基于51單片機(jī)停車場(chǎng)車位引導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

?周明彬 曾伊玲

摘要：在很多人流量大的地方，因?yàn)檐囕v集中的情況，所以每次經(jīng)過(guò)停車場(chǎng)時(shí)都需要工作人員來(lái)指揮車輛，告訴車主停車場(chǎng)那些地方還有空余車位可以泊車。所以很多地方的舊停車場(chǎng)使用的管理方式，是十分浪費(fèi)人力和物力。如果能在停車場(chǎng)的入口設(shè)置一個(gè)顯示屏，用來(lái)顯示該停車場(chǎng)是否有空余車位或者已經(jīng)停滿，同時(shí)顯示那些車位已經(jīng)停車，那些車位還沒(méi)有停車，這樣將可以省去很多人力。本系統(tǒng)由STC89C52單片機(jī)工作電路模塊、紅外對(duì)管傳感器檢測(cè)模塊、LCD1602液晶顯示電路模塊、LED指示燈電路和電源電路組成。通過(guò)紅外對(duì)管模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)車位是否占用，然后51單片機(jī)根據(jù)紅外線對(duì)管的檢測(cè)狀態(tài)發(fā)送給液晶顯示器，液晶顯示器接收到單片機(jī)的信息，實(shí)時(shí)顯示車位是否被占用、車位被占用數(shù)、空車位數(shù)、顯示車位的停車費(fèi)用，并有狀態(tài)指示燈指示那些車位是否已停車，給車主提供一個(gè)高效便捷的停車環(huán)境的同時(shí)也能提高整個(gè)停車場(chǎng)的利用率。

關(guān)鍵詞：車位;檢測(cè);引導(dǎo)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）36-0227-02

1概述

如今，我國(guó)汽車存有量快速增長(zhǎng)。我國(guó)汽車存有量己達(dá)1.97億量之多，汽車存有量的快速增長(zhǎng)從側(cè)面也反映出我國(guó)人民生活水平的提高。但是，汽車數(shù)量的增多，也帶來(lái)很多社會(huì)問(wèn)題。最直接的問(wèn)題就是汽車停車的問(wèn)題，很多傳統(tǒng)的停車場(chǎng)，需要大量人員來(lái)管理人們停車，且停車場(chǎng)的利用率低，停車需要較長(zhǎng)的時(shí)間。如今，傳統(tǒng)的停車場(chǎng)的停車效率是比較慢的，需要很多時(shí)間去尋找車位。本設(shè)計(jì)就是為了給人們提供一個(gè)方便快捷的停車環(huán)境，而且系統(tǒng)性能穩(wěn)定，減少人員的十預(yù)，提高人們的停車效率，還能隨著環(huán)境的變化，還能改變?cè)械娜毕荩瑏?lái)滿足車主的停車要求。

2設(shè)計(jì)方案

本系統(tǒng)由STC89C52單片機(jī)電路、紅外對(duì)管傳感器、LCD1602液晶顯示電路、LED指示燈電路和電源電路組成。

2.1電路控制器選擇

采納STC89C52單片機(jī)來(lái)制作本設(shè)計(jì)的工作控制電路。該單片機(jī)功能損耗低，功能穩(wěn)定，I/O接口多，芯片的制作成本低，能夠滿足本設(shè)計(jì)的功能要求。

2.2顯示方案選擇

采納LCD液晶顯示屏制作系統(tǒng)的顯示模塊。LCD1062液晶屏是通過(guò)單片機(jī)驅(qū)動(dòng)顯示的，普遍采納LCD1062液晶屏用來(lái)顯示的文字、數(shù)據(jù)、圖形，該顯示屏擁有展現(xiàn)內(nèi)容多的優(yōu)點(diǎn)。

2.3檢測(cè)方案選擇

選擇采用紅外線光電開(kāi)關(guān)。紅外線具有穿透性強(qiáng)，傳播距離遠(yuǎn)的優(yōu)點(diǎn)，還有不影響其他電子器件的工作，對(duì)周邊環(huán)境的影響小，電路調(diào)試簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

3硬件電路設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)采用STC89C52單片機(jī)來(lái)制作系統(tǒng)的控制電路，使用紅外線對(duì)管作為傳感電路，使用LCD1602屏幕來(lái)制作展示內(nèi)容電路模塊，采用LED燈作為本設(shè)計(jì)的指示電路和電源電路指示燈組成。系統(tǒng)硬件的邏輯框圖如圖1：

3.1 STC89C52單片機(jī)工作電路說(shuō)明

單片機(jī)控制電路的主要功能就是處理紅外線對(duì)管對(duì)當(dāng)前車位檢測(cè)到的信息，對(duì)LCD屏幕和LED指示電路做出相應(yīng)的控制，STC89C52單片機(jī)的工作電路一般有電源電路，復(fù)位電路，時(shí)鐘電路這三大部分組成單片機(jī)的工作電路。單片機(jī)工作電路圖如圖2所示。

3.2電源電路接口設(shè)計(jì)

DC接口的作為就是給整個(gè)系統(tǒng)提供5v的直流電源，因?yàn)槲覀兪褂玫碾娐房刂破鞯墓ぷ麟妷簽?V的直流電壓，所以我們采用SV的直流電源為整個(gè)設(shè)計(jì)電路進(jìn)行供電。DC插座是為系統(tǒng)提供電源的接口，可以直接接USB電源線，一端插在DC插座上，其他一端需要插在Sv電源上，我們平時(shí)使用的電腦USB、充電寶、手機(jī)充電器等等都是可以的。

