智能自动停车收费系统设计

题目智能自动停车收费系统设计

学生姓名学号

所在学院物电学院

专业班级电子信息工程

指导教师

完成地点物理与电信工程学院实验室

2016年5月30日

智能自动停车收费系统设计

王树强

（陕西理工学院物理与电信工程学院电子信息工程专业,2012级3班，陕西汉中723000）

指导教师：梁芳

［摘要］介绍基于STC89C52单片机控制的一款停车场自动停车收费系统，本次设计的停车自动收费控制系统采用红

外线反射探测模块，通过检测光信号反射的信号控制大门的自动开启和关闭功能、自动计费功能、显示功能〔实时

显示停车场剩余车位〕、查询功能，系统通过硬件设计和软件编程设计使系统更具灵活性，将智能控制应用于停车

收费管理系统。系统的实际开发使用与传统停车场相比拟将大大节省临时停车场的管理费用及人员的分配，提高临

时停车场的利用效率。

［关键词］单片机；伶率场；白动停车收费系统

IntelligentAutomaticParkingChargeSystemDesign

AuthonShuQiangWang

(Grade12,Class3,Majorelectronicsandinformationengineering,SchoolofPhysicsandTelecommunication

Engineering,ShaanxiUniversityofTechnology,Hanzhong7230(H),Shaanxi)

Tutor:FangLiang

[Abstract]IntroducesanautomatictemporaryparkinglotfeemanagementsystembasedonsinglechipSTC89c52,itadopts

theinfraredreflectiondetectionmoduletocomputetheparkingfee,whichhavehadthefunction(situationdemonstrating

parkinglot),openandclosetheparkinglotgateautomaticallybydetec:ingthelightsignalreflectionsignal,queryandshow

theparkingurc«staleinrealtime,mukcflexibilityhuvemorcsyslcmuticully,completedthehurdwurcdesignundsoftware

programmingdesign,theapplicationofintelligentcontrolintheparkingfeemanagementsystem,thesystemparking

voluntarilycharging'sturntoadepttheplanparkingratioiradilionlowastemoreadvantageouswayinfraredraydclcciing

planfeeway,Originallysystematicrealitydevelopsadministrationcostandhandbeingputintousewilleconomize

provisionalparkinglotgreatly,inprovesprovisionalparkinglotutilizationratio.

[Keywords]Monolithicmachine;Parkinglot;Chargeforautomationmotorstoppageissystematic

