【正文】 工干涉等優(yōu)點(diǎn)。 隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，不少停車場已采用智能化車位計(jì)數(shù)系統(tǒng)。在運(yùn)用傳感器檢車車輛出駛方面， 因 為車道寬度比較大，而傳感器的有效距離并沒有那么遠(yuǎn)， 導(dǎo)致車輛檢測不夠準(zhǔn)確，不僅如此，在有些停車場的進(jìn)出口地方裝有 2 個(gè)車道 ， 這些都會(huì)對(duì)傳感器檢測物體的性能有所影響，降低其質(zhì)量 。 本文所 做 的工作 本次設(shè)計(jì) 主要 是以 STC89C51 單片機(jī)為核心 設(shè)計(jì) 停車場計(jì)數(shù)系統(tǒng) 。所做的工作主要有：對(duì) STC89C51 單片機(jī)知識(shí)理解，運(yùn)用 STC89C51 單片機(jī)對(duì)進(jìn)出車輛進(jìn)出計(jì)數(shù)， LCD 顯示器的選擇，運(yùn)用LCD12864 設(shè)計(jì)液晶顯示電路 ，顯示剩余車位數(shù)，對(duì)語音存儲(chǔ)芯片的選擇與工作方式的理解，運(yùn)用 ISD4004 語音芯片設(shè)計(jì)智能化的語音錄放電路。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6 第二章 系統(tǒng) 總體 方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的基本要求 本文主要完成的是基于單片機(jī)的停車場計(jì)數(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以 STC89C51 單片機(jī)為核心，運(yùn)用對(duì)射式紅外傳感器完成車輛進(jìn)出信號(hào)采集，將信號(hào)傳至單片機(jī)控 制計(jì)數(shù)，并進(jìn)行 LCD數(shù)據(jù)顯示和語音提示。 系統(tǒng) 硬件 和軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的停車場計(jì)數(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的硬件部分主要包括：對(duì)射 紅外 檢測 電路 ，STC89C51 單片機(jī) 控制計(jì)數(shù)，液晶顯示電路，語音錄放電路和按鍵電路設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)中添加了按鍵電路，語音提示電路，能即時(shí)地提醒車主，更加人性化。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì)包括了單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)射紅外檢測電路、液晶顯示電路和語音錄放電路中所用芯片的介紹和電路分析，以及按鍵電路的分析。其特性如下所示： (1) 增強(qiáng)型 1T 模式 8051 CPU，具有 6 時(shí)鐘 /機(jī)器周期與 12 時(shí)鐘 /機(jī)器周期； (2) 工作頻率： 0~35MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá) 到 48MHz ； (3) 工作電壓： 5V 單片機(jī) ： ～ ， 3V 單片機(jī) ： ～ ； (4) 片上集成 512 個(gè) 字節(jié) RAM； (5) 2 個(gè) 16 位計(jì)數(shù)器 /定時(shí)器 ， 定時(shí)器 0 可用做 2 個(gè) 8 位定時(shí)器； (6) 含有片上 FLASH，直接運(yùn)用程序讀寫； (7) 通過 UART 異步串行口，也可通過定時(shí)器實(shí)現(xiàn)多個(gè)串口； (8) 用于 應(yīng)用可編程 IAP/系統(tǒng)可編程 ISP， 可直接通過串口下載程序不需要 專用 的編程器 、 仿真器 ； (9) 4 路外部中斷，低電平觸發(fā)中斷或下降沿觸發(fā)中斷； (10) 看門狗定時(shí)器； (11) 封裝： PDIP PLCC4 PQFP44。 