1、 毕 业 设 计学生姓名: 曹茜 学 号: 学 院: 电气工程学院 专 业: 测控技术和仪器 题 目: 自动停车收费控制系统设计 指导老师: 赵哲 评阅老师: 6月河北科技大学毕业设计成绩评定表姓 名 曹茜学 号成 绩专 业测控技术和仪器题 目自动停车收费控制系统设计指导老师评语及成绩 指导老师: 年 月 日评阅老师评语及成绩 评阅老师: 年 月 日答辩小组评语及成绩答辩小组组长: 年 月 日答辩委员会意见 学院答辩委员会主任: 年 月 日 注:该表一式两份,一份归档,一份装入学生毕业设计说明书中。毕 业 设 计 中 文 摘 要 课题对自动停车控制系统进行研究,介绍基于AT89C52单片机一款
2、停车场自动停车收费控制系统,该自动停车收费控制系统采取比传统停车计费方法更优越红外线检测计费方法,采取红外线检测计费方法,所需存放容量小,含有了自动开启关闭大门功效、自动计费功效、显示功效(显示停车场情况)、查询功效,而且收费方法能够调整,使系统更具灵活性,完成了硬件设计和选型和软件编程设计。系统实际开发使用将大大节省临时停车场管理费用及人手,提升临时停车场利用效率。另外,该自动停车收费控制系统还能够方便地实现信息加密和多种功效扩展,经过改善可成为通用型停车场收费管理系统。关键词 单片机 停车场 自动停车收费系统毕 业 设 计 外 文 摘 要Title Design of Automatic
3、Parking Control System AbstractSubject to automatic parking control system research.The management system introducing that one money parking lot automation motor stoppage of monolithic machine charges owing to AT89S52, is the system parking voluntarily chargings turn to adopt the plan parking ratio
4、tradition to waste more advantageous way infrared ray detecting plan fee way , adopt infrared ray to check plan fee way, required memory capacity has been small , have had the function (situation demonstrating parking lot) , inquiry function opening automatically closing the entrance door function ,
5、 the automation meter fee function , showing, and charge way is not bad adjust , make flexibility have more systematically,completed the hardware design and software programming design and selection. Originally systematic reality develops administration cost and hand being put into use will economiz
6、e provisional parking lot greatly , improves provisional parking lot utilization ratio. Besides, be the management system parking voluntarily chargings turn to be able to realize encrypted and various information function expansion conveniently, charge for parking lot manages system by improving but