目录

1引言0

1.1研究背景0

1.2国内外研究现状0

1.3课题的意义和解决的问题0

2设计原理1

2.1系统总体的框架1

2.2系统工作过程2

3系统硬件设计

3.1单片机的设计2

3.2STC89c52的引脚及功能2

3.3采样局部介绍5

3.3.1检测局部的设计5

3.3.2反射型光电传感器模块介绍5

3.3.3比拟器LM393简介5

3.4显示模块的设计6

3.4.1液晶显示模块概述6

3.4.2用户指令集7

3.5按键局部设计8

3.6大门控制局部的设计8

3.6.1固态继电器介绍8

3.6.2栏杆机控制原理8

4软件设计8

4.1如何进行程序设计8

4.2方案设计程序流程图9

4.3总电路图9

4.4调试结果

总结9

致谢10

参考文献10

附录A10

附录B39

附录C40

1引言

随着经济的增长，越来越多的人参加了购车行列。汽车需求增长较快拉动汽车产销量连创新高,

汽车行业产业链长、关联度高、消费拉动大，是我国经济开展的重要支柱产业之一。2015年全年国

内生产总值为871,564亿元，相比于去年有较快的增长，居民人均可支配纯收入实际增长13.8与。

经济的跨速增长以及居民收入水平的快速走高，汽车等商品的购物需求不断增加。汽车数量的剧增

和停车场地的相对短缺，使得停车场的管理收费问题凸现，特别是大型超市的临时停车场管理收费

更加困难，同时，出现公共区域道路拥挤，随意停车，建设智能停车场非常有必要，能够更有效提

高停车场的管理效率。

1.1研究背景

国内的停车场收费管理系统通常采用以卜几种收费方式：

“)采用摄像计费的方式：在停车场门口一定位置放置一台摄像机，利用摄像机采集下汽车车牌号

码，传送单片机或电脑处理。再由单片机计时和收取费用，并控制大门开启。该方案中所涉及信息量

大，要求必须具有较大的存储容量,硬件、软件设计好杂，花费本钱高。

(2)采用刷卡计费的方式：车主必须到指定地点办理IC卡，通过刷卡进出停车场，并采用IC卡缴

停车费用纳费。但该方式更适合于有长期固定停放车位的停车场。

(3)采用非接触IC卡自动计时的收费方式：硬件组成上简单清晰，直接由上位机控制，软件设计

较为复杂。

1.2国内外研究现状

目前国内外大多针对停车自动收费系统进行研究，例如停车导航系统，停车自动收费系统等，

取得了良好的成绩，并且给智能停车收费系统的研究提供了更好的理论。1970年，德国建成了一个

最早的停车诱导系统。系统在12处设置了光电导航系统，并且随着之后的开展，可以在行远距离控

制，提高了停车场的管理效率⑴。1973年，日本建立自己的停车导航系统。可以显示停车场的使用

状况、车位数以及停车场的位置等。日本的停车诱导系统采用区域、主耍路口、停车场内三级引导

电子显示牌，显示停车场在区域中的位置，停车场的行车方向和是否有空车位的信息⑵。

在国内来说，对智能停车收费系统方面也做了深入的研究，大连理工大学的研究课题是非接触

式IC卡在停车场管理系统中的应用，通过研究了这个课题，使收费系统更加智能化，北京工业大

学对相应的研究了智能停车场内部通信的控制，提出了一种通信的停车场系统的设计。但是我国的

临时停车场管理系统还存在很多的缺点，比方集成度低、智能化缺乏，注重收费的自动化，而无视

了停车过程的自动化、平安监控的自动化。各个管理子系统没有有效地综合集成起来，这样直接导

致了停车场平安性、管理智能化水平和整体运行效率的降低⑶。

1.3课题的意:义和解决的问题

对智能停车收费系统的研究在理论上和实际上都具有重要意义。本系统采用的是红外模块检测

车辆的信号，并送由单片机处理信号并执行相应的指令进行计费，使临时停车场的管理更加有效。

本系统的实际开发使用不仅大大节省临时停车场的管理费和人手、而且临时停车场的使用效率也会

得到一定程度的提高。该系统的优点在于根据需要可方便地设置停车管理设备，并且可以方便快捷

地设置自动收费，采用此模式便可较大地提高停车场的收费管理效率，减少收费效率低产生的局部

拥堵现象。系统的设计就可以较好地解决临时停车场收费难、效率低的问题。

2设计原理

2.1系统总体的框架

主控单元的选择：相比于其他系列单片机，STC89c52优点：功耗低、性能高的CMOS8位控制

器，在线可编程的Flash存储器。故主控模块采用STC89c52。

检测模块的选择：相比于地磁传感器模块，红外对管检测模块价格更廉价，可移植性好，性价

比高，功能实现效果根本相同。故检测模块采用红外对管检测模块。

显示模块的选择：相比于显示内容单一的数码管，16O2LCD显示质量禽、数字式接口、体积小、

重量轻、功耗低。故显示模块采用1602LCDo

键盘模块的选择：本设计采用按键较少，而独立式键盘电路，电路简单、控制容易。故键盘模

块采用独立式键盘电路。

系统采用红外对管检测模块进入的车辆，用此动作传给单片机控制中心，操作键盘用来查询要

显示的信息，系统采用16O2LCD液晶来显示停车场状态、停车时间、费用等一些信息，系统总体的

框架如图2-1所示

位，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大门开启，让其离开。驶出来的汽车按照在其车位上的停车时间换算为

