本课题以“基于单片机的无线车位监测器设计”作为研究内容，设计了一款无线车位监测器系统，能够实现车位是否有车继进行快速检测并通过无线方式实时发送车位状态等功能。在硬件系统的设计方面，将整个无线车位监测器系统划分成了AT89C51单片机最小系统电路部分以及参数显示子程序、超声波传感器驱动子程序和射频模块驱动子程序等部分，而在软件部分则通过主程序以及各个子程序的构建，并且将各个程序流程进行优化和提升，使得软件系统和硬件系统的合理搭配，使得本课题设计的这款无线车位监测器系统表现出了优秀的工作效果。经过了多个角度并且反复的测试，这款系统无论在正常环境还是恶劣工作环境都能够长时间的稳定运行。
目录
一、 引言 1
（一） 无线车位监测器的发展背景 1
（二） 无线车位监测器的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 车位监测的方案设计 3
（二） 无线车位监测器的系统框架设计 3
（三） AT89C51单片机简介 4
（四） HCSR04超声波传感器简介 4
（五） LCD1602液晶显示屏简介 5
（六） NRF24L01射频无线模块简介 5
三、 系统硬件设计 7
（一） 最小系统电路设计 7
（二） LCD1602显示电路设计 7
（三） 车位监测电路设计 8
（四） NRF24L01射频无线通信电路设计 9
四、 系统软件设计 11
（一） 无线车位监测器的主程序流程设计 11
（二） 液晶驱动子程序设计 12
（三） HCSR04传感器驱动子程序流程设计 13
（四） 无线通信子程序流程设计 13
五、 实物组装与调试 15
总结 18
参考文献 19
致 谢 20
附录一 原理图 21
附录二 PCB图 22
附录三 元件列表 24
附录四 程序 25
引言
无线车位监测器的发展 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072& 
背景
通过对无线车位监测器系统的发展历程进行整理和各个阶段的高性能产品来看，采用AT89C51单片机来作为这种系统的主控是一种较佳的选择，得出这个观点的主要原因是考虑到无线车位监测器系统在单片机控制系统中属于一种中小型的控制系统，它不需要非常复杂的算法流程以及微处理器内部模块资源来作为铺垫，它所实现的功能也较为常见，因此一些市面上常用的微处理器芯片就能够实现对这种系统的灵活控制，再结合一些性能优秀的传感器模块就能够实现较为出色的无线车位监测器系统，然而这也需要编程者自身资质较为出色。纵观目前无线车位监测器系统的市场来看，要想实现对当前市面上相关产品平均性能的提升，只有选用性能更加强大的微处理器来作为内部核心控制器，并且开发出效率更加流畅、算法更为智能的程序代码，将两者之间进行结合才能够实现，另外在对目前市面上相关产品进行调研的同时，可以发现大多数产品的性价比参数还没有达到最优情况，要对无线车位监测器系统产品的性价比进行提升首先需要在硬件电路方面进行着手，在对主控微处理器以及重要传感器的选型上，一定要在保证性能最大化的同时尽量选择价格比较低的产品，同时对于微处理器以及传感器等功能电路的资源浪费现象也要得到重视，尽量避免选择那些性能远远超过本系统需求的器件，经过这些优化和改进才能够使得无线车位监测器系统产品的竞争力进行提升。考虑到无线车位监测器系统的发展现状来看，本课题要实现一款性价比更高的控制系统只有在硬件基础方面选择最大性价比的功能模块来进行电路搭建，才能够使得无线车位监测器系统的性价比达到最大，为此本课题将采用AT89C51单片机来作为主控并结合性能优秀的传感器来实现一款高性能的无线车位监测器系统。本课题将要设计的这款无线车位监测器系统的历史发展历程比较长，从最初功能非常简易的雏形到当今以高性能微处理器作为主控的智能产品，经历了一段较为曲折悠长的过程，在这期间无线车位监测器系统的发展在很大程度上依赖于当时微处理器生产技术以及应用技术的限制，往往这些相关技术和学科的发展能够很大程度上带动无线车位监测器系统的同步发展，现如今的32位微处理器是无线车位监测器系统中功能最为强大的一种微处理器，能够在一些中高端的无线车位监测器系统产品硬件电路中找到这种高性能处理器的影子。
无线车位监测器的国内外发展现状
前不久的一份电子科技杂志刊登了一份关于国外某所高校的研究成果，该文章显示该校的一个实验室研发出了一款与无线车位监测器系统相关的传感器模块，这款传感器主要用于监测无线车位监测器系统在运行过程中的功耗参数并且能够通过特定的接口将检测数据以及如何降低当前功耗进行计划制定，将相应的建议措施通过数字信号形式送入到无线车位监测器系统内部的主控微处理器，这款传感器的实现在一定程度上促进了无线车位监测器系统的发展，与此同时国内的研究小组也没有停下对无线车位监测器系统的研究步伐，虽然在无线车位监测器系统要实现高性能化还需要借助国外的高性能芯片来作为铺垫，但是国内的相关半导体企业正在加紧研究的步伐，希望能够尽早的研究出自主产权比重比较多的高性能无线车位监测器系统。
本文主要研究内容
本文选用了一款高性能的AT89C51单片机芯片作为主控微处理器设计了性能高于大多数相关产品的无线车位监测器系统，这款系统的实现解决了目前市面上大多数相关系统研发成本高昂的问题，与此同时改善了大多数系统所存在的普遍的缺点，将总体的功耗降低到了低功耗的特征，下列为本课题将要实现的各项功能指标。能够通过与AT89C51单片机之间的并行接口实现待显示数据交互，将车位是否有车等信息数据显示在屏幕上。设计HCSR04超声波传感器驱动电路，通过AT89C51单片机内部定时器T0和管脚中断资源来实现车位内是否有车的测量。能够通过AT89C51单片机实现对NRF24L01型号的射频无线通信模块的灵活驱动，实现2.4GHz频段射频数据信息的高效收发，将车位是否有车的信息数据进行无线发送。
方案设计及元器件选择
车位监测的方案设计
对于车位内是否有车的监测方法是通过超声波测距方式来实现的，如下两幅图所示，当车位内有车时超声波测到的距离h1和车位内无车时测得的距离h2相差很大，因此通过判断距离的具体大小即可识别车位内是否有车，如图23。


图21有车时


图22无车时

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