計(jì)和制成了許多超聲波發(fā)生器。由于壓電材料的居里點(diǎn)一般比較高，特別時(shí)診斷用超聲波探頭使用功率較小，所以工作溫度比較低，可以長時(shí)間地工作而不失效 。 超聲波傳感器的主要性能指標(biāo)： 1) 工作頻率。它有許多不同的結(jié)構(gòu)，可分直探頭（縱波）、斜探頭（橫波）、表面波探頭（表面波）、蘭姆波探頭（蘭姆波）、雙探頭（一個(gè)探頭反射、一個(gè)探頭接收） 等。 以超聲波作為檢測手段，必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。超聲波是一種振動頻率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動產(chǎn)生的，它具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。為了復(fù)位 WDT，用戶必須向WDTRST 寫入 01EH 和 0E1H（ WDTRST 是只讀寄存器）。 為了激活 WDT，用戶必須向WDTRST 寄存器（地址為 0A6H 的 SFR）依次寫入 0E1H 和 0E1H。當(dāng) WDT 激活后，晶振工作， WDT 在每個(gè)機(jī)器周期都 會增加。 圖 (c)是按鍵脈沖式復(fù)位電路，它利用 RC 微分電路在 RESET 引腳產(chǎn)生正脈沖來實(shí)現(xiàn)復(fù)位 。當(dāng)加電時(shí)，電容 C 充電，電路有電流通過，構(gòu)成回路，在電阻 R 上產(chǎn)生壓降，RESET 引腳為高電平，當(dāng)電容器充滿電后，電路相當(dāng)于斷開， RESET 的電位與地相同，復(fù)位結(jié)束。單片機(jī)系統(tǒng)在工作時(shí)，由于各種干擾信號的影響，有時(shí)會出現(xiàn)程序的 “跑Y16 M H zC93 3 P FC 1 03 3 P FX T A L 1X T A L 2 ?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 飛 ”或死機(jī)現(xiàn)象，這就需要系統(tǒng)能夠自動復(fù)位，重新運(yùn)行。當(dāng)外接石英晶體時(shí)， C1 和 C2 常選 30pF 左右。單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反向放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是這個(gè)放大器的輸入端和輸出端。 XTAL1； 振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。 專科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 EA/VPP； 訪問外部程序存儲器控制信號。否則， ALE 將被微弱拉高。 在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。特殊寄存器AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO 位可以使此功能無效。 在 flash編程和校驗(yàn)時(shí)， P3 口也接收一些控制信號。 在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P2 口也接收高 8 位地址字節(jié)和一些控制信號。對 P2 端口寫“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16IN T 012IN T 113T014T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U1A T 8 9 S 5 2 專科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 在 flash 編程時(shí)， P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。作為輸出口，每位能驅(qū)動 8 個(gè) TTL 邏輯電平。 超聲波發(fā)射 /接收電路 單片機(jī) 電源電路 時(shí)鐘電路 串行通信接口電路 電磁傳感器 顯示電路 欄桿及報(bào)警電路 專科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 第 3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)選擇 單片機(jī)是本控制系統(tǒng)的核心， 其性能直接決定著整個(gè)系統(tǒng)的性能。 4. 顯示電路：由 LED 顯示塊、 74HC164 驅(qū)動芯片組成。 2. 控制執(zhí)行電路：由繼電器、光電隔離管 和非門組成。 本系統(tǒng) 下位機(jī) 硬件設(shè)計(jì)包括 ： 單片機(jī)基本電路設(shè)計(jì)、 下位機(jī)通信接口電路 、傳感器選擇設(shè)計(jì)、顯示電路設(shè)計(jì)、 控制執(zhí)行電路設(shè)計(jì) 。 本文 設(shè)計(jì) 重點(diǎn) 對 下位 機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì) 。把采集到的車輛信息送至 計(jì)算機(jī)中 ，通過軟件編程，實(shí)現(xiàn)對車型的自動檢測與識別。 由于紅外線抗干擾能力較差，利用紅外遙控來判 別車輛信息，受環(huán)境的影響較大，因此在外界環(huán)境很差情況下，其錯誤率較高；應(yīng)用 圖像識別技術(shù) 對 “車牌照識別 ”， 需 在 公路 收費(fèi)站 口設(shè)置車牌照抓拍系統(tǒng)， 雖然準(zhǔn)確率高，但是需要龐大的數(shù)據(jù)庫，用來存儲各種車輛車牌號，這需要全國統(tǒng)一車牌號的編寫 ， 目前這種方法在國內(nèi)實(shí)施 起來 難度較大；用地感線圈檢測，由于線圈安裝在地下，維護(hù)比較困難 ，因此也未得到實(shí)際應(yīng)用。 特型車： 車長 ≥ 11 米 ， 車高≥ 米 。中軸與后軸的距離為第二軸距 。 （ 2）總寬： 測得的汽車最大的寬度 。 表 車輛分類及收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn) 車 型 參 數(shù) 標(biāo) 準(zhǔn) 收費(fèi)金額（元） 小 型 、 13 座以下客車。因此，該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、 成本低， 可靠性高等特點(diǎn)。 本文針對 普通 公路收費(fèi)站設(shè)計(jì)了一種 車型自動識別 與收費(fèi)控制系 統(tǒng) ，以提高公路收費(fèi)站的自動化程度 ,提高費(fèi)額征收率，增加經(jīng)濟(jì)效益。 本課題研究意義 及內(nèi)容 目前，我國公路收費(fèi)有兩種，一種是高速公路按行使里程、車型收費(fèi)，另一種是普通 公路收費(fèi)站 按 汽車 車型 一次性 收費(fèi) 。實(shí)施不停車收費(fèi)，可以允許車輛高速通過 (幾十公里以至 100 多公里 )，故可大大提高公路的通行能力；公路收費(fèi)走向電子化，可降低收費(fèi)管理的成本，有利于提高車輛的營運(yùn)效益；同 時(shí)也可以大大降低收費(fèi)口的噪聲水平和廢氣排放。該技術(shù)在國外已有較長的發(fā)展歷史，美國、歐洲等許多國家和地 區(qū)的電子收費(fèi)系統(tǒng)已經(jīng)局部聯(lián)網(wǎng)并逐步形成規(guī)模效益。 RS232。 軟件設(shè)計(jì)中 給出了程序的流程圖、初始化程序、以及檢測程序、控制程序。 本系統(tǒng)可分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分。 所以本系統(tǒng)針對以上問題進(jìn)行設(shè)計(jì)。 專科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 目前由于交通建設(shè)的高速發(fā)展，公路，橋梁等收費(fèi)有償類交通設(shè)施的建設(shè)越來越多，相應(yīng)對其交通控制管理及收費(fèi)方式的要求也在不斷提高 。 本文 簡要介紹了 8 位單片機(jī) AT89S52，并詳細(xì)闡述了利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)車輛 車型自動 檢測的設(shè)計(jì)方案。 在硬件設(shè)計(jì)部分 對系統(tǒng)主要組成，設(shè)計(jì)方法選擇做了詳細(xì)闡述。 關(guān)鍵詞： 單片機(jī) AT89S52；超聲波傳感器 ； RS232；車型檢測 ?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Abstract As the current rapid development of transportation construction, highways, bridges and other fees paid transport facilities such as the construction of more and more, corresponding to its traffic control management and pricing requirements are also rising. The current models rely mainly on the size of judge ment, has not yet reached inte