可以驅(qū)動(dòng) 4 個(gè)LSTTL 負(fù)載； P3 口的其他功能如下表 31 所示： 表 31 P3 口各引腳的第二功能 引腳號(hào) 引腳功能描述 引腳號(hào) 引腳功能描述 RXD， 串行通信數(shù)據(jù)接收端 T0，定時(shí)器 /計(jì)時(shí)器 0 外部計(jì)數(shù)信號(hào)輸入端 TXD， 串行通信數(shù)據(jù)發(fā)送端 T1， 定時(shí)器 /計(jì)時(shí)器 1 外部計(jì)數(shù)信號(hào)輸入端 INT0， 外部中斷 0 請(qǐng)求信號(hào)，低電平或下降沿有效 WR， 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通信號(hào)， 低電平有效 INT1， 外部中斷 1請(qǐng)求信號(hào)，低電平或下降沿有效 RD， 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)，低電平有效 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單片機(jī)發(fā)揮功能正常工作時(shí)所需要的組成部分即為單片機(jī)最小系統(tǒng)。 其最小系統(tǒng)電路如圖 32 所示： 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 R S T9P 3010P 3111P 3212P 3313P 3414P 3515P 3616P 3717X118X219GND20P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E30EA31P 0732P 0633P 0534P 0435P 0336P 0237P 0138P 0039V C C40P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178U2單片機(jī)12晶振12 MC222 PC322 PV C CV C CC110 U FR710 KV C CK41 2 3 4 5 6 7 8 9R310K 排阻GND1V C C2VL3RS4RW5EN6D07D18D29D310D411D512D613D714B L A +19B L K 20P S B15NC16R S T17NC18U112 86 4 液晶V C C132R210K 可調(diào)電阻CS1M O S I2M IS O3V S S D4NC5NC6NC7NC8NC9NC10V S S A11V S S A12OUT13C A P14NC15I N 16I N +17V C C A18NC19NC20NC21NC22V S S A23R A C24I N T25X C L K263V C C27S C L K28U3I S D 40 0 4GND1IN2OUT3U575 30V C CC810 4pC 1010 4pC910 U FC 1110 U F1 2話筒C710 4pC610 4pR810 KR910 KR41KC 1210 U FR 1010 K132R110K可調(diào)電阻C410 4pC51u fG A I N1I N 2I N +3GND4OUT5VS6B Y P7G A I N8U4L M 38 6C 1310 U FR51KV C CC 1410 U FC 1610 U FC 1510 4pR 1410 12喇叭K3K2K1V C C1243U8紅外對(duì)管R610 KR 171k1243U7紅外對(duì)管R 1610 K R 181kP 32P 33P 34 P 35P 36P 3233P 35 P 36P 341O U T11I N 21I N +3GND42I N +52I N 62O U T7V C C8U6L M 39 3R 1510 k R 1210 k132R 1110k 可調(diào)電阻132R 1310k 可調(diào)電阻 圖 32 單片機(jī)最小系統(tǒng)圖 (1) 復(fù)位 電路 ： 單片機(jī)復(fù)位是為了把電路恢復(fù)為初始狀態(tài)，返回一個(gè)提前設(shè)置好的值。只有RST 腳的高電平達(dá)兩個(gè)機(jī)器周期以上，單片機(jī)復(fù)位才有效。 復(fù)位電路一般分為 上電復(fù)位 和按鍵復(fù)位 。本設(shè)計(jì)采用上電復(fù)位。其工作原理為：單片機(jī)接通電源， 9 腳 RST 上電瞬間的電位與 VCC 相等， 該 電位隨 RC 充放電路電流的減少而減小，計(jì)算出從電容充電到電源所需時(shí)間為 100ms， 9 腳 RST 高電平持續(xù)時(shí)間超過 10ms，實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位。 晶振電路分為：外部振蕩和內(nèi)部振蕩。 STC89C51 單片機(jī)內(nèi)部包含 一個(gè)高增益反相放大器 用來組成 振蕩器 ， 18 腳 XTAL1和 19 腳 XTAL2 分別與放大器 輸入端和輸出端 相接，在這兩引腳上外接定時(shí)器件， 內(nèi)部振蕩器可自激振蕩 。 電容的大小 對(duì) 振蕩的穩(wěn)定性 與 起振的快速性 有影響 ， 一般 選擇 1030pF 兩個(gè)瓷片電容 。 發(fā) 射 器 主要通過 紅外發(fā)射二極管 發(fā)射光源，其 發(fā) 射 器 與接收器分別位于被檢測 物 體 通過路徑的兩側(cè) 。 