LED1燈是電源電路接口是否接上電源的指示燈，R2是為了保護(hù)LED燈設(shè)計(jì)，主要防止當(dāng)開(kāi)關(guān)按下后，會(huì)產(chǎn)生比較大的電流，避免出現(xiàn)燒壞LED燈的情況，還有一個(gè)自鎖開(kāi)關(guān)SWI，SWI按下后，LEDI燈亮，表示有直流電源5V流出。DC電源接口電路如圖3：

3.3 LCD1602液晶顯示模塊電路設(shè)計(jì)

LCD屏幕的主要功能是顯示整個(gè)停車場(chǎng)的車位的實(shí)時(shí)狀態(tài)，主要由車位的狀態(tài)，對(duì)已經(jīng)停車的車位進(jìn)行計(jì)費(fèi)，顯示剩余車位與整個(gè)停車場(chǎng)的在總車位。車主就可以根據(jù)屏幕顯示的信息找到?jīng)]有停車的車位進(jìn)行停車。

本設(shè)計(jì)使用的是LCD1062的顯示字符功能。顯示電路看起來(lái)比較簡(jiǎn)單一點(diǎn)，主要組成由一個(gè)LCD屏幕是顯示電路的主要電子器件，還有一個(gè)可調(diào)電阻。顯示模塊LCD屏幕電路原理圖如圖4。

LCD1062液晶顯示屏實(shí)物圖如圖5所示：

3.4 LED信號(hào)指示燈設(shè)計(jì)

LED燈指示燈在整個(gè)系統(tǒng)的功能顯示車位狀態(tài)，每個(gè)LED燈電路對(duì)應(yīng)一個(gè)車位，如果該車位有停車的話，對(duì)應(yīng)的LED燈就會(huì)亮，如有沒(méi)有，就不會(huì)亮。車位可以根據(jù)LED燈的狀態(tài)來(lái)獲得當(dāng)前車位是否有停車。

如圖4所示，每個(gè)電路由一個(gè)LED燈和一個(gè)IK的電阻組成。當(dāng)連接LED信號(hào)燈指示電路的單片機(jī)引腳的電平被拉低時(shí)，LED燈將會(huì)被點(diǎn)亮，若沒(méi)有的情況，是不亮的。LED燈指示電路圖如圖6：

3.5 HW紅外避障模塊電路設(shè)計(jì)

紅外線對(duì)管在整個(gè)系統(tǒng)的功能就是檢測(cè)對(duì)應(yīng)車位是否有停車，紅外線對(duì)管將會(huì)發(fā)送相應(yīng)的電平給單片機(jī)，單片機(jī)接收到紅外線對(duì)管檢測(cè)的信息后，控制LCD屏幕和LED燈指示電路顯示當(dāng)前車位的信息。紅外避障模塊內(nèi)部電路原理圖如圖7，其中Rl電阻為分壓電阻，將紅外避障傳感器檢測(cè)到的障礙信息轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)，模擬量信號(hào)接入LM393比較器后，即可與LM393比較器芯片2號(hào)引腳所接的分壓電阻分壓后的模擬電壓進(jìn)行比較，進(jìn)而得出DO數(shù)字信號(hào)（即高低電平信號(hào)）。Cl、C2為濾波電容，Cl電容對(duì)電源進(jìn)行濾波，讓電源輸出更穩(wěn)定。C2電容對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行濾波，保證模擬信號(hào)輸出的穩(wěn)定性。R2、R3均為限制電流作用的電阻，避免出現(xiàn)燒壞指示燈的情況出現(xiàn)，LED燈均為低電平有效。R5也為限流電阻，保護(hù)紅外發(fā)射頭，以防燒壞。電阻R4（10K）為的作用是上拉，使出現(xiàn)的不確定的電平信號(hào)保持在高電平的位置，還有就是能對(duì)電路起到一個(gè)限制電流的作用。能夠讓LM393比較器輸出的高低電平信號(hào)時(shí)，在與單片機(jī)引腳連接時(shí)電平信號(hào)的讀取更加穩(wěn)定。紅外線電路圖7：

紅外避障模塊接口原理圖如圖8所示。

4編寫語(yǔ)言的選擇

本設(shè)計(jì)程序難度比較高，計(jì)算的東西也比較多，所以我們采用浮點(diǎn)計(jì)算來(lái)解決計(jì)算量多的情況，最終選擇采納C語(yǔ)言作為我們的編程指令程序。

4.1程序流程圖

我們主要使用的是Keil uVision4軟件對(duì)程序指令進(jìn)行編寫與調(diào)試，我們采納的是C語(yǔ)言程序，C語(yǔ)言指令層次分明，條理性強(qiáng)，簡(jiǎn)單易懂。程序指令開(kāi)發(fā)邏輯圖如圖10。

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【通聯(lián)編輯：光文玲】

收稿日期：2019-09-11

作者簡(jiǎn)介：周明彬（1995-），男，廣東普寧人，本科，主要研究方向?yàn)閱纹瑱C(jī)的應(yīng)用;曾伊玲（1997-），女，廣東茂名人，本科，主要研究方向?yàn)閱纹瑱C(jī)的應(yīng)用。