7、 becoming the type being applied or used universally.KeyWords Monolithic machine Parking lot Charge for automation motor stoppage is systematic目 录1 引言.11.1 课题研究背景.11.2 中国外研究现实状况.11.3 课题意义和处理问题.22 设计系统总体框架.4 3 硬件设计.63.1 主控芯片MCU选型.63.2 AT89C52引脚及功效.63.3 采样部分介绍.133.4 按键部分设计.143.5 显示部分设计和芯片选型.153.6 打印部分
8、设计和芯片选型.183.7 大门控制部分设计.223.8 硬件抗干扰.234 程序设计.244.1 程序设计介绍.244.2 方案设计程序步骤图.24结 论.29致 谢.30参 考 文 献.31附录A 部分设计程序清单.32附录B 系统硬件总电路图.491 引言1.1 课题研究背景 伴随社会经济发展和人民生活水平日益提升,拥有私人车辆已不再是高不可及梦想。依据国家统计局公布权威数字,截至底,中国民用汽车保有量为3160万辆,其中私人汽车保有量为1852万辆,占总量58.6%。私人汽车中,载货汽车452万辆,载客汽车1384万辆。中国销售了700多万辆各类汽车,粗略估量,超出60%为私人购置。减
9、去报废100多万辆汽车,加上新增400多万辆,教授估量截至底,中国私人汽车保有量靠近2200万辆1。,中国成为仅次于美国全球第二大新车市场。伴随汽车大批量进入个人家庭,停车难、行路难成为困扰城市交通大难,现有停车泊位越来越不能满足停车需求,车辆任意停放给交通安全和通畅带来了很大影响,也给交通控制工作带来了很多不便,尤其在商场超市等地下停车场收费愈加困难,常常因为收费系统不够快捷、完善而造成入场缓慢,车辆滞留,从而形成堵车情况。而现在多数停车场收费系统全部以非接触式卡2作为车辆进出凭证,一车一卡,将射频卡识别技术3和图像处理技术4结合进行管理。这么做问题之一,一旦用户丢失卡片,计费信息便全部丢失
10、,造成计费失败引发纷争,所以,停车控制开始受到大家重视。为了处理非接触式卡收费系统存在问题,提出了一个基于单片机智能收费系统,将复杂问题简单处理。本系统采取红外线检测单片机计费方法,所需存放容量小,含有了自动开启关闭大门功效、自动计费功效、显示功效(显示停车场情况)、查询功效和打印功效,而且收费方法能够调整,使系统更具灵活性。整个系统操作简单、价格低廉、安装调试方便。能够满足管理临时停车场要求。另外,该系统还能够方便地实现信息加密和多种功效扩展,经过改善可成为通用型收费管理系统。1.2 中国外研究现实状况 现在中国外大多是针对某首先研究,比如停车诱导系统5,停车收费系统等,取得了良好效果,为智
11、能化停车场管理体系研究提供了理论和实践基础。早在1971年,在德国亚琛市就建立了停车诱导系统。这也被认为是世界上最早停车诱导系统。该系统对室内12处停车场在关键交叉路口设置了光电显示停车场诱导系统,截至1980年控制对象增加到了40处,诱导标志由远距离控制,促进了现有停车场有效利用。日本于1973年在柏市建立了日本最早停车诱导系统。所提供信息以停车场使用情况、车位数和停车场位置等为主。日本停车诱导信息公布系统集成在日本警察厅开展UTMS(Universal Traffic Management System)项目中,经过UTMS交通管理集成系统公布停车诱导信息。采取区域、关键路口、停车场内三级
12、引导电子显示牌,显示停车场在区域中位置,停车场行车方向和是否有空车位信息。大约同一时期在法国、英国、瑞士等过也相继建立了类似系统。中国对智能停车场也进行了大量研究,大连理工大学宁秋平对非接触式 IC 卡6在停车场管理系统中应用进行了设计,改善了收费系统,北京工业大学王湘斌对智能停车场内部控制系统通信进行了研究,提出了基于 Lon Works 现场总线技术智能化停车场控制系统设计7,但中国停车场管理系统大多还存在智能化、集成度低缺点,重视收费自动化,而忽略了停车过程自动化、安全监控自动化。各个管理子系统没有有效地综合集成起来,这么直接造成了停车场安全性、管理智能化水平和整体运行效率降低。1.3
