【正文】 場需求。以往的底下車庫由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù)40平方米的面積，如果采用雙層立體車庫，可以使地面的使用率提高80%90%。 其次，立體車庫與地下車庫相比可更加有效地保證人身和車輛的安全，人在車庫內(nèi)或車不停準(zhǔn)位置，由電子控制的整個(gè)設(shè)條便不會運(yùn)轉(zhuǎn)。 在地下車庫中采用機(jī)械存車，還可以免除采暖通風(fēng)設(shè)施，因此，運(yùn)行中的耗電量比工人管理的地下車庫低得多。這樣可以充分發(fā)揮其用地少、可化整為零的優(yōu)勢，在住宅區(qū)的每個(gè)組團(tuán)中或每棟樓下都可以隨機(jī)設(shè)立立體車庫。立體車庫的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 立體車庫的發(fā)展在國外，尤其在日本己有近30至40年的歷史史，無論在技術(shù)上還是在經(jīng)驗(yàn)上均己獲得了成功。在西歐、東南亞、韓國和日本得到了廣泛的應(yīng)用，形成了一個(gè)包括制造、安裝、使用和維修的行業(yè)體系。由于很多新建小區(qū)內(nèi)住戶與車位的配比為1:1，為了解決停車位占地而積與住住戶商用而積的矛盾，立體車庫以其平均單車占地面積小的獨(dú)特特性，己被廣大用戶接受。，消防、外裝修、建設(shè)、地基等投資少。，等候時(shí)間短。、機(jī)關(guān)、住宅小區(qū)配套停車場的使用。多層升降橫移式主要適應(yīng)于高度不受限制的平面自走式停車場的改造，結(jié)構(gòu)簡單且都已模塊化。 垂直提升式立體車庫類似于電梯的工作原理，在提升機(jī)的兩側(cè)布置車位，一般地面需一個(gè)汽車旋轉(zhuǎn)臺，可省去司機(jī)調(diào)頭。4垂直循環(huán)式此類型的車庫具有如卜特點(diǎn): ，兩個(gè)泊位面積可停6至10輛車。，地叢、外裝修、消防等投資少，建設(shè)周期短。本論文是針對目前國內(nèi)停車業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r而設(shè)計(jì)的將車位控制系統(tǒng)。車位控制系統(tǒng)的控制功能分三部分：第一部分為共享功能：車號輸入功能，車號顯示功能。車號的存儲功能，存入車輛的最優(yōu)存入車位的選擇功能，最優(yōu)存入車位的顯示功能，最優(yōu)車位的信號處理和傳輸功能，第三部分為取車信號處理功能：，需取出車輛的車位號顯示功能，需取出車輛的車位號的信號傳輸功能。2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 控制原理車位控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了對各種數(shù)據(jù)的處理，對車牌號的存儲及定位處理，選取最優(yōu)車位時(shí)對尋優(yōu)軌跡的數(shù)據(jù)處理以及車牌號查找時(shí)的數(shù)據(jù)查找等的處理。各種數(shù)據(jù)不能隨意亂存放，必須根據(jù)具體數(shù)據(jù)的特點(diǎn)按一定的規(guī)則來組織和存放。各數(shù)據(jù)元素之間的相互關(guān)系有兩層含意：一種指各數(shù)據(jù)元素之間的抽象關(guān)系，如先后關(guān)系、層次關(guān)系等即邏輯關(guān)系；另一種指在計(jì)算機(jī)中存放地址之間的關(guān)系，即存儲結(jié)構(gòu)。如數(shù)據(jù)元素之間在邏輯上還有上下層關(guān)系或元素之間互相聯(lián)系的情況不規(guī)則，不能簡單地用線性關(guān)系來表達(dá)時(shí)，屬于非線性結(jié)構(gòu)。第一種為順序存儲，即將各數(shù)據(jù)元素按邏輯上的順序存入在一段連續(xù)的空間內(nèi)，并使邏輯上相鄰的元素在想念空間上相鄰；第二種為鏈?zhǔn)酱鎯?