ISSN 1009-3044 第Com1p5u卷ter第Kn3o6wl期edg(e2a0n1d9T年ech1n2ol月ogy) 电脑知识与技术
Vol.15, No.36, December. 2019
基于 51 单片机停车车位引导系统设计
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周明彬,曾伊玲
(广州大学松田学院,广东 广州 511370)
摘要:在很多人流量大的地方,因为车辆集中的情况,所以每次经过停车场时都需要工作人员来指挥车辆,告诉车主停车 场那些地方还有空余车位可以泊车。所以很多地方的旧停车场使用的管理方式,是十分浪费人力和物力。如果能在停车 场的入口设置一个显示屏,用来显示该停车场是否有空余车位或者已经停满,同时显示那些车位已经停车,那些车位还没 有停车,这样将可以省去很多人力。本系统由 STC89C52 单片机工作电路模块、红外对管传感器检测模块、LCD1602 液晶 显示电路模块、LED 指示灯电路和电源电路组成。通过红外对管模块实时检测车位是否占用,然后 51 单片机根据红外线 对管的检测状态发送给液晶显示器,液晶显示器接收到单片机的信息,实时显示车位是否被占用、车位被占用数、空车位
数、显示车位的停车费用,并有状态指示灯指示那些车位是否已停车,给车主提供一个高效便捷的停车环境的同时也能提 高整个停车场的利用率。
关键词:车位;检测;引导
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2019)36-0227-02
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
1 概述
中国汽车报如今,我国汽车存有量快速增长。我国汽车存有量已达 1.97 亿量之多,汽车存有量的快速增长从侧面也反映出我国人 民生活水平的提高。但是,汽车数量的增多,也带来很多社会 问题。最直接的问题就是汽车停车的问题,很多传统的停车 场,需要大量人员来管理人们停车,且停车场的利用率低,停车 需要较长的时间。如今,传统的停车场的停车效率是比较慢 的,需要很多时间去寻车位。本设计就是为了给人们提供一 个方便快捷的停车环境,而且系统性能稳定,减少人员的干预, 提高人们的停车效率,还能随着环境的变化,还能改变原有的 缺陷,来满足车主的停车要求。
2 设计方案
本 系 统 由 STC89C52 单 片 机 电 路 、红 外 对 管 传 感 器 、 LCD1602 液晶显示电路、LED 指示灯电路和电源电路组成。 2.1 电路控制器选择
采纳 STC89C52 单片机来制作本设计的工作控制电路。该 单片机功能损耗低,功能稳定,I/O 接口多,芯片的制作成本低, 能够满足本设计的功能要求。 2.2 显示方案选择
采纳 LCD 液晶显示屏制作系统的显示模块。LCD1062 液 晶屏是通过单片机驱动显示的,普遍采纳 LCD1062 液晶屏用来 显示的文字、数据、图形,该显示屏拥有展现内容多的优点。 2.3 检测方案选择
选择采用红外线光电开关。红外线具有穿透性强,传播距
离远的优点,还有不影响其他电子器件的工作,对周边环境的 影响小,电路调试简单等优点。
3 硬件电路设计
本设计采用 STC89C52 单片机来制作系统的控制电路,使 用红外线对管作为传感电路,使用 LCD1602 屏幕来制作展示内 容电路模块,采用 LED 灯作为本设计的指示电路和电源电路指 示灯组成。系统硬件的逻辑框图如图 1:
图1 3.1 STC89C52 单片机工作电路说明
单片机控制电路的主要功能就是处理红外线对管对当前 车位检测到的信息,对 LCD 屏幕和 LED 指示电路做出相应的控 制,STC89C52 单片机的工作电路一般有电源电路,复位电路, 时钟电路这三大部分组成单片机的工作电路。单片机工作电 路图如图 2 所示。
收稿日期:2019-09-11 作者简介:周明彬(1995—),男,广东普宁人,本科,主要研究方向为单片机的应用;曾伊玲(1997—),女,广东茂名人,本科,主要研究
方向为单片机的应用。
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图2 3.2 电源电路接口设计
DC 接口的作为就是给整个系统提供 5V 的直流电源,因为 我们使用的电路控制器的工作电压为 5V 的直流电压,所以我 们采用 5V 的直流电源为整个设计电路进行供电。DC 插座是 为系统提供电源的接口,可以直接接 USB 电源线,一端插在 DC 插座上,其他一端需要插在 5V 电源上,我们平时使用的电脑 USB、充电宝、手机充电器等等都是可以的。
LED1 灯是电源电路接口是否接上电源的指示灯,R2 是为 了保护 LED 灯设计,主要防止当开关按下后,会产生比较大的 电流,避免出现烧坏 LED 灯的情况,还有一个自锁开关 SW1, SW1 按下后,LED1 灯亮,表示有直流电源 5V 流出。DC 电源接 口电路如图 3:
图3 3.3 LCD1602 液晶显示模块电路设计
LCD 屏幕的主要功能是显示整个停车场的车位的实时状 态,主要由车位的状态,对已经停车的车位进行计费,显示剩余 车位与整个停车场的在总车位。车主就可以根据屏幕显示的 信息到没有停车的车位进行停车。
