李修銀

（商丘技師學(xué)院 商丘 476000）

基于單片機(jī)停車場智能管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

李修銀

（商丘技師學(xué)院 商丘 476000）

基于單片機(jī)AT89C51的停車場智能管理系統(tǒng)，采用單片機(jī)AT89C51為核心控制器，利用傳感器來檢測停車場的情況，將檢測的結(jié)果發(fā)送給處理器，主控通過控制LCD12864液晶顯示器和點陣的輸出。該系統(tǒng)保證車主能夠及時了解停車場內(nèi)的空余車位數(shù)和空車位的具體位置，這樣就能使車主節(jié)省了時間，方便了車主，也為停車場的管理人員減少了麻煩。

單片機(jī)；傳感器；液晶顯示器

引言

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(zhàn)，司機(jī)進(jìn)入傳統(tǒng)的停車場前不知道停車場內(nèi)的情況，盲目的進(jìn)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(shè)計了基于單片機(jī)AT89C51的智能停車場管理系統(tǒng)，本設(shè)計符合國家制定標(biāo)準(zhǔn)，靈敏度高，便于安裝、能夠適用于各種環(huán)境。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計

1.1 總體框圖設(shè)計

基于單片機(jī)AT89C51的停車場智能管理系統(tǒng)包含電源模塊、傳感器模塊、控制模塊、顯示模塊，系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體框圖

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(dāng)前停車場的車位數(shù)、空車位位置，處理模塊接收傳感器的輸出信息，運(yùn)行內(nèi)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(shè)計

供電模塊的主電源是由220V交流電，需要給單片機(jī)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(wǎng)頻率均適用。其電壓調(diào)整率為±0.15%，負(fù)載調(diào)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(guān)電源），U2（PC817型光電耦合器），U3（TL431型可調(diào)式精密并聯(lián)穩(wěn)壓器）。

光耦U2和可調(diào)式精密并聯(lián)穩(wěn)壓器U3構(gòu)成的精密反饋電路，能顯著改善穩(wěn)壓性能。當(dāng)輸出電壓VCC發(fā)生變化時，輸出電壓VCC經(jīng)過R5、R6分壓后獲得取樣電壓，與TL431中的2。5V基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較后產(chǎn)生誤差電壓，再經(jīng)過光耦去控制反饋端電流，改變輸出占空比使得輸出電壓VCC維持不變。

1.3 傳感器模塊設(shè)計

光電傳感器是通過把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來控制的。光電傳感器由發(fā)送器、接收器和檢測電路三部分構(gòu)成。

光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)元件中還有發(fā)射板和光導(dǎo)纖維。三角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的發(fā)射裝置。它由很小的三角錐體反射材料組成，能夠使光束準(zhǔn)確地從反射板中返回，可以在與光軸0～25的范圍改變發(fā)射角，使光束幾乎是從一根發(fā)射線，過反射后，還是從這根反射線返回。

1.4 控制模塊設(shè)計

單片機(jī)芯片是整個控制系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)系統(tǒng)任務(wù)的調(diào)配，程序的執(zhí)行和監(jiān)控，是整個系統(tǒng)的主控中心。本設(shè)計的單片機(jī)選擇AT89C51，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(wěn)定，可靠性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)適用。

單片機(jī)與LCD12864液晶顯示屏、點陣、傳感器、開關(guān)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(jī)采集鍵盤信息得到停車場的初始位置信息，經(jīng)過對信息的計算處理，可以經(jīng)空余停車位的數(shù)量及其停車位的具體位置通過點陣的形式呈現(xiàn)給即將進(jìn)入停車場的駕駛員，并且引導(dǎo)駕駛員以最短的路徑進(jìn)入停車位。

1.5 顯示模塊設(shè)計

顯示模塊實時顯示當(dāng)前停車場的各種信息。包括可以顯示停車場停車位總數(shù)，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。本設(shè)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(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面，也可完成圖形顯示。

液晶顯示器與單片機(jī)連接，單片機(jī)的P0口與12864的數(shù)據(jù)端連接，進(jìn)行8位數(shù)據(jù)通訊，單片機(jī)的P3。6與12864的RW連接，當(dāng)P3。6為低電平時，單片機(jī)發(fā)送顯示器的控制命令，為高電平時發(fā)送顯示器的顯示數(shù)據(jù)；單片機(jī)的P3。4與12864的SCLK相連，作為顯示器的使能端。

2 停車場智能管理系統(tǒng)軟件設(shè)計

根據(jù)停車場智能管理系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計，檢測儀軟件運(yùn)行的過程可以表述為：

主程序：單片機(jī)AT89C52上電后，CPU和所有的特殊功能寄存器都自動進(jìn)行復(fù)位后處于特定的初始狀態(tài)，調(diào)用初始化語句使得12864液晶顯示器正常使用。進(jìn)入大循環(huán)函數(shù)，不停得檢測停車場的信息，實時檢測停車場的動態(tài)。

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(shù)和寫數(shù)據(jù)函數(shù)，每個步驟需要有一定的延遲，避免屏幕處理不及時出現(xiàn)亂碼的現(xiàn)象。

3 結(jié)論

基于單片機(jī)AT89C52的停車場智能管理系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為控制核心，采用C語言進(jìn)行編程，各模塊參數(shù)在實際操作過程中進(jìn)行調(diào)試，并選擇合適的參數(shù)，該系統(tǒng)經(jīng)過實際的系統(tǒng)測試，系統(tǒng)運(yùn)行安全穩(wěn)定，而且可以引導(dǎo)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(nèi)的空余車位數(shù)和空車位的具體位置，這樣就能使車主節(jié)省了時間，方便了車主，也為停車場的管理人員減少了麻煩。

[1]戴佳，戴衛(wèi)恒.51單片機(jī)C語言應(yīng)用程序設(shè)計實例精講[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006，4.

[2]潘永雄.新編單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2003，2.

[3]李朝青.單片機(jī)原理及接口計術(shù)（第三版）.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2005，10.

U495

A

1004-7344（2016）18-0299-01

2016-4-20

李修銀（1983-），男，河南商丘人，初級，研究方向為電子信息。