停车场的总贽用信息，同一时间在屏幕,显示各种信息。

(3)操作键盘模块：4个独立按键，分别是上翻页键、下翻页键、清零键、返回首页键，当按键

按下时，产生低电平信号，传给单片机，单片机控制1602LCD显示相应信息。

(4)大门控制模块:红外线检测局部检测到的信号传给单片机后，单片机控制继电器中电机动作,

随后控制栏杆的起降，执行停车场大门的开启和关闭功能。保证/车辆安应全出入，应该让栏杆升

起延时一段时间。

(5)显示模块：显示停车场状态信号其中不仅包括每停一辆车的价格还包括显示今天一共停了多

少辆车，现在停了几辆车，还有几个空车位可以使用。这时大门的绿灯表示有车正在进入空车位，

还可以停车；红灯表示场内车位全满，不允许汽车进入。不仅方便了驾驶人，还便于管理者查看停

车场的各种情况，可以及时的调整收费标准和经营策略。

用程序来说就是检测有没有空车位，有空位那么允许车进入，没那么不翻开大门。如果有车进

来，等待汽车通过传感器，翻开进车大门，已停车位数加1,停车总量加1,延时一段归间，让汽车

通过进车门，关闭进车门；没空位时，不翻开大门，即纥灯亮。检测有没车出去，有那么等待汽车

通过出车门传感器，翻开出大门，已停车位数减1,延时一段时间，让汽车通过出车门，关闭出车门。

其中，操作键盘模块、XD显示模块和单片机控制中心合称为中心控制电路。

2.2系统工作过程

当汽车进入或驶出停车场，模块将通知单片机有汽车驶入或驶出停车场，单片机再根据停车场的当

时的状态控制停车场大门的开启和关闭，根据设置好的停车费用，及时间，做相应的处理。停车场

未满，大门开启，车位减一，开始计时，并送相应单元存储数据。车出库时，显示相应花费，大门

翻开，车位数加一。停车场没有车位时，红灯亮起，停车场大门保持关闭。

停车收费标准后期可以根据程序调节，为方便停车运营或能演示，系统初始值设为1元/3计时显示

为天、时、分,一天按照8小时营运，大于八小时就按照8小时收取相关费用。

用程序说就是检测有没有空车位，有空位那么允许进入，没那么绿灯火，红灯亮不翻开大门。如果

有车进来，等待汽车通过感应器，翻开大门，已停车位数加1,停车总数加1,延时一段时间，让汽

车进入大门，关闭进车大门；没车位时即红灯亮。检测有没有出车，有那么等待汽车通过出车门感

应器，翻开出车大门，已停车位数减1,延时一段时间，让汽车通过出车门，关闭其车门。

3系统硬件设计

3.1单片机的设计

单片机就是在一块半导体硅片集成了微处理器(CPU),存储器(RAM,ROM,EPROM)和各种输入、输出

接口，这样具有一台计算机的属性的一块集成电路芯片，被称为单片微型计算机，简称单片机⑷。单

片机是整个控制器系统的核心，故也可将其称为MCU(微处理器)。单片机的可选范围很大，对于

P【C系列单片机，其内部带有集成的A/D转换模块，但其转化精度无法满足系统工作的要求，且其

编程语言较为复杂；而对于51系列单片机，虽然本钱很任，编程所用语言也比拟熟悉简单，但绝大

局部此系列单片机均无自带的A/D转换功能，运行速度也比拟慢，不能适应设计要求。故而选用STC

系列。其中，STC89c52单片机，其内部存储器空间为8K,本钱价也不高，可以实现低本钱、高性能

的设计要求，是一款具有很强功能的微处理器，是本设计主控芯片的优良选择。

3.2STC89C52的引脚及功能

STC89C52是一种带8K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机，

使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造,Flash存储器允许程序存储器在系统上可编程，同

时也适于常规编程器使用。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得STC89C52

为众多嵌入式控制系统提供了高灵活、有效率的解决方案。STC89C52提供以下标准功能：8k字节

Flash闪速存储器，128字节内部RAM,32个I/O□线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级

中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，STC89c52可降至0Hz的静态逻

辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM,定时/计数

器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式时可以保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁

止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。

图3.1STC89c52单片机引脚图

1.时钟电路

STC89c52内部有一个高增益反相放大器，引脚XTAL1是运算放大器的输入端，XTAL2是运算放

大器的输出端。时钟信号可以由两种方式产生，分别是内部或外部。内部的时钟产生如图3)所示，

当XTAL1和XTAL2外接定时元器件时，时钟电路就会产生自己振荡。石英晶体和电容组成的并联谐

振回路是定时元件的常用构成。电容值是在5〜3()pF之间选择，改变电容值的大小对频率起一定的

微调作用。晶体振荡频率的范围在1.2〜12MHz之间⑸。

外部的时钟电路如图(b)所示，XTAL2引脚接外部振荡器，XTAL1引脚接地。几乎所有外部振

荡信号都可以，但需要保证一定的脉冲宽度，一般情况下，采取频率小于12MHz的方波信号⑻。外

部时钟电路会产生两分频，并产生两相时钟，发送到单片机使用。

图a内部方式时钟电路图b外部方式时钟电路

图3.2时钟电路

2.复:位及复位电路

(1)复位操作

复位是单片机的初始化操作。其主要功能是把PC初始化置为OOOOII,使单片机从0000H单元开

始执行程序⑺。当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位

键重新启动。

除PC之外，复位操作还对其他一些存放器有影响，它们的复位状态如表所示。

表3.1一些存放器的复位状态

存放器.复位状态存放器爱位状态

PC0000HTCONOOH

ACCOOHTLOOOH

PSWOOHTHOOOH

SP07HTL1OOH

DPTR0000HTillOOH

P0-P3FFHSCONOOH

IPXXOOOOOOBSEUF不定

IEOXOOOOOOBPCONOXXXOOOOB

TMODOOH

(2)复位信号的原理

复位信号通过RST引脚进行输入。高电平的情况卜，复位电路保持有效，有效时间约为24个振

荡周期。根据采取的晶振频率的不同，复位操作所用时间不同。

图3.3复位信号的原理图

复位电路分为内外两个局部。当施密特触发器接收到外部的复位信号，送至片内复位电路，然

后在每个机器周期的S5P2忖刻进行施密特触发器的输出采样，然后得到内部复位操作所需要的信号

复位操作有上电复位和手动按钮复位两种方式。

上电复位是工作过程在加电时通过外部复位电路的电容充电而逐渐回落来完成的，其电路如图

(a)所示。

手动按钮复位有电平方式和脉冲方式两种。其中，电平复位是通过复位端串一个电阻与Vcc电

源连接而实现的，其电路如图(b)所示；而脉冲复位那么是利用RC微分电路产生的正脉冲来实现

的，

其电路如图(c)所示：

(a)上电复位(b)电平复位(c)脉冲复位

图3.4复位电路

STC89C52引脚说明：

(1)电源引脚(2根)

VCC(Pin40)：接+5V电源

GND(Pin20)：接地线

(2)晶振外接引脚(2根)

XTALl(Pinl9)：振荡电路输入端

XTAL2(Pin20)：振荡电路输出端

(3)控制引脚(4根)

RST/VPP(Pin9)：复位输入口，出现2个机器周期，单片机将进行复位。

ALE/PR0G(Pin30)：地址馈存允许信号输入端口

PSEN(Pin29)：存储器读信号输入端口

EA/VPP(Pin31)：内部存储器的内/外部选通端口

(4)输入/输出引脚(32根)

STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别为PO、Pl、P2、P3口，每个I/O□有8位

(8根引脚)，共计32根引脚。

P0□(Pin39〜Pin32)：8位双向I/O口，为P0.0〜P0.7

P10(Pinl〜Pin8)：8位准双向I/O口，为P1.0〜P1.7

P2口(Pin21〜Pin28)：8位准双向1/0口，为P2.0〜P2.7

P3口(PinlO-Pinl7)：8位准双向I/O口，为P3.0〜P3.7

STC89C52主要功能如表所示。

__________________________________________表3.2STC89c52主要功能____________________________________

主要功能特性

可兼容MCS51指令系统可进行反复擦写的8KFlashROM

具有32个双向I/O口256x8bit内部RAM

具有3个定时/计数器中断0-24MHZ的时钟频率

具有2个串行中断可编程UART串行通道

具有2个外部中断共6个中断源

具有2个读/写中断口3级加密位

空闱模式和掉电模式睡眠和唤龌模式

3.3采样局部介绍

3.3.1检测局部的设计

检测局部主要功能用于检测车辆的出入，同时把信号传给单片机来控制大门的开闭，检测局部

采用红外收发对管检测的红外检测电路。当车辆阻挡了接收管接收红外线的强度时，产生一个低电

平的脉冲信号，由于对管的发射口径较小，单光束发射，当有车驶入或驶出时，很容易检测处理。

红外检测局部安装在停车场入口和出口，用于检测汽车的驶入停车场大门和驶出停车场大门。当有

车驶入或驶出时红外对管感受到电压变化，信号送比拟放大器处理，处理结果送单片机进行处理同

时二极管状态变化来检测有无车辆驶入或驶出。红外检测局部与大门控制局部协同单片机一起工作,

来控制大门的开启或关闭。

3.3.2反射型光电传感器模块介绍

传感器模块可以很好的感应出环境光线的改变，本身带有一个红外发射管和一个红外接收管，

红外发射管可以发射出具有一定频率的红外线，检测到有障碍物或反射面时，红外接收管接收反射

回来的红外线，送达比拟器LM393进行处理之后，绿色指示灯点亮，与此同时，输出接口输出一个

低电平信号⑼。该传感器的探测距离可以调节、具有干扰小、便于装配、使用方便等特点。

接口：

1VCC外接3.3V-5V电压（可以直接与5v单片机和3.3v单片机相连）；

2GND外接GND；

3OUT小板数字量输出接口（0和1）。

参数：

1、当该模块检测到前方随碍物的反射信号时，绿色指示灯点亮，OUT端口输出低电平信号；

2、该传感器模块输出端口OUT可直接与单片机10口连接，连接方式：VCC-VCC;GND-G\D;OUT-IO；

3、模块的比拟器采用LM3g3,保持工作稳定；

4、模块采用3-5V直流电源进行供电：

5、代有3mm的螺丝孔，方便进行安装；

图3.5红外检测电路

3.3.3比拟器LM393简介

LM393是一种双电压比拟器集成电路。

输出负载电阻可以用于所有可选的电源电压范围（在可允许的电压电源范围内），可以不考虑

Vcc端的电压值。并且输出可以用作一个简单的SPS开路，输出局部的电流受限于采用元器件的B

值。假设电流超过极限电流16mA时，输出电压便会迅速上升。

图3.6比拟器封装结构

特性：

工作温度范围：0°C因0。C；

SVHC(高度关注物质):NoSVHC(18-Jun-2010)；

器件标号：393：

工作电源电压范围宽，单电源、双电源均可工作，单电源：2〜36V,双电源：±1〜±18V；

消耗电流小，ICC=0.8mA；

输入失调电压小，VI0=±2mV；

共模输入电压范围宽，VIC=O-VCC-1.5V；

输出与TTL,DTL,MOS,CMOS等兼容；

输出可以用开路集电极连接“或”门；

外表安装器件:外表安装。

3.4显示模块的设计

数码管显示内容单一，一般就是一个7段的8字，当然多的有16段的中间米字型的，而液晶那

么比拟丰富,可以显示各种内容，优点：显示质量高、数字式接口、体枳小、重量轻、功耗低。

本系统显示局部主要有计时时间、车位剩余数、停车时间、停车费用。故采用的是LCD1602

液晶屏，通过单片机对各个模块信息的采集和计算，使这些有用信息显示在屏幕上。

3.4.1液晶显示模块概述

本设计选用I602LCD液晶模块,1602LCD主要技术参数：

显示容量：16X2个字符

芯片工作电压：4.5—5.5V

工作电流：2.0mA(5.0V)

模块最正确工作电压:5.0V

字符尺寸：2.95X4.35(WXH)mm

引脚功能说明：

1602LCD采用标准的14脚(无背光)或16脚(带背光)接口，各引脚接口说明如表3.3所示：

表3.31602LCD引脚功能说明

编号符号引脚说明编号符号引脚说明

1602液晶

模块的读

1VSS电源地9D2数据

写操作、屏

幕和2VDD电源正极10D3数据光标

的操作都

是通3VL液晶显示偏压11D4数据过指

令编程来

实现4RS数据/命令选择12D5数据的。

（说明：1

为高5R/W读/写选择13D6数据电平、

0为低电平）

6E使能信号14D7数据

3.4.2用户指令

7D0数据15BLA背光源正极

集

8D1数据16BLK背光源负极

具体指令

介绍：

1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表3.4所示：

表3.4控制命令表

序号指令RSR/WD7)6D5D4D3D2D1D0

1清显示0000000001

2光标返P1000000001*

3置输入模式00000001I/)S

4显示开/关控制0000001DCB

5光标或字符移位000001S/CR/L**

6置功能00001DLNF**

7置字符发生存贮器地址0001字符发生存贮器地址

8置数据存贮器地址001显示数据存贮器地址

9读忙标志或地址01BE计数赛地址

10写数到CGRAM或DDRAM)10要写的数据内容

11从CGRAM或DDRAM读数11读出的数据内容

3.5按键局部设计

本系统的按键局部主要是翻页查看及清零1602LCD显示模块显示的车位信息及价格，。对于键

盘电路，可选择扫描式、矩阵式与行列式等几类电路。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的I/O口，且需要阻容并联共同构成；对于矩阵电路，电路更杂而严谨，