，各?shù)據(jù)元素存放地址不受約束，可以連成一片，也可以分散在不連續(xù)的若干個(gè)地址上，通過鏈接指針表示各元素相鄰的關(guān)系；第三種為索引存儲，在這種存儲方式中保存有一個(gè)索引表，索引表的每一項(xiàng)由兩部分組成，其中一項(xiàng)表示數(shù)據(jù)元素的關(guān)鍵字，另一項(xiàng)中保存有對應(yīng)數(shù)據(jù)元素的實(shí)際存放地址；第四種為散列存儲，即直接利用數(shù)據(jù)元素的關(guān)鍵字來計(jì)算該數(shù)據(jù)元素的實(shí)際存放地址。數(shù)據(jù)元素的邏輯設(shè)計(jì)和存儲設(shè)計(jì)之后要確定算法。 控制功能本章所研究的車位控制系統(tǒng)的控制功能分三部分：第一部分為共享功能；第二部分是存車信號處理功能；第三部分為取車信號處理功能。主要有：，即將要存入或取出的車輛的車牌號從鍵盤上輸入；，即將從鍵盤上鍵入的車牌號碼在顯示器上顯示出來，以便確認(rèn)是否輸入正確。三、取車信號處理功能取車信號處理功能是指停車庫中已存入車輛需取出時(shí)所需功能，主要有以下幾項(xiàng)：，即根據(jù)輸入的車牌號碼，在已存入車輛中查找需取出車輛的位置；，即將需去取出車輛的存放車位號在顯示器上顯示出來；，即將需取出車輛的車位號處理后傳輸給存取車控制系統(tǒng)的功能。控制面板是車位控制部分的組成部分之一，面板上有輸入鍵和顯示器，輸入鍵包括數(shù)字鍵、字母鍵及存取車、確定、刪除、手動/自動、開門、關(guān)門、急停等控制鍵。為了實(shí)現(xiàn)車位控制系統(tǒng)和各項(xiàng)控制功能，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)微處理器專用控制系統(tǒng)，主要由單片機(jī)、儲存器、顯示器、鍵盤和接口芯片組成。[2]89C51就采用了HMOS(即高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)和CHMOS(互補(bǔ)高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。所以這種工藝將是今后一段時(shí)期單片機(jī)發(fā)展的主要途徑。甚至單片機(jī)廠商還可以根據(jù)用戶的要求量身定做，制造出具有自己特色的單片機(jī)芯片。[3]現(xiàn)在的許多單片機(jī)都具有多種封裝形式，其中SMD(表面封裝)越來越受歡迎，使得由單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展。所以89C51為核心的單片機(jī)占據(jù)了半壁江山。此外還有MOTOROLA公司的產(chǎn)品，日本幾大公司的專用單片機(jī)。 單片機(jī)的選擇美國Intel公司1980年推出了MCS51系列高檔8位單片機(jī)。[4]MCS51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)及其一些主要特點(diǎn)：MCS51單片機(jī)內(nèi)的I/O口的數(shù)量和種類較多且齊全，尤其是它有一個(gè)全雙工的串行口。MCS51子系列有2個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，通過編程可以實(shí)現(xiàn)四種工作模式。MCS51在內(nèi)部RAM中開設(shè)了四個(gè)通用工作寄存器區(qū)，共32個(gè)通用寄存器，以適應(yīng)多種中斷或子程序嵌套的要求。[5]當(dāng)振蕩器頻率接最高12MHZ時(shí)，大部分指令執(zhí)行時(shí)間為1181。s，乘除指令的執(zhí)行時(shí)間也只有4181。特別值得一提的是MCS51的布爾處理器。把八位微機(jī)和一位微機(jī)結(jié)合在一起，是微機(jī)技術(shù)上的一個(gè)突破。