13、课题意义和处理问题对自动停车收费控制系统研究不管在理论上还是方法上全部含相关键意义。本系统采取红外线检测单片机计费方法全新自动停车收费管理系统,为临时停车场提供了一个操作简便、价格低廉,而且行之有效管理措施。本系统实际开发使用将大大节省临时停车场管理费用及人手,提升临时停车场利用效率。 该系统优点在于依据需要可方便地设置停车管理设备, 并可实现入口处不停车驶入、出口处设有自动收费收费模式, 由此可大大提升了停车管理效率, 改善了临时停车场因收费效率低下而造成周围道路严重拥堵等现象。该系统提出填补了中国在临时停车场收费系统方面空白, 将为中国面临停车难问题提出一个含有广泛市场前景有效处理方法。传
14、统停车计费方法存在着部分不足,针对这些不足,设计了一个基于89C51单片机一款临时停车场自动停车收费管理系统,该系统采取比传统停车计费方法更优越红外线检测计费方法,能够实现自动计费,实时查询、显示停车场情况,打印数据,自动开启关闭停车场大门和随时更改收费标准等功效.该系统操作简单,价格低廉,安装调试方便,很好地处理了临时停车场管理收费问题。本系统实际开发使用将大大节省临时停车场管理费用及人手,提升临时停车场利用效率。系统采取红外线检测计费方法,能够实现自动开启关闭大门功效、自动计费功效、显示功效(显示停车场情况)、查询功效,而且收费方法能够调整,使系统更具灵活性。2 设计系统总体框架 系统采取
15、红外对管检测进入车辆,用此动作传给单片机来控制大门开启,操作键盘用来修改要显示信息,系统采取液晶管来显示停车场状态、此时北京时间、停车时间、费用等部分信息,为了收费方便、智能,采取微型打印机来打印出收费情况,系统总体框架图2-1所表示。电机转动栏杆控制继电器单片机控制中心红外线检测部分比较放大器显示部分操作键盘控制微型打印机 图2-1 临时停车场自动停车收费管理系框统图 (1)红外线检测部分:安装在停车场入口和出口,用于检测汽车驶入停车场大门和驶出停车场大门。送单片机作对应处理。红外线检测模块由红外线发射电路和红外线接收电路组成,使用是2组红外线发射对管。(2)栏杆控制部分:在单片机控制下和红
16、外线检测模块协同作业,即检测部分检测到信号给单片机,单片机控制继电器中电机动作,进而控制栏杆动作,实施停车场大门开启和关闭功效。确保了停车场安全,降低了因抢占停车位发生意外可能性。(3)单片机控制中心:采取AT89C52单片机系统,它是本系统关键部分,关键功效是监控键盘状态。处理键盘输入操作信息;监控停车场状态,控制大门开启和关闭,有汽车驶入停车位后车位数减一,当空车位数为零时,红灯亮,不再让汽车进入停车场。汽车驶出停车位后停车位数加一,大门开启,让其离开。将停车数量换算为停车场费用总费用信息,控制显示器按要求显示多种信息。(4)显示部分:显示停车场状态信号其中不仅包含每停一辆车价格还包含显示
17、今天一共停了多少辆车,现在停了几辆车,还有多个空车位能够使用。这时大门绿灯表示有车正在进入空车位,还能够停车;红灯表示场内车位全满,不许可汽车进入。不仅方便了驾驶人,还便于管理者查看停车场多种情况,能够立即调整收费标准和经营策略。 (5)采样模块:当汽车进入或驶出停车场时,2组红外线检测模块将通知单片机有汽车驶入或驶出停车场,单片机再依据停车场当初状态控制停车场大门开启或关闭,依据设置好停车费用,并送显示器显示,打印机打印,处理键盘操作,进行显示、查询、修改和切换。停车收费标准为20元小时,超出30分钟按一小时计,不然不计。该系统还能够充当初钟来使用。 用程序来说就是检测有没有空车位,有空位则
18、许可车进入,没则不打开大门。假如有车进来,等候汽车经过传感器,打开进车大门,已停车位数加1,停车总量加1,延时一段时间,让汽车经过进车门,关闭进车门;没空位时,不打开大门,即红灯亮。检测有没车出去,有则等候汽车经过出车门传感器,打开出大门,已停车位数减1,延时一段时间,让汽车经过出车门,关闭出车门。 其中,操作键盘模块、数码管显示模块、停车场状态显示模块、微型打印机模块和单片机控制中心合称为中心控制电路。3 硬件设计3.1 主控芯片MCU设计 单片机就是在一块半导体硅片集成了微处理器(CPU),存放器(RAM,ROM,EPROM)和多种输入 、输出接口(定时器/计数器,并行I/O口,A/D转换
19、器和脉宽调制器PWM等),这么一块集成电路芯片含有一台计算机属性,所以被称为单片微型计算机,简称单片机8。 单片机是整个控制器系统关键,故也可将其称为MCU(微处理器)。单片机可选范围很大,对于PIC系列单片机,其内部带有集成A/D转换模块,但其转化精度无法满足系统工作要求,且其编程语言较为复杂;而对于51系列单片机,即使成本很低,编程所用语言也比较熟悉简单,但绝大部分此系列单片机均无自带A/D转换功效,运行速度也比较慢,不能适应设计要求。故而选择STC系列。其中,STC89C52单片机,其内部存放器空间为8K,成本价也不高,能够实现低成本、高性能设计要求,是一款含有很强功效微处理器, 是本设