本设计使用的是 LCD1062 的显示字符功能。显示电路看 起来比较简单一点,主要组成由一个 LCD 屏幕是显示电路的主 要电子器件,还有一个可调电阻。显示模块 LCD 屏幕电路原理 图如图 4。
图5 3.4 LED 信号指示灯设计
LED 灯指示灯在整个系统的功能显示车位状态,每个 LED 灯电路对应一个车位,如果该车位有停车的话,对应的 LED 灯 就会亮,如有没有,就不会亮。车位可以根据 LED 灯的状态来 获得当前车位是否有停车。
如图 4 所示,每个电路由一个 LED 灯和一个 1K 的电阻组 成。当连接 LED 信号灯指示电路的单片机引脚的电平被拉低 时,LED 灯将会被点亮,若没有的情况,是不亮的。LED 灯指示 电路图如图 6:
图6 3.5 HW 红外避障模块电路设计
红外线对管在整个系统的功能就是检测对应车位是否有 停车,红外线对管将会发送相应的电平给单片机,单片机接收 到红外线对管检测的信息后,控制 LCD 屏幕和 LED 灯指示电路 显示当前车位的信息。红外避障模块内部电路原理图如图 7, 其中 R1 电阻为分压电阻,将红外避障传感器检测到的障碍信 息转化为模拟电压信号,模拟量信号接入 LM393 比较器后,即 可与 LM393 比较器芯片 2 号引脚所接的分压电阻分压后的模 拟电压进行比较,进而得出 DO 数字信号(即高低电平信号)。 C1、C2 为滤波电容,C1 电容对电源进行滤波,让电源输出更稳 定。C2 电容对模拟信号进行滤波,保证模拟信号输出的稳定 性。R2、R3 均为限制电流作用的电阻,避免出现烧坏指示灯的 情况出现,LED 灯均为低电平有效。R5 也为限流电阻,保护红 外发射头,以防烧坏。电阻 R4(10K)为的作用是上拉,使出现的 不确定的电平信号保持在高电平的位置,还有就是能对电路起 到一个限制电流的作用。能够让 LM393 比较器输出的高低电 平信号时,在与单片机引脚连接时电平信号的读取更加稳定。 红外线电路图 7:
图4 LCD1062 液晶显示屏实物图如图 5 所示:
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图7
(下转第234页)
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并进行相应的处理。如图 3 所示,中一主/备光端机发端设备在 省网络机房,通过光纤传输至广播中心播控机房,我们通过对 信号的解码采集,上传到播控中心的组播监测系统,监测优化 后的中一信号传输,给值班人员带来非常便捷的监控和管理。
图 3 光缆传输情况监测图
4 实现了对全省覆盖 E1 信号源的环回监测
由图 1 可知,广播末端信号通过 E1 三选一设备最后进入全 省干线光缆网系统,鉴于主/备光端机都具有双向传输的功能, 为了能够更好地了解全省覆盖 E1 信号源端传输是否正常,我 们利用通过省网络机房的路由设置,将全省覆盖的 E1 信号环 回到主路 E1 光端机。总控机房将环回的信号送到 E1 解码器 进行解码后接入播控中心监测系统,实现对 E1 信号的路由监 测,当省网络机房主路 E1 光端机或传输信号出现故障时,总控 监测系统会及时发出报警指示,从而实现了播控中心到省网络 机房的传输通路广播信号的全监测。如图 4 所示,播控中心监 测系统通过光端机的双向传输功能,实现了信号传输的远端监
测,提高了信号传输质量,为信号传输管理提供了便捷。
5 结束语
图 4 广播 E1 信号环回链路监测
广播信号增加电信光纤路由传输的方式不仅增加了信号 源,而且从多模式角度增加了信号传输的灵活性和多样性,降 低了单一路由模式造成的安全隐患。增加一台电源切换器,简 单的设计,却能够避免三选一切换器单电源所造成的传输通路 单节点硬伤。另外,利用省干线网环路特点,将广播干线网中 末端信号传回总控机房进行监测,在没有增加设备的前提下就 实现了广播信号的全监测。
优化的设计与调整,增加了广播传输的安全性,使得通路 的抗故障能力大大增强,在此次通路调整和优化之后,我们成 功预防了一次主/备光缆故障,供电防御水平大大提高。并且 成功地实现了广播信号的全链路监测,使我们的监测水平迈上 一个新的台阶。
【通联编辑:光文玲】
(上接第228页) 红外避障模块接口原理图如图 8 所示。
图8 红外避障模块实物图如图 9 示。
图9
4 编写语言的选择
本设计程序难度比较高,计算的东西也比较多,所以我们 采用浮点计算来解决计算量多的情况,最终选择采纳 C 语言作 为我们的编程指令程序。 4.1 程序流程图
我们主要使用的是 Keil uVision4 软件对程序指令进行编 写与调试,我们采纳的是 C 语言程序,C 语言指令层次分明 ,条 理性强,简单易懂。程序指令开发逻辑图如图 10。
图 10
参考文献:
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[2] 郑人杰 . 计算机软件测试技术[M]. 北京:清华大学出版社, 1992.
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