【正文】 ers AT89S52, and elaborate on the use of MCU vehicle inspection system design. Focused on the practical applications of SCM in the merits. Introduced to ultrasonic sensors to detect ponents。 軟件部分 采用匯編語言編寫。 在硬件設計部分 對系統(tǒng)主要組成，設計方法選擇做了詳細闡述。 AT89S52 單片機作為整個下位機系統(tǒng)的核心，通過軟件編程 ，來采集車輛信息從而達到 車型 的自動 識別與收費控制 。 本文 簡要介紹了 8 位單片機 AT89S52，并詳細闡述了利用單片機實現(xiàn)車輛 車型自動 檢測的設計方案。 如果能夠 對汽車車型進行自動識別， 就可以 為公路的智能化收費系統(tǒng)的實施解決了關鍵問 題。 ?？粕厴I(yè)設計（論文） I 摘 要 目前由于交通建設的高速發(fā)展，公路，橋梁等收費有償類交通設施的建設越來越多，相應對其交通控制管理及收費方式的要求也在不斷提高 。 目前車型的大小主要靠人工判斷，還沒有達到智能化。 所以本系統(tǒng)針對以上問題進行設計。 主要以 超聲波傳感器為檢測元件；下位機與主 PC 機通信 所構成的 系統(tǒng)。 本系統(tǒng)可分為硬件設計和軟件設計兩部分。硬件電路由單片機、顯示電路、報警電路、檢測電路、電源電路、欄桿控制電路組成。 軟件設計中 給出了程序的流程圖、初始化程序、以及檢測程序、控制程序。 under the crew and the main phase of PC munications systems. AT89S52 SCM as a whole under the crew the heart of the system, through software programming, to collect information vehicles to reach the semiautomatic charging the purpose. The system can be divided into the design of hardware and software design in two parts. System and the main ponent of the structure, design methods and equipment choices made elaborate. Hardware circuit by the microcontroller, display circuit, alarm circuits, detection circuit, the power circuit, railings control circuit. And gives a detailed flow chart of the design process, initialization procedures and testing procedures, control procedures. Assembly language software used to prepare. Key words: SCM AT89S52。 RS232。通過安裝在車輛擋風 玻璃 上的車載 電子 標簽與在收費站 ETC 車道上的微波天線之間的微波專用短程通訊，利用計算機聯(lián)網(wǎng)技術與 銀行 進行后臺結算處理，從而達到車輛通過路橋收費站不需停車而能交納路橋費的目的。該技術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)的電子收費系統(tǒng)已經(jīng)局部聯(lián)網(wǎng)并逐步形成規(guī)模效益。 不停車收費技術特別適于在高速公路或 交通 繁忙的橋隧環(huán)境下采用。實施不停車收費，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；公路收費走向電子化，可降低收費管理的成本，有利于提高車輛的營運效益；同 時也可以大大降低收費口的噪聲水平和廢氣排放。另外，不停車收費系統(tǒng)對于城市來說，就不僅僅是一項先進的收費技術，它還是一種通過經(jīng)濟杠桿進行交通流調(diào)節(jié)的切實有效的交通管理手段。 本課題研究意義 及內(nèi)容 目前，我國公路收費有兩種，一種是高速公路按行使里程、車型收費，另一種是普通 公路收費站 按 汽車 車型 一次性 收費 。這種系統(tǒng)管理水平高 ,運營成本低 ,但存在一個致命的不足 :人工干預多 , 由于存在人為因數(shù)的影響，收費標準有時不能得到嚴格的執(zhí)行， 容易造 成應收款流失，給國家財產(chǎn)造成損失。 本文針對 普通 公路收費站設計了一種 車型自動識別 與收費控制系 統(tǒng) ，以提高公路收費站的自動化程度 ,提高費額征收率，增加經(jīng)濟效益。 2． 進行 車型自動識別與收費控制系統(tǒng)的 硬件和軟件設計。因此，該系統(tǒng)具有結構簡單、 成本低， 可靠性高等特點。 ?？粕厴I(yè)設計（論文） 3 第 2章 系統(tǒng)設計方案 論證 車 輛 分類方法 普通公路 收費站對過往車輛的收費標準不同于高速公路收費站，它是由各省、市人民政府 頒布 收費標準，車輛 一般 分為 4 中類型， 車型的劃分主要是按車輛出廠時標記的載重噸位、載客的位數(shù)進行（不分重載、輕載）。 表 車輛分類及收費標準 車 型 參 數(shù) 標 準 收費金額（元） 小 型 、 13 座以下客車。 15 大 型 6～ 10噸貨車、 30～ 60座客車 20 特 型 10噸以上貨車、 60～ 80座客車、車長超 13 米。 （ 2）總寬： 測得的汽車最大的寬度 。 （ 4） 軸距：指汽車的前后軸中心的距離。中軸與后軸的距離為第二軸距 。 中型車： 車長 ～ 米 ， 車高 ～ 米 。 特型車： 車長 ≥ 11 米 ， 車高≥ 米 。 專科生畢業(yè)設計（論文） 4 車型 檢測 方法選擇 車型自動識別系統(tǒng) 的技術關鍵是 應用 現(xiàn)代計算機 技術和 先進的 檢測技術 ，實現(xiàn)對過往車輛的自動識別與分類。 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；應用 圖像識別技術 對 “車牌照識別 ”， 需 在 公路 收費站 口設置車牌照抓拍系統(tǒng)， 雖然準確率高，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，維護比較困難 ，因此也未得到實際應用。并且檢測比較準確、快速， 方法簡單可靠，實時性好， 在測量精度方面能達到設計要求。把采集到的車輛信息送至 計算機中 ，通過軟件編程，實現(xiàn)對車型的自動檢測與識別。 