20、计主控芯片优良选择。 该单片机采取上电和按钮复位电路,内部时钟频率为12MHz,经过软件组成系统时钟。定时器,I/O设置为最高中止优先级,确保系统时间正确性。在I0口设置上,单片机P0口作为数据口P0.0P07分别液晶显示LCDDB0DB7各端口相连,用来显示相关信息。P10P13分别和检测部分各端口相连,用来检测进入车辆。P20P27微型打印机DB0DB7相连,能够打印收费信息。 3.2 AT89C52引脚及功效 AT89C52是一个带8K字节FLASH存放器低电压、高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。使用Atmel企业高密度非易失性存放器技术制造,片上Flash许可程序存放器在系统可编
21、程,亦适于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧8位CPU和在系统可编程Flash,使得AT89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效处理方案。AT89C52 提供以下标准功效:8k 字节Flash 闪速存放器,128字节内部RAM,32 个I/O 口线,两个16位定时/计数器,一个5向量两级中止结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。同时,AT89C52可降至0Hz静态逻辑操作,并支持两种软件可选节电工作模式。空闲方法停止CPU工作,但许可RAM,定时/计数器,串行通信口及中止系统继续工作。掉电方法保留RAM中内容,但振荡器停止工作并严禁其它全部部件工作直到下一个硬件复位。 A
22、T89C52引脚图图3.1所表示。 图3.1 AT89C52引脚图3.2.1 管脚说明(1)主电源引脚Vcc和Vss Vcc(40脚):接5V电压;Vss(20脚):接地。(2)外接晶体引脚XTAL1和XTAL2XTAL1接外部晶体一个引脚。在单片机内部,它是组成片内振荡器反相放大器输入端。当采取外部振荡器时,该引脚接收振荡器信号,既把此信号直接接到内部时钟发生器输入端。XTAL2接外部晶体另一个引脚。在单片机内部,它是上述振荡器反相放大器输出端。采取外部振荡器时,此引脚应悬浮不连接。XTAL1和XTAL2分别为反向放大器输入和输出。该反向放大器能够配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采取
23、。如采取外部时钟源驱动器件,XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要经过一个二分频触发器,所以对外部时钟信号脉宽无任何要求,但必需确保脉冲高低电平要求宽度。选择12MHz频率晶体,许可输入脉冲频率为500kHz。电容大小范围为20pF40pF。 (1) I/O口介绍P0 口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P0口管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存放器,它能够被定义为数据/地址低八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必需接上拉电阻。P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻8位
24、双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是因为内部上拉缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为低八位地址接收。P2口:P2口为一个内部上拉电阻8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并所以作为输入时,P2口管脚被外部拉低,将输出电流。这是因为内部上拉缘故。P2口当用于外部程序存放器或16位地址外部数据存放器进行存取时,P2口输出地址高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存放器进行读写