在MCS51系列單片機(jī)中八位機(jī)和一位機(jī)（布爾處理器）的硬件資源是復(fù)合在一起的，二者相輔相成，這是MCS51在設(shè)計(jì)上的精美之處，也是一般微機(jī)所不具備的。MCS51系列中各種芯片的移交是互相兼容的。目前大多樹為此類封裝方式。XTALXTAL2。下面結(jié)合圖31來介紹各引腳的功能。（2） Vss(20引腳)：接地2時(shí)鐘引腳2個(gè)時(shí)鐘引腳XTAL1，XTAL2外接晶體與片內(nèi)的反相放大器構(gòu)成了1個(gè)振蕩器，它為單片機(jī)提供了時(shí)鐘信號。XTAL1是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端，XTAL2則是輸出端，使用外部振蕩器時(shí)，外部振蕩信號應(yīng)直接加到XTAL1，而XTAL2懸空。[8]晶振的頻率可以在1MHz24MHz內(nèi)選擇。型號同樣為AT89C51的芯片，在其后面還有頻率編號，有12,16,20,24MHz可選。如AT89C51 24PC就是最高振蕩頻率為24MHz,40P6封裝的普通商用芯片。（1）XTAL1（19引腳）：接外部晶體的1個(gè)引腳。這個(gè)反相放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器/如果采用外接晶體振蕩器時(shí)，此引腳應(yīng)接地。若采用外部時(shí)鐘振蕩器時(shí)，該引腳接收時(shí)鐘振蕩器的信號，即把此信號直接接到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。（1）RST/Vpd(9引腳)：RST（RESET）是復(fù)位信號輸入斷，高電平有效。在單片機(jī)正常工作時(shí)，此引腳應(yīng)為≦。當(dāng)主電源Vcc發(fā)生故障，降低到某一規(guī)定值的低電平時(shí)，將+5V電源自動接入RST端，為內(nèi)部RAM提供備用電源，以保證片內(nèi)RAM中的信息不丟失，從而使單片機(jī)在復(fù)位后能繼續(xù)正常運(yùn)行。當(dāng)單片機(jī)訪問外部存儲器時(shí)，ALE輸出信號的負(fù)跳沿用于單片機(jī)發(fā)出的低8位地址經(jīng)外部鎖存器鎖存的鎖存控制信號。如果有脈沖信號輸出，則單片機(jī)基本上是完好的。因此，嚴(yán)格來說，用戶不宜用ALE做精確的時(shí)鐘源或定時(shí)信號。/PROG為本引腳的第二功能。在單片機(jī)訪問外部程序存儲器時(shí)，此引腳輸出脈沖負(fù)跳沿作為讀外部程序存儲器的選通信號。/PSEN端可以驅(qū)動8個(gè)LS型TTL負(fù)載。 （4）/EA/Vpp（Enable Address/Voltage Pulse of Programing,31腳）：/EA功能為內(nèi)外程序存儲器選擇控制端。 當(dāng)/EA引腳為低電平時(shí)，單片機(jī)則只訪問外部程序存儲器，不論是否有內(nèi)部程序存儲器。 Vpp為本引腳的第二功能。[10]對于89C51，則加在Vpp引腳的編程電壓為+12V或+5V。（2）P1口：8位準(zhǔn)雙向I/O口，可驅(qū)動4個(gè)LS型TTL負(fù)載。（4）P3口：8位準(zhǔn)雙星I/O口，雙功能復(fù)用口，可驅(qū)動4個(gè)LS型TTL負(fù)載。P1口，P2口，P3口是3個(gè)8位雙向的I/O口，各口線在片內(nèi)均有固定的上拉電阻。其引腳圖如下所示：圖31 89C51引腳圖 單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì) （1）此次設(shè)計(jì)選用89C51的最小系統(tǒng)，89C51內(nèi)部有4KB閃爍存儲器，芯片本身就是一個(gè)最小系統(tǒng)。用這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡單很可靠。