停车场信息管理系统的研究机电一体化专业毕业论文

编号 XXXX 职业技术学院毕 业 论 文题 目 停车场信息管理系统的研究学生姓名 李 XX学 号系 部 电气工程系专 业 机电一体化班 级指导教师 龚 XXX顾问教师 揭 XXX摘要I摘 要本题为“停车场智能计数器” ，文章主要讨论在停车场方面的使用，分析研究其工作过程及原理，并以此为基础讨论其运行。整个设计由以下几个部分组成：稳压电源、光电耦合器、反向互锁识别电路、可逆计数器、预置数电路、译码电路、显示器电路等。主要远离是讨论车辆在驶入或使出时，经过光电耦合器的各个过程，由光电耦合器输出高低电位的变化来给到双上沿 D 触发器信号，根据车辆的驶入使出，输出端将传送相对应的脉冲信号给计数器，可逆计数器将会根据接收到的脉冲信号进行加计数还是减计数，再经译码器后，由七段数码管显示停车场内现有的车位数量。电路中同时运用了拨码开关来对可逆计数器做预置数，并在此基础上进行加减计数。关键字： 光电耦合器、触发器、可逆计数器、脉冲AbstractIIAbstractThe subject of “counter intelligence car-park“, the article focused on the use of the parking area, analysis of its work processes and principles, and as the basis for discussion of its use. The whole design from the following components: power supply, Photometric, to identify the direction of interlocking circuit (even rising edge of D flip-flop), reversible counter, preset number of circuits, decoding circuitry, show circuit. The main principle is to discuss the vehicles entering or leaving, after all Photometric the process, from Photometric output level of potential changes to the rising edge of the double-D trigger signal, according to the traffic passing vehicles Out, the output will be sent corresponding to the pulse signal to the counter, will be irreversible counter to the pulse of the receiving signals or by counting and counting, and the decoder, from forepart digital display of the existing car parks The number of parking spaces. At the same time the use of circuit switching codes to be reversible counter to the preset number, and in this counting on the basis of addition and subtraction. Key Words: photometric trigger reversible counter pulse 目录III目录摘 要 .I第 1 章 绪论 .11.2 常用计数器件 .11.3 电路结构 .2第 2 章 直流稳压电源 .32.1 直流稳压电源的组成 .32.2 原理与分析 .32.3 稳压电流的性能指标及测试方法 .43.1 基本驱动方式 .63.2 光敏二极管 .6图 3-2 光电二极管外形图 .73.3 特性参数 .7第 4 章 电路原理分析 .124.1 过程介绍 .124.2 原理分析 .124.3 计数电路 .17第 5 章 电路原理图 .22致 谢 .26参考文献 .27第 1 章 绪论1第 1 章 绪论1.1前言 在商业竞争异常激烈的今天，汽车保有量越来越大，各类型零售商场，连锁店，超市，博物馆，公园，展览馆等，如何去处理好车辆的停放问题已经成为一个不得不面对的问题。对于依赖客流量的产业来说，处理好停车问题显得尤为重要，意义也更大，这就要求有一个合适的计数器来完成这些工作。 本文所设计的计数器是采用双单束主动式红外计数器红外反射方式，抗干扰性好，可靠性高。