25、时,P2口输出其特殊功效寄存器内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,因为外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是因为上拉缘故。P3口也可作为AT89C52部分特殊功效口,以下表所表示:管脚 备选功效P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 /INT0(外部中止0)P3.3 /INT1(外部中止1)P3.4 T0(计时器0外部输入)P3.5 T1(计时器1外部输入)P3.6 /WR(外部
26、数据存放器写选通)P3.7 /RD(外部数据存放器读选通)P3口同时为闪烁编程和编程校验接收部分控制信号。 (2) P3口第二功效RST: 复位输入。晶振工作时,RST脚连续2个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成后,RST脚输出96个晶振周期高电平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上DISRTO位能够使此功效无效。DISRTO默认状态下,复位高电平有效。ALE/PROG:地址锁存控制信号(ALE)是访问外部程序存放器时,锁存低8位地址输出脉冲。在flash编程时,此引脚(PROG)也用作编程输入脉冲。当访问外部存放器时,地址锁存许可输出电平用于锁存地址低位字节。在FLASH编程期间,
27、此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE端以不变频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率1/6。所以它可用作对外部输出脉冲或用于定时目标。然而要注意是:每当用作外部数据存放器时,将跳过一个ALE脉冲。如想严禁ALE输出可在SFR8EH地址上置0。此时, ALE只有在实施MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,该引脚被略微拉高。假如微处理器在外部实施状态ALE严禁,置位无效。PSEN:外部程序存放器选通信号(PSEN)是外部程序存放器选通信号。在由外部程序存放器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存放器时,这两次有效/PSEN信号将不出现。/EA/VPP:访问外部程序
28、存放器控制信号。当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存放器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存放器。注意加密方法1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存放器。在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。3.2.2 定时器2定时器2是一个16位定时/计数器,它既能够做定时器,又能够做事件计数器。其工作方法由特殊寄存器T2CON中C/T2位选择。定时器2有三种工作模式:捕捉方法、自动重载(向下或向上计数)和波特率发生器。工作模式由T2CON中相关位选择。定时器2有2个8位寄存器:TH2和TL2。在定时工作方法中,每个机器周期,T
29、L2寄存器全部会加1。因为一个机器周期由12个晶振周期组成,所以,计数频率就是晶振频率1/12。在计数工作方法下,寄存器在相关外部输入角T2发生1至0下降沿时增加1。在这种方法下,每个机器周期S5P2期间采样外部输入。一个机器周期采样到高电平,而下一个周期采样到低电平,计数器将加1。在检测到跳变这个周期S3P1期间,新计数值出现在寄存器中。因为识别10跳变需要2个机器周期(24个晶振周期),所以,最大计数频率不高于晶振频率1/24。为了确保给定电平在改变前采样到一次,电平应该最少在一个完整机器周期内保持不变。中止:AT89C52有6个中止源:两个外部中止(INT0和INT1),三个定时中止(定