單片機(jī)最小系統(tǒng)電路如圖3—2所示 圖32 89C51最小系統(tǒng)（2） 看門狗電路設(shè)計(jì)MCS51的PC受到干擾而失控，引起程序亂飛，可能會使程序陷入死循環(huán)。如果操作人員不在場，可按下人工復(fù)位按鈕，強(qiáng)制系統(tǒng)復(fù)位。能不能不要人來監(jiān)視，就能使系統(tǒng)擺脫死循環(huán)，重新執(zhí)行正常的程序呢？這可采用“看門狗”技術(shù)來解決這一問題。若發(fā)現(xiàn)時(shí)間超過已知的循環(huán)設(shè)定時(shí)間，則認(rèn)為系統(tǒng)陷入了死循環(huán)，這時(shí)計(jì)數(shù)器溢出，然后強(qiáng)迫系統(tǒng)復(fù)位，在復(fù)位入口0000H處安排一段出錯(cuò)處理程序，使系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)入正軌.另外，在單片機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，有可能會發(fā)生電源掉電的意外情況，一些重要的數(shù)據(jù)可能丟失。目前看門狗電路和掉電保護(hù)電路，都已經(jīng)集成在一片微處理器監(jiān)控芯片中。這類芯片集成化程度高，功能齊全，具有廣闊的應(yīng)用前景。1）復(fù)位電路微處理器在上電、掉電及低壓供電時(shí)，監(jiān)控器產(chǎn)生脈沖信號這可以保證微處理器實(shí)現(xiàn)上電自動復(fù)位：當(dāng)供電壓過低時(shí)，防止CPU失控。[13]當(dāng)Vcc高于復(fù)位門限電平時(shí)，RESET并不馬上變?yōu)楦唠娖剑且獪笠粋€(gè)復(fù)位脈沖寬度（約200ms）后再變?yōu)楦唠娖?。掉電時(shí)，Vcc只要低于復(fù)位門限電平，RESET立即變?yōu)榈碗娖?。[14]看門狗電路計(jì)數(shù)器定時(shí)電路，在WDI端輸入一個(gè)脈沖（TTL電平，寬度可小至50ms），定時(shí)器開始計(jì)數(shù)。當(dāng)定時(shí)器啟動后，監(jiān)控器將輸出一個(gè)復(fù)位信號，引腳RESET變低電平，同時(shí)定時(shí)器清零，只要RESET為低電平，定時(shí)器將一直停止工作。電路圖如下： 圖 33 看門狗電路原理圖 顯示、鍵盤電路的設(shè)計(jì)（1）顯示電路的設(shè)計(jì)LED顯示器結(jié)構(gòu)常用的LED顯示器分為8段（或7段，8段比7段多了1個(gè)小數(shù)點(diǎn)“dp”段）。這種顯示器有共陽極和共陰極2中，共陰極LED顯示器的發(fā)光二極管的陰極連接在一起，通常此公共陰極接地。同樣，共陽極LED顯示器的發(fā)光二極管的陽極連接在一起，通常此公共陽極接正電壓，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陰極接低電平時(shí)，發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示。顯示器的工作原理由N個(gè)LED顯示塊可拼連接成N位的LED顯示器，N個(gè)LED顯示塊有N位為線和8xN根段碼線。 點(diǎn)亮顯示器有靜態(tài)和動態(tài)兩種方法。這種顯示方式每一位都需要有一個(gè)8位輸出口控制。在單片機(jī)串行口方式0應(yīng)用中，也是采用靜態(tài)顯示方法。當(dāng)位數(shù)較多時(shí)，用靜態(tài)顯示所需要的I/O太多，一般采用動態(tài)顯示方法。之所以稱為靜態(tài)顯示，是因?yàn)楦鱾€(gè)LED的顯示字符一經(jīng)確定，相應(yīng)鎖存器所存的段碼輸出將維持不變，直到送入另一個(gè)字符的段碼為止。這種顯示方式接口編程容易，付出的代價(jià)是占用的口線較多。因此在顯示位數(shù)較多的情況下，一般都采用動態(tài)顯示