通过采用两路红外传感器，并结合方向互锁识别电路，对方向进行辨别，电路结构简单，同时也极大地降低了成本，适用范围较广。本课题综合运用了以往所学的各科知识，能将其有机的整合起来，使之成为一个有机的知识体系，从而将课本知识融入到实践中去，以此来加深对所学知识的理解。 课题综合应用了数字电路、模拟电路及传感器的相关知识，如光电耦合器、集成触发器、可逆计数器、七段锁存译码器等组成的“ 停车场车位智能计数器” 。该设计应用广泛，可用于测量宾馆、饭店、商场、超市、博物馆、展览馆、车站、码头、银行等场所的停车场的车位数量，同时不会阻碍到车辆的进出。本电路的指导思想是利用红外发光管发射红外线，红外接收管接收此红外线，并将其放大、整形。当有车辆挡住红外光时，接收管没有接收到红外信号，放大器将输出低电平，同时计数器计数这个低电平脉冲，并经译码驱动电路使数码管显示相应数值。这样就得到要停车场内现有的可停放位置数量。计数范围在099之间，如果需要还可扩展。 其主要内容是在光电耦合器接收到信号后，驱动双上升沿D触发器，在将脉冲传送给可逆计数器，然后通过译码器显示出来。 1.2 常用计数器件 当前市场上，已经有各种各样的计数器来满足不同使用群体的需求，但是他们都有优缺点，主要分析如下： 人工计数 优点：适用于点检测，费用相对较小，从心理上觉得比较可靠。 缺点：短时间（如半小时内）可靠性较高，但随着时间的延长误差大幅增加； 当客流量增大时，误差率会变的更高。 单束被动式红外传感器 优点：可以适用于有热释对象的场合。 缺点：区别能力差，误差率高。 XXXX 职业技术学院2单束主动式红外计数器 优点：价格相对较低,结构简单. 缺点：不能辨别行进方向，车辆是进还是出，只适用于单一通道。 视频检测系统 优点：可以辨别行进方向，隐蔽；可以与保安系统相连。 缺点：识别系统较复杂,价格较高. 1.3 电路结构 实际电路结构框图如下图所示。图1-1 实际电路结构框图由图可知，本设计由以下几个功能模块组成：稳压电路、光电耦合器、双上升沿触发器CD4013、可逆计数器CD40192、译码器CD4511、拨码开关、七段数码管等构成。主要功能是当有车进入或驶出时，光电耦合器会接收到信号，输出一个低电平，然后驱动双上升沿D触发器，这时会有单个脉冲传送给可逆计数器，可逆计数器将会根据车辆的进入或驶出进行加减计数，再经译码器转换，最后由数码管显示出停车场内现有的可停放车辆数。其中拨码开关是来进行预置数，设置场内可停放车辆的位置数。电路设计中，要注意一个问题，由于光电耦合器件选用的是两个，其作用是用来辨别车辆是驶入还是驶出，所以两光耦间的距离一定要小于车辆的长度，否则将无法辨别。第 2 章 直流稳压电源3第 2 章 直流稳压电源 2.1 直流稳压电源的组成 直流稳压电源是由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等四大部分组成。交流电压变换部分：将交流电网提供的电流电压变换到电子电路所需要的交流电压，同时还可起到直流电源与电网的隔离作用。整流部分：将变压器变换后的交流电压变为单向的脉冲电压（脉冲直流）。滤波部分：对整流部分输出的脉冲直接进行平滑处理，使之成为一个含纹波成分很小的直流电压。稳压部分：将滤波输出的直流进行调节，以维持输出电压的基本稳定。由于滤波后输出直流电压受温度、负载、电网电压波动等因素的影响很大，所以要设置稳压电路。2.2 原理与分析 直流稳压电源的基本原理直流稳压电源一般由电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下： 图2-1直流稳压电源图各部分的作用 电源变压器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。变压器副边与原边的功率比为=P2/ P1，式中是变压器的效率。 整流滤波电路：整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。 XXXX 职业技术学院4图2-2整流滤波电路图各滤波电容C满足RL-C（35）T/2，或中T为输入交流信号周期，RL为整流滤波电路的等效负载电阻。 图2-3三端集成稳压器图三端集成稳压器：常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。常用可调式正压集成稳压器有CW317（LM317）系列，它们的输出电压从1.25V37伏可调，最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只位器。其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护，最大输出电流为1.5A。 其典型电路如图(4)，其中电阻R1与电位器R2组成输出电压调节器，输出电压Uo的表达式为：Uo1.25（