30、时器0、1、2)和一个串行中止。这些中止图3-2所表示每个中止源全部能够经过置位或清除特殊寄存器IE中相关中止许可控制位分别使得中止源有效或无效。IE还包含一个中止许可总控制位EA,它能一次严禁全部中止。对于AT89S52,IE.5位也是不能用。用户软件不应给这些位写1。它们为AT89系列新产品预留。定时器2能够被寄存器T2CON中TF2和EXF2逻辑触发。程序进入中止服务后,这些标志位全部能够由硬件清0。实际上,中止服务程序必需判定是否是TF2或EXF2激活中止,标志位也必需由软件清0。定时器0和定时器1标志位TF0和TF1在计数溢出那个周期S5P2被置位。它们值一直到下一个周期被电路捕捉下
31、来。然而,定时器2标志位TF2在计数溢出那个周期S2P2被置位,在同一个周期被电路捕捉下来。3.2.3 单片机最小系统设计单片机最小系统是由时钟振荡电路和复位电路组成。时钟振荡电路能够产生一定频率时钟信号,它是整个单片机心脏和中心。单片机各功效部件正常运行全部是基于一定大小时钟振荡频率,使单片机能够正常而有序地工作。复位电路目标是为单片机生成一个复位信号,使其能够完成正常复位,而STC89C52单片机进行是高电平有效复位。 晶振特征:图3.2所表示,AT89C51单片机有一个用于组成内部振荡器反相放大器,XTAL1和XTAL2分别是放大器输入、输出端。石英晶体和陶瓷谐振器全部能够用来一起组成自
32、激振荡器。外接石英晶体(或陶瓷谐振器)及电容C1、C2接在放大器反馈回路中组成并联振荡电路。对外接电容C1、C2即使没有十分严格要求,但电容容量大小会轻微影响振荡频率高低、振荡器稳定性、起振难易程度及温度稳定性,假如使用石英晶体,电容最好选择30pf+10pf,假如使用陶瓷谐振器,电容最好使用40pf+10pf。从外部时钟源驱动器件话,图3.3所表示。外部时钟脉冲接到XTAL1端,即内部时钟发生器输入端,XTAL2端则悬空。因为外部时钟信号经过二分频触发后作为外部时钟电路输入,所以对外部时钟信号占空比没有其它要求,最长低电平连续时间和最少高电平连续时间等还是要符合要求。 图3.2 内部振荡电路
33、连接图悬空XTAL2外部时钟脉冲XTAL1GND图3.3 外部振荡电路连接图 因为外部时钟信号是经过一个2分频触发器后作为内部时钟信号,所以对外部时钟信号占空比没有特殊要求,但最小高电平连续时间和最大低电平连续时间应符合产品技术条件要求。 在空闲工作模式下,CPU处于睡眠状态,而全部片上外部设备保持激活状态。这种状态能够经过软件产生。在这种状态下,片上RAM和特殊功效寄存器内容保持不变。空闲模式能够被任一个中止或硬件复位终止。由硬件复位终止空闲模式只需两个机器周期有效复位信号,在这种情况下,片上硬件严禁访问内部RAM,而能够访问端口引脚。空闲模式被硬件复位终止后,为了预防预想不到写端口,激活空
34、闲模式那一条指令下一条指令不应该是写端口或外部存放器。在掉电模式下,晶振停止工作,激活掉电模式指令是最终一条实施指令。片上RAM和特殊功效寄存器保持原值,直到掉电模式终止。掉电模式能够经过硬件复位和外部中止退出。复位重新定义了SFR 值,但不改变片上RAM 值。在VCC未恢复到正常工作电压时,硬件复位不能无效,而且应保持足够长时间以使晶振重新工作和初始化9。 对于时钟电路,本设计采取内部时钟方法,选择频率为12M晶振,其两端分别接至单片机18、19引脚,而其中电容C7、C8选择22pF,如此可使向单片机提供12M时钟信号。而复位电路能够经过阻容电路或另外加按键组成,在本设计电路中,鉴于单片机内
35、部自带复位功效,故而只需简单阻容电路即可。因为振荡电路中时钟频率选择12MHz,故而在此选择10uF电容和10K电阻组成复位电路。此最小系统部分电路图3.4所表示。 图3.4 最小系统部分电路3.3 采样部分介绍3.3.1 检测部分设计检测部分用于检测车辆出入,控制大门开闭,同时能够把检测部分送单片机处理后修改显示内容。检测部分采取红外收发对管检测红外检测电路。此电路简单,性能稳定,安装方便。当阻挡了接收管接收红外线强度时,产生一个低电平脉冲信号,因为对管发射口径较小,单光束发射,当有车驶入或驶出时,很轻易检测处理。红外检测部分安装在停车场入口和出口,用于检测汽车驶入停车场大门和驶出停车场大门