當(dāng)物體通過之后返回原來狀態(tài)。 具有 高靈敏度，響應(yīng)速度快 ， 高亮度，功耗 低 ， 壽命長 等優(yōu)點(diǎn)。 LM393 芯片介紹 LM393 是由兩個(gè) 獨(dú)立的、高精度 、 雙通道的低電源電壓比較器構(gòu)成。 它特別為寬電壓范圍，單電源供電設(shè)計(jì)，也可工作在雙電源供電電路中，無論工作電壓的大小，消耗的電流都很低，約為 。 LM393 主要應(yīng)用于延時(shí)發(fā)生器、限幅器、脈沖發(fā)生器、多頻振蕩器 、 簡單的模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器、高電平數(shù)字邏輯門電路 、 寬頻壓控振蕩器 和 MOS 時(shí)鐘計(jì)時(shí)器 。與標(biāo)準(zhǔn)比較器比較， LM393 的特別優(yōu)勢是在 雙電源供電 電路中，可 兼容 MOS 邏輯電路 。 LM393 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖與引腳如圖 3 34 所示： 圖 33 LM393 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖 34 LM393 引腳圖 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 LM393 引腳功能介紹如表 32 所示： 表 32 LM393 引腳功能介紹 引腳號(hào) 引腳名稱 引腳功能描述 引腳號(hào) 引腳名稱 引腳功能描述 1 1OUT 1 輸出端 5 2IN+ 2 同相輸入端 2 1IN 1 反相輸入端 6 2IN 2 反相輸入端 3 1IN+ 1 同相輸入端 7 2OUT 2 輸出端 4 GND 接地端 8 VCC 電源電壓 LM393 是一種寬頻帶、高增益的比較器。只要減小輸入電阻到 10 千歐，反饋信號(hào)也將隨之減小，這樣即使增加正反饋量也不會(huì) (因寄生電容 )引起振蕩。 LM393 偏置網(wǎng)絡(luò)確立了其靜態(tài)電流與電源電壓范圍無關(guān)。差分的輸入電壓可以大于 VCC 且不損傷器件。 對(duì)射 紅外檢測電路 分析 對(duì)射紅外檢測電路主要由對(duì)射型紅外傳感器、 LM393 比較器和一些外圍電路組成。 當(dāng)無物體通過時(shí)，傳感器接收端一直能接收到發(fā)射端紅外信號(hào)，接收端導(dǎo)通，傳感器輸出低電平信號(hào)， LM393 的 IN+端電壓為 0V， IN端參考電壓為 左右， IN+端電壓小于 IN端電壓， OUT 端 輸出 低電平 ；當(dāng)有物體經(jīng)過時(shí)，發(fā)射端發(fā)射的光線被遮擋，接收端收不到紅外信號(hào)，接收端截止，傳感器輸出將近 5V， IN+端電壓將近 5V，大于 IN端電壓，經(jīng)比較 ， OUT 端 輸出 高電平 。 在形狀和大小方面， LCD 更加靈活 方便 ，接口 更 簡單，可顯示數(shù)字、字符 、 文字和圖形。隨著技術(shù)的日漸成熟，應(yīng)用領(lǐng)域地迅速擴(kuò)展， LCD 正逐漸成為新的熱點(diǎn)。其具有 4 位 /8 位并行接口和 2 線 /3線 串行接口，是一個(gè)含有簡體中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊，內(nèi)部包含 DCDC 轉(zhuǎn)換電路 ， 不需要外加負(fù)壓，軟件設(shè)計(jì)較為簡化，不需要片選信號(hào)。 LCD12864 基本特性 如下： (1) 電源電壓 VDD： ~； (2) 時(shí)鐘頻率 ： 2MHZ； (3) 顯示分辨率 ： 12864 點(diǎn) ； (4) 內(nèi)置 128 個(gè) 168 點(diǎn) ASCII 字符集和 48 個(gè) (1616 點(diǎn)陣 )漢字，可以顯示漢字和圖形 ； (5) 顯示方式 ： STN、半透、正顯 ； (6) 驅(qū)動(dòng)方式： 1/32DUTY， 1/5BIAS； (7) 背光方式：側(cè)部高亮白色 LED，功耗僅為普通 LED 的 1/5— 1/10。 在使用 LCD12864 顯示模塊時(shí)，若顯示中文字符，應(yīng)先設(shè)置字符顯示位置即顯示地址 ( 80H～ 9FH)，再寫 入文字符編碼；若顯示 ASCII 字符 ， 其過程與中文字符顯示相同，但當(dāng)顯示的字符連續(xù)時(shí)，只需設(shè)置第一個(gè)字符顯示地址，下一個(gè)顯示位置，液晶模塊會(huì)自動(dòng)通過對(duì)地址加“ 1”實(shí)現(xiàn)。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）