基于單片機停車場智能管理系統的設計與實現

【摘 要】基于單片機AT89C52的停車場智能管理系統，采用單片機AT89C52為主控制器，利用紅外線對管來檢測停車場的情況，將檢測的信息傳遞給單片機處理，通過單片機控制LCD12864液晶顯示器和點陣的輸出。該系統保證車主能夠及時了解停車場內的空余車位數和空車位的具體位置，這樣就能使車主節省了時間，方便了車主，也為停車場的管理人員減少了麻煩。

【關鍵詞】AT89C52單片機；紅外線對管；點陣

隨著人們生活水平的不斷提高，家用小轎車逐漸增多，這就給停車場的管理帶來了挑戰，司機進入傳統的停車場前不知道停車場內的情況，盲目的進入停車場可能會造成沒車位的尷尬局面，浪費了大量的精力和財力，針對于上述問題，本論文設計了基于單片機AT89C52的智能停車場管理系統，本設計符合國家制定標準，靈敏度高，便于安裝、能夠適用于各種環境。

1.停車場智能管理系統的硬件設計

1.1 總體設計

基于單片機AT89C52的停車場智能管理系統包含電源模塊、傳感器模塊、控制模塊、顯示模塊。電源模塊為傳感器模塊、控制模塊、顯示模塊提供5V電源；傳感器模塊采集信息，輸出當前停車場的車位數、空車位位置，處理模塊接收傳感器的輸出信息，運行內部程序從I/O端口輸出高低電平，從而控制顯示器的顯示。

1.2電源模塊設計

供電模塊的主電源是由220V交流電，需要給單片機控制器及傳感器提供5v直流電源[1]。該電源的輸入電壓范圍是85～265VAC，并且對50Hz或者60Hz的電網頻率均適用。其電壓調整率為±0.15%，負載調整率為±0.2%，輸出功率為5W，輸出紋波電壓為50mV。電路共使用3片集成電路IC：U1（VIP22A型單片開關電源），U2（PC817型光電耦合器），U3（TL431型可調式精密并聯穩壓器）。

1.3 傳感器模塊設計

光電傳感器是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來控制的。光電傳感器由發送器、接收器和檢測電路三部分構成。

發送器對準目標發射光束，發射的光束一般來源于半導體光源，發光二極管（LED）、激光二極管及紅外發射二極管[2]。接收器由光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學元件如透鏡和光圈等，后面是檢測電路，它能濾出有效信號和應用該信號。

光電開關的結構元件中還有發射板和光導纖維。三角反射板是結構牢固的發射裝置。它由很小的三角錐體反射材料組成，能夠使光束準確地從反射板中返回，可以在與光軸0到25的范圍改變發射角，使光束幾乎是從一根發射線，過反射后，還是從這根反射線返回。紅外收發對管是一種利用紅外線的開關管，接受管在接受和不接受紅外線時電阻發生明顯的變化，利用外圍電路可以時輸出產生明顯的高低電平的變化，高低電平的變化輸入單片機就可使之識別，從而實現智能控制。在輸入電壓小于1.5伏時單片機識別為低電平，在輸入電壓大于1.85伏時單片機識別為高電平。本電路電路簡單，性能穩定，安裝方便，但距離比較近。當阻擋了接收管接收紅外線的強度時，產生一個低電平的脈沖信號，由于對管的發射口徑較小，單光束發射，小球相對紅外裝置正交落下時，很容易檢測處理[3]。

1.4 控制模塊設計

單片機芯片是整個控制系統的核心，負責系統任務的調配，程序的執行和監控，是整個系統的主控中心[4]。本設計的單片機選擇AT89C52，它用來處理傳感器檢測到的信息，以及對停車位的顯示控制，此控制器性能安全穩定，可靠性強，經濟適用。

單片機與LCD12864液晶顯示屏、點陣、傳感器、開關相連，傳感器模塊獲取停車場停車位的位置信息傳遞給控制器，單片機采集鍵盤信息得到停車場的初始位置信息，經過對信息的計算處理，可以經空余停車位的數量及其停車位的具體位置通過點陣的形式呈現給即將進入停車場的駕駛員，并且引導駕駛員以最短的路徑進入停車位。

1.5 顯示模塊設計

顯示模塊實時顯示當前停車場的各種信息。包括可以顯示停車場停車位總數，已用多少停車位，剩余停車位以及剩余停車位的具體位置等等[5]。本設計采用帶中文字庫的12864是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，可構成全中文人機交互圖形界面，也可完成圖形顯示。由該模塊構成的液晶顯示與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結構或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊。

2.停車場智能管理系統軟件設計

根據停車場智能管理系統的硬件電路設計，檢測儀軟件運行的過程可以表述為：

主程序：單片機AT89C52上電后，CPU和所有的特殊功能寄存器都自動進行復位后處于特定的初始狀態，調用初始化語句使得12864液晶顯示器正常使用[6]。進入大循環函數，不停得檢測停車場的信息，實時檢測停車場的動態。

LCD12864液晶顯示器：LCD12864液晶顯示器帶有字庫，因此不需要提取字碼，只需要編譯寫指令函數和寫數據函數，每個步驟需要有一定的延遲，避免屏幕處理不及時出現亂碼的現象[7]。

3.結論

基于單片機AT89C52的停車場智能管理系統以AT89C52單片機為控制核心，采用C語言進行編程，各模塊參數在實際操作過程中進行調試，并選擇合適的參數，該系統經過實際的系統測試，系統運行安全穩定，而且可以引導駕駛員找到最近停車位，完全能夠滿足停車場的智能管理的需求，保證了車主及時了解停車場內的空余車位數和空車位的具體位置，這樣就能使車主節省了時間，方便了車主，也為停車場的管理人員減少了麻煩。

【參考文獻】

[1]戴佳，戴衛恒.51單片機C語言應用程序設計實例精講[M].北京：電子工業出版社，2006.4.

[2]潘新民，王艷芳.微型計算機控制技術[M].北京：電子工業出版社，2004.

[3]沈紅衛.基于單片機的智能系統設計與實現[M].北京：電子工業出版社，2005.1.

[4]張迎新.單片微型計算機原理、應用及接口技術（第二版）[M].北京：國防工業出版社，2005.9.

[5]潘新民，王艷芳.微型計算機控制技術[M].北京：電子工業出版社，2004.

[6]沈紅衛.基于單片機的智能系統設計與實現[M].北京：電子工業出版社，2005.1.

[7]AT89C52 DATA SHEEP Philips Semiconductors，1999.doc.