般适合于多按键电路，而此电路仅需四个按键，包含复位键、翻页键，故而不适用矩阵电路；而独

立式键盘电路，电路简单，控制容易，因而采用此接法。

3.6大门控制局部的设计

停车场的出入口分别有固态继电器控制的栏杆，为了使车辆平安的进入，在程序上应让栏杆开启延

长规定的时间，防止发生意外和有些车辆投机取巧的可能性，大门控制局部需要与检测局部和单片

机协同工作。

3.6.1固态继电器介绍

固态继电器是一种由固态电子组成的新型电子开关器件,集光电藕合,大功率双向晶闸管,及触

发电路，阻容吸收回路于--体，用来代替传统的电磁式继电器，实现对单相或者三相电动机的正反转

控制，或者其它控制无触点、无动作噪音开关速度快无火花干扰和可靠性高等优点C

按负载电源的类型不同.固态继电器分交流和直流两种，按触发类型又分为过零触发型。

3.6.2栏杆机控制原理

栏杆机控制采用2个按钮Tl、T2,T为公共端。当T按下时，T1和T接通，经信号处理电路

处理，输出低电平0,此低电平送至固态继电器的1号控制端，此时电机正转。当T2按下时，T和

T2接通，由信号处理电路处理后，输出信号为低电平0,此低电平信号送至继电器的2号控制端口，

电机开始进行反转。当按钮门、T2均没有按下时，电机保持不转。三相异步电机的正反转控制栏杆

的升降，三相异步电机的转速比拟快，需要变速箱来减小转速，变速箱的丝杠通过齿轮驱动栏杆运

动，于是按钮，固态继电器，变速箱及电机便构成一闭环控制系统，见图3.7所示。

影响整个系统功能的实

在编写程序时，采取如

下几个步骤:

⑴分析问题J叨确所学解要间电的要求,将软夕分成假设半个相对独*的局部。根据功能关系

和时序关系，设"出合理情软件总体怜正变速箱

(2)定程序框图，即根据所选择的计算方法制定框图，这不仅是程序设计的一个重要组成，而且

是决定成败的关键局部。

(3)合理分配系统资源.包括定时器/计数器、中断、堆栈等。分配好单元后，进一步将程序框

图画成详细的操作流程。

(4)根据程序的流程图和指令系统设计程序。

⑸程序调试，所编制的源程序，必须用编译程序汇编后生成目标代码。假设源程序有语法错误,

修改源程序后继续编译，直到无错误为止，然后进行程序调试，排除一切错误直到成功。

(6)程序优化，使各功能程序模块化，缩短程序的长度，加快运算的速度，节省数据存储空间,

减少程序执行的时间。

4.2方案设计程序流程图

单片机控制中心的程序采用C语言编写，运行效率较高。其主要程序有:

1、主循环程序：用干内部RAM和各种中断的设置,不断扫描操作按键,做H1相应操作,并送显示器

显示。根据系统要求，主循环程序的流程图如图4.1所示。

开始

中」—辿循环菖序的流程图

LCD初始化

2、时钟中断程序：系统时钟采用单F该程序将时钟设置为24小时制

有车驶入，车传数减1，绿灯苜车位数减1,开始计时

1_________

停车场不断进外,约灯灭，红灯亮，运行正常

启动TO

出车检测，显示馋一

“AF、、出车检测运行正常

调试过程中，线路之间会片干扰，何时接触不虬LCD显示不稳定,显示时间不连续，费用显

示不出来或乱也等，经过不断以正程艺~删滁收费程也不断W顺序整理，显示状况根本完

善，效果不断提高，仿真N

有无车辆出去?>栏杆不开

总结

木次设计平STC89加能耐的主控制单元|，加之以适当软，硬件模块设计完成以

单片机为核心的自动停车收费攵费，系统通过破件设计和软件编程设计使系

：丫调用收费函数

统更具灵活性垓领能拉曲1点系统的实际开发使用与传统停车场相比拟将

大大节省临时时加一，分清零，提高临时停下场的利用效率。此外，该自动停车收

费控制系统操tJ能扩展，很好的解决了临时停车场的收费管理

THJ干，AurtHFJ叫〃，?□.栏杆开启

问题。

本次设计一,方法，LCD液晶显示，及红外光控模块的使

是24h剩余车位数加I显奈模块，出入口大门控制模块组成。设

用方法硬件单公

计采用模块程序设计,1以后，再追行系统程序总调试。利用仃真软件Proteus及KeilC51

进行调试,系统实现了可程序幄定Y电路尚单可靠，结构紧凑，控制灵活，本钱

十LCD显示

天加1,时清零

N

低，效率高。经实验验证，本系统的各项控制都能到达比拟理想的效果，具有较高的实用价值。了

解了上述四个模块的使用方法和连接方法，能够从整体上把握停车自动收费系统的设计。在这段时

间的学习中，我学到了好多，首先对单片机的了解和应用得到了加深，其次，对反射性光管探测器

等很多芯片的使用及特性有了一定的了解。

本设计的主要优点时利用单片机做主控实现停车收费，硬件比拟简单，从多方面考察了硬件设

计的相关知识。整个设计是一种结构简单，性能稳定，使用方便，智能廉价的系统装置，具用实用

价值。

致谢

经过大半个学期的刻苦努力和钻研，本次毕业设计终于顺利完成。在此，我谨向这段时间对我

给予各种帮助、鼓励、支持和指导的老师和同学，致以最为真诚的谢意和敬意。

首先要感谢我的导师梁老师，是在梁老师的悉心教导和帮助下，我才得以顺利完成了此次设计。

通过此次课程设计，我不仅将知识融会贯穿，而且在查找资料的过程中也了解了许多课外知识，开

拓了视野，使自己在专业知识方面和动手能力方面有了很大的提高，让我学会了理论到实践的转化，

即如何将自己学到的运用到以后的生活和工作中，同时，也让我意识到团队精神的重要性并且在此

过程中，我还提高了自己的与人协作精神，并从他们身上学到了很多知识，能力有了很大提升。

此外，感谢梁老师的悉心教导以及同学的帮助，正是老师细心的辅导和提供的一些参考资料还

有同学们的互相帮助，让我顺利的完成了毕业设计，相信这对我以后的生活和工作都会有很大的帮

助。

参考文献

[1]邓应伟.停车场智能管理系统[J].(硕士学位论文).长沙：湖南大学，2006.

[2]李鹏宇.基于无线传感器网络的车位检测系统的设计[J].上海交通大学，2011.

[3]殷国富.智能停车场管理系统关键技术研究与实现[J].计算机工程，2003,29(4):137〜139

[4]李广弟.单片机根底[M].北京:北京航天航空大学出版社，2005.

[5]张毅刚等.新编MCS-51单片机应用设计[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2003.

[6]佟云峰.单片机原理及应用[M].北京:机械工业出版社,2006.7

[7]何立民.UCS-5系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术[M].北京.北京航空航天大学出版

社，1999.78

[8]张毅坤等.单片微型计算机原理及应用.西安电子科技大学出版社[M].2006.

⑼张秀珍,戴伏牛，毛宾鹏.热释电红外线传感器在车辆技术系统中的应用[J,传感器技

术.2000.46^57

[10]李全利，迟荣强.单片机应用设计[M].北京：高等教育出版社，2004.