管理中心 的 PC 機主要進行信息的存儲與管理，實時接收下位機傳輸?shù)能囕v信息，監(jiān)督下位機的工作，進行數(shù)據(jù)的存儲、管理和 打印等功能。 本文 設計 重點 對 下位 機進行設計 。司機交款后 ， 由操作員 按下相應的功能鍵，單片機會 控制 欄桿抬起，并把綠色信號燈點亮，放車通過。 本系統(tǒng) 下位機 硬件設計包括 ： 單片機基本電路設計、 下位機通信接口電路 、傳感器選擇設計、顯示電路設計、 控制執(zhí)行電路設計 。 圖 組成框圖 各部分電路的功能： 1. 超聲波發(fā)射 /接收電路：由超聲波 接收及驅動模塊 Polaroid 6500 和超聲波傳感器 Polaroid 600 組成。 2. 控制執(zhí)行電路：由繼電器、光電隔離管 和非門組成。 3. 主機電路：由 AT89S52 單片機和時鐘電路組成。 4. 顯示電路：由 LED 顯示塊、 74HC164 驅動芯片組成。 5. 串行接口電路：由 RS232 和 MAX232 驅動芯片組成。 超聲波發(fā)射 /接收電路 單片機 電源電路 時鐘電路 串行通信接口電路 電磁傳感器 顯示電路 欄桿及報警電路 ?？粕厴I(yè)設計（論文） 6 第 3章 系統(tǒng)硬件設計 單片機選擇 單片機是本控制系統(tǒng)的核心， 其性能直接決定著整個系統(tǒng)的性能。 AT89S52 單片機是美國 ATMEL 公司的 低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機產(chǎn)品， AT89S52 具有 8K 在 線 可編程 Flash 存儲器 ， 使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造 ， 與 MCS51 系列 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容 ， 使得 AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案 ， AT89S52 可降至 0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式 ， 空閑模式下 ， CPU停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作 ， 掉電保護方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。作為輸出口，每位能驅動 8 個 TTL 邏輯電平。 當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0 口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復用。 在 flash 編程時， P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。 P1 口： P1 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p1 輸出緩沖器能驅 動 4 個 TTL 邏輯電平。作為輸入使用時，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 編程和校驗時， P1 口接收低 8 位地址字節(jié)。對 P2 端口寫“ 1”時，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 ?？粕厴I(yè)設計（論文） 8 時可以作為輸入口使用。在這種應用中， P2口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。 在 flash 編程和校驗時， P2 口也接收高 8 位地址字節(jié)和一些控制信號。對 P3 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。 在 flash編程和校驗時， P3 口也接收一些控制信號。晶振工作時， RST 腳持續(xù) 2 個機器周期高電平將使單片機復位。特殊寄存器AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO 位可以使此功能無效。 ALE/PROG：地址鎖存控制信號（ ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。 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器或時鐘使用。如果需要，通過將地址為 8EH 的 SFR 的第 0 位置 1， ALE 操作將無效。否則， ALE 將被微弱拉高。 PSEN： 外部程序存儲器選通信號（ PSEN）是外部程序存儲器選通信號。 ?？粕厴I(yè)設計（論文） 9 EA/VPP； 訪問外部程序存儲器控制信號。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令 ， EA 應該接 VCC。 XTAL1； 振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。 單片機基本電路設計 時鐘電路設計 時鐘可以有兩種方式產(chǎn)生：內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式，本設計采用內(nèi)部時鐘方式 ，如圖 所示 。單片機內(nèi)部有一個高增益反向放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是這個放大器的輸入端和輸出端。可以用示波器從 XTAL2 腳觀察到單片機輸出的矩形波。當外接石英晶體時， C1 和 C2 常選 30pF 左右。 復位電路 設計 復位操作可以使單片機初始化，也可以使死機狀態(tài)下的單片機重新啟動，因此非常重要。單片機系統(tǒng)在工作時，由于各種干擾信號的影響，有時會出現(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 專科生畢業(yè)設計（論文） 10 飛 ”或死機現(xiàn)象，這就需要系統(tǒng)能夠自動復位，重新運行。 簡單復位電路 簡單復位電路有手動復位和上電復位兩種，不管是那種復位電路都要保證在RESET 引腳上提供 10ms 以上穩(wěn)定的高電平。當加電時，電容 C 充電，電路有電流通過，構成回路，在電阻 R 上產(chǎn)生壓降，RESET 引腳為高電平，當電容器充滿電后，電路相當于斷開， RESET 的電位與地相同，復位結束。 圖 (a)上電復位電路圖 圖 (b)手動復位電路 圖 (c) 脈沖復位電路 圖 (b)是按鍵式復位電路，它的上電復位功能與圖 (a)相同，但它還可以通過按鍵實現(xiàn)復位，按鍵按下，通過 R1 和 R2 形成回路，使 RESET 引腳產(chǎn)生高電平。 圖 (c)是按鍵脈沖式復位電路，它利