单片机的智能停车场车辆引导系统设计
一、引言 1
(一)课题研究的背景 1
(二)目前常用在智能停车场的技术 3
二 硬件电路设计 3
(一)总原理框图 3
(二)核心元器件的介绍 4
1.STC89C52型单片机 4
2.红外线接收器模块图及原理 4
(三)基本电路设计
1.晶振电路 5
2.复位电路 6
3.LTC液晶显示屏电路 6
三、软件设计部分 8
(一)停车场整体流程图 8
(二)停车场子模块部分设计 8
1.停车场的门禁系统 8
2. 显示屏的车位引导 9
(三)编制软件程序 10
四、实物功能测试 14
(一)实物图 16
(二)功能介绍 17
五、总结 21
致谢 22
参考文献 23
附录1 电路原理图 24
附录2 元器件清单 25
附录3 实物图 26
一、引言
课题研究的背景
现在生活中,不论是物流运输,还是出差旅游,甚至是乔迁搬迁,都离不开车辆的运输,车辆成为国家发展和人们生活中不可或缺的一部分。随着国家经济发展的需求,以及人们生活水平的提高和人们迫切改善生活质量的热情,又随着车辆价格在近几年的逐渐下跌,买一辆普通汽车不在是一件难事,与日俱增的汽车数量,使得车辆顺心的停泊成了难事。为了更好的方便停车,提高工作效率,和人员管理上的费时费力,智能停车场成了一种需要。
目前常用在智能停车场的技术
1.车辆位置检测
地感线圈的车辆位置检测。它是一个振荡电路,充分利用物理意义上的线圈磁场感应原理。将多匝导线埋于地表挖好的圆弧凹槽里,形成电感线圈,形成磁场。车辆本身是金属铁,当车辆进入线圈内,由于电磁感应原理,线圈的磁通量发生变化,导致电感电流的变化,产生电流信号,电流信号传输到单片机控制系统,实现停车场电气的自动化操作控制的逻辑关系,完成自动升降杆的升起与回落。地感线圈还可以安置在停车场车位处,它可以安置于每
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地感线圈的车辆位置检测。它是一个振荡电路,充分利用物理意义上的线圈磁场感应原理。将多匝导线埋于地表挖好的圆弧凹槽里,形成电感线圈,形成磁场。车辆本身是金属铁,当车辆进入线圈内,由于电磁感应原理,线圈的磁通量发生变化,导致电感电流的变化,产生电流信号,电流信号传输到单片机控制系统,实现停车场电气的自动化操作控制的逻辑关系,完成自动升降杆的升起与回落。地感线圈还可以安置在停车场车位处,它可以安置于每个车位的四周,当车辆压到线圈时,系统提醒车主摆正汽车位置,以起到规范停车的作用。
超声波的车辆位置检测。这是一种音频检测来检测车辆位置的方法,通过检测车子的距离来实现车辆位子的检测,它由超声波发射和接收端以及单独用于控制处理信息数据的单片机组成。通过对收集的信号进行的微处理来实现控制自动升降杆的运作,和车位停泊情况的实时检测。
两种车位检测的方法各有优缺点。地感线圈在检测车辆上准确性高,车子的移动带动磁场的变化,车位变化情况容易被检测出来。不足之处在于磁感应易受周围环境因素干扰,例如道路结冰,地表下移,线圈周围分布大小水管,金属建筑都是干扰因素。此外车辆长期的压迫路面,路面的变形也会造成线圈的形变,导致基准频率发生改变,也使得检测上的偏差。超声波在检测车位上具有一定的稳定性,它不像红外线,微波检测方式易受环境变换而灵敏度有偏差。在检测距离上也很灵敏,而且建设成本也不高,是车位检测不错的选择。
一个合格的智能停车场在功能上应该具备以下特点:
首先,在管理上,停车场自动化程度要高,管理人员要少而又少,尽量发展到无人化管理的高度。
其次,车位诱导,停车引导。目前停车场的建设规模越来越大,动辄上千的车位,很容易让停泊者摸不清头脑。停车引导在一定程度上解决了这个问题。
再次,有效的报警系统。在实现无人化管理的前提是有一个能够及时检测到安全隐患的的报警系统,以实现系统的安全有序进行。
最后,车辆信息库的确立。车辆信息库的信息包括车牌号,车主的相关信息等。车辆信息库的建立,方便了车辆管理,也带来了车辆管理上的安全性。
智能停车厂的有序进行离不开一个良性的车辆诱导。就像在普通停车场里,没了管理人员,停车场很难维持下去一样,没了一个良性的车位诱导,智能停车场就没了它的智能性。没了车辆诱导,在需要停的车多时,车场内车辆堵塞,车辆乱停就成了不可避免的事。也就是说智能停车场系统的核心功能可以认定为车辆的引导作用。
本设计意在建设一个简单方便,而又有效的停车系统,试用于一些公共免费的停车场所。它以STC89C52为主控板,红外线接收器为感应器,自动升降杆为出入门禁,液晶显示器为引导提示板,完成一款具有车辆引导作用的设计。
预期设计目标:
当一辆车到达车场入口时,红外线感应器接收到有物体到来时的数据,读入主控板,自动升降杆抬起10秒后落下。
在车位诱导的LCD显示屏上显示停车厂的空位数,以及安排可以前往的空位这些有用简洁的信息,以达到合理高效安排车位的效果。
在车辆离开时,又会空出车位以待下一个来访者。当停车场已无车位时,会有车满警告灯亮起,防止不必要的停车堵塞的麻烦。这些方便有效的交通信号,无疑提高了停车场的工作效率。
二 硬件电路设计
(一)总原理框图
图 1 总原理框图
红外发光二极管向外发射不可见红外线,碰到障碍物就反射回给接收管,接收管接收, 解调,放大,放大后的数字信号以输入单片机p1.8口以驱动升降杆升起,10秒后落下。自动升降杆的起落即是控制闸杆机的直流电机的正反转,通过单片机控制口输出高低电平配合电源电路工作,直流电机电机两端加正反电压可以实现正反转。在车位处安置的红外线接收器以接收到车辆检测后,进行数据采集,并交以主控芯板进行数据处理,梳理后的信息交给LCD显示屏,在显示屏上可以显示车位的一些信息,如空余车位数目,更甚者车位的位置所在。车位显示具有随时变更性,可以根据高低电平值来控制显示屏的输出情况。在车位有空余和车位爆满时,会有LED灯来加以提醒。车位满时,LED红灯输出高电平,LED绿灯输出低电平,车位有余时,LED红灯输出低电平,LED绿灯输出高电平。利用LED信号灯的提示来避免不必
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