[11]MeehanJoanne,MuirLindsey.SCMinMerseysideSMEs:Benefitsandbarriers[J]..TQMJournal.2008

[12]YeagerBrent.HowtotroubleshootyourelectronicscalefJ]..powderandBulkEngineering.1995

[13]V.Yu.Teplov.A.V.Anisimov.ThermostattingSystemUsingaSingle-ChipMicrocomputerand

ThermoelectricModulesBasedonthePeltierEffect[J],2(X)217ThomasP,semiautomaticDesignof

illuminatingSystems,AppliedOpitc,2002,11(5)：325〜327

附录A

设计程序:

#include<reg52.h>

#include<math.h>

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

voidinit_LCM();

voidkeyscan();

voidwrite_data(charddata);

voidwrite_com(charcommand);

voidjisuan();

voiddelay(uinta);

voidjishi();

voiddis();

/*****木木***木木**木***定义变量□数组木***木***木***木****/

charnum;

ucharm,n;

uchara,chewei;

ucharday[20];

ucharshi[20J;

ucharfen[20];

uchartotal[20];

#defineyh0x80//LCD第一行的初始位置，因为LCD1602字符地址首位D7恒定为

1(1(KXXXXXX)=8O)

#deflneer0x80+0x40//LCD第二行初始位置(因为第二行第一个字符位置地址是

0x40)

sbilSTOPI=P2A7;

sbitOUT=P3A7;

sbitIN=P3A6;

sbitEN=P2A2;

sbitR_W=P2A1;

sbitRS=P2A0;

sbitred=PlA7;

sbitgreen=PlA6;

sbitup=PlA0;

sbit<Iown=P1A1;

sbitcl=PlA2;

sbitback=PIA3;

木木木木木木木*木木木**木***主函数***木木**木木***木**木木/

mainQ

{

init_LCM();〃初始化液晶和定时器0

TMOD=0X01;

THO=(65535-50000)/256;〃初始化定时器

TTJl=(65535-50000)%256;

TRO=I;

ETO=1;

EA=1W总开关

chewei=20;

num=20;

while(1)

(

keyscan();〃扫描按钮

dis();〃显示

jisuan();〃计算剩余车位

}

)

voidjisuan()//根据判断引脚哪些为1及无车

(

if(IN=0)//上一页按钮按下

(

delay(IO);

if(IN==O)

|

while(SIN);

if(chewei>0){chewei-;}

)

)

if(OUT==0)//上一页按钮按下

(

delay(IO);

if(OUT==0)

(

while(JOUT);

if(chewei<20){chewei++;}

)

)

if(chewei==O){red=O;gieen=1;}else{red=1:green=0;}//没剩余车位亮红灯否

那么亮绿

/***********扫描函数*************/

voidkeyscan()

if(up==O)//上一页按钮按下

delay(IO);

if(up==O)

while(!up);

num-;if(num<0){num=20;}//NUM记录显示的页数

1

if(down==0)//下一页

[

delay(IO);

if(down==0)

(

while(Jdown);

num++;if(num>20){num=0;}

I

if(num!=20)//显示车位情况并不是实际时间那一页

(

if(cl==O)//7#0按下

delay(IO);

if(cl=O)

(

while(!cl);

day[num]=0;shi[num]=0;fen[num]=0;total[num]=0;〃数据全=0

)

)

if(back==O)〃下一页

(

dclay(IO);

if(back==O)

|

while(!back);

num=20;

voidinit_LCM()

{

write_com(0x38);

write_com(0x0C);

write_coni(0x06);

write_com(0x01);

/***********[pp与柄抿该的*************/

voidwrite_data(charddata)

{

RS=W*写指令*/

R_W=0;

P0=ddata;/*将数据送入pO口*/

delay(110);

EN=I;/*使能信号开*/

delay(HO);

EN=0;/*使能信号关*/

/***********LCD写指令函数*************/

voidwrite_com(charcommand)

RS=O;/*写指令*/

R_W=0;

P0=8mmand;/*将数据送入p0口水/

delay(l10);

EN=I;/*使能信号开*/

delay(l10);

EN=0产使能信号关*/

/********************************************************弥*«**/

/**/

/*判断键是否按下*/

/**/

/*************************************************************/

voiddelay(uinta)

while(a-);

voidlimerO()inteiTupt1

THO=(65535-5OOOO)/256;

TLO=(65535-5OOOO)%256;

if((chewei<2O)&&(STOPl==0))//第一个车位有车

佗n[0]++;〃计时分加

if(fen[0]==60)

fen[O]=O;

shi[O]++;〃夜晚时间小时力口

if(shi[0]=24)//满一天算10元缺乏一天按1小时1元

shi[O]=O;

day[O]++y/

if(day[0]==99){day[0]=0;}〃力II至IJ99大*青0

)

if(chewei<l9)〃第二个车位如同I号原理

f