36、。当有车驶入或驶出时红外对管感受到电压改变,信号送比较放大器处理,处理结果送单片机进行处理同时二极管状态改变来检测有没有车辆驶入或驶出。红外检测部分和大门控制部分协同单片机一起工作,来控制大门开启或关闭。3.3.2 红外收发对管介绍红外收发对管是一个利用红外线开关管,接收管在接收和不接收红外线时电阻发生显著改变,利用外围电路能够时输出产生显著高低电平改变,高低电平改变输入单片机就可使之识别,从而实现智能控制10。我们使用单片机是凌阳61板,经过我们试验,在输入电压小于1.5伏时单片机识别为低电平,在输入电压大于1.85伏时单片机识别为高电平。红外发射电路由电阻、三极管、和红外发射二极管组成,接
37、收电路由红外接收管和放大电路组成,三极管接收到红外信号后,经过二级放大,经过滑动变阻器就能够得到放大后红外接收信号。 红外线接收管有两种,一个是光电二极管,另一个是光电三极管。光电二极管就是将光信号转化为电信号,光电三极管在将光信号转化为电信号同时,也把电流放大了,结合我们所设计电路图需要,我们选择NPN型光电三极管。其红外检测模块图3.5所表示。3.4 按键部分设计本系统包含显示模块,需要经过按键进行调整和复位。对于键盘电路,可选择扫描式、矩阵式和行列式等几类电路。对于扫描式键盘电路,其电路接法较为简单,但需要用到四个单片机I/O口,且需要阻容并联共同组成;对于矩阵电路,电路复杂而严谨,通常
38、适合于多按键电路,而此电路仅需四个按键,即复位键、调时键、加1按键、减1按键,故而不适用矩阵电路;而行列式型键盘电路,电路简单,控制轻易,所以采取此接法。其具体连接电路图3.6所表示。 图3.5 检测部分电路图 图3.6 按键模块电路图 3.5 显示部分设计和芯片选型 显示部分要求能够显示停车时间、空车位、车位数等部分必需信息。 此部分设计经过单片机对红外、时钟模块等模块参数设定,使其能够在LCD屏上进行显示,并能够经过按键进行调整和复位。字符型液晶显示模块是一个专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD,市面上字符液晶绝大多数是基于HD44780液晶芯片,HD44780是带西文字库液晶显示控
39、制器,用户只需要向HD44780送ASCII字符码,HD44780就根据内置ROM点阵发生器自动在LCD液晶显示器上显示出来。所以,HD44780关键适适用于显示西文ASCII字符内容液晶显示11。在显示器选择上,鉴于该显示设计字符显示,且数位较多,常规LED数码管无法满足要求,而LCD1602只能显示英文字符,不能显示汉字字符和数字。故而选择使用12864液晶显示器。用LCD不需要进行位选和段选,直接把数据端口直接和单片机I/O口相连,要显示信息则用软件编程进行设置。3.5.1 LCD12864介绍带汉字字库12864 是一个含有4 位/8 位并行、2 线或3 线串行多个接口方法,内部含有国
40、家标准一级、二级简体 汉字字库点阵图形液晶显示模块;其显示分辨率为12864, 内置8192 个16*16 点汉字,和128 个16*8 点ASCII 字符集12。利用该模块灵活接口方法和简单、方便操作指令,可组成全汉字人机交互图形界面。能够显示84 行1616 点 阵汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块组成液晶显示方案和同类型图形点阵液晶 显示模块相比,不管硬件电路结构或显示程序全部要简练得多,且该模块价格也略低于相同点阵图形液晶模块。其芯片图图3.7所表示。 图3.7 LCD12864芯片图 LCD12864有20个引脚,各引脚功效如表3-1所表示。 表3-1
41、LCD12864各引脚功效管脚号管脚名称电平管脚功效描述1VSS0V电源地2VCC3.0+5V电源正3V0-对比度(亮度)调整4RS(CS)H/LRS=“H”,表示DB7DB0为显示数据RS=“L”,表示DB7DB0为指令数据5R/W(SID)H/LR/W=“H”,E=“H”,数据被读到DB7DB0R/W=“L”,E=“HL”, DB7DB0数据被写到IR或DR6E(SCLK)H/L使能信号7DB0H/L三态数据线8DB1H/L三态数据线9DB2H/L三态数据线10DB3H/L三态数据线11DB4H/L三态数据线12DB5H/L三态数据线13DB6H/L三态数据线14DB7H/L三态数据线15PSBH/LH:8位或4位并口方法,L:串口方法(见注释1)16NC-空脚17/RESETH/L复位端,低电平有效(见注释2)18VOUT-LCD驱