毕业论文9 (2)

山东工商学院

SHANDONG INSTITUTE OF BUSINESS AND TECHNOLOGY

毕业论文(设计)

GRADUATION THESIS

（DESIGN ）

论文（设计）题目

Title Of Thesis （Design ）

停车场管理系统设计分院（系别）

Department 信息与电子工程学院

专

业

Speciality

电子信息科学与技术班级

Class

电信072班论文（设计）作者

Author of Thesis （Design ）

李扬论文完成日期Date

2011年05月论文（设计）指导教师

Advisor

张岩

指导教师职称

The Title of Advisor

讲师

停车场管理系统设计Parking Management System Design

李扬

Li Yang

2011年5月

May2011

指导教师对毕业论文（设计）的评语Advisor’s Comments on Graduation Thesis(Design)

评语：

指导教师（签章）

Signature of Advisor

日期

Date

评阅人意见

评阅人姓名：职称：

选项标准：A很同意B同意C基本同意D不同意

分项评价

评价项目A B C D

选

题

质

量

选题符合专业培养目标，体现综

合训练基本要求

2题目难易适度

3题目工作量适当

4有理论意义或实际价值

能

力

水

平

5查阅文献资料能力强

6综合运用知识能力强

7研究方案的设计能力强

8研究方法和手段的运用能力强

9外文应用能力强

成

果

质

量

10文题相符

11写作水平高

12写作规范

13篇幅适度

14成果有理论或实际价值

总体评价：优□良□中□及格□不及格□评阅人评语

评阅人签字：年月日

答辩（评审）委员会意见

Appraisal of Defence Commission

答辩（评审）成绩

Mark of Defence

鉴定意见

Appraisal&Comments

主任（签章）

Signature of Dean

日期

Date

停车场管理系统设计

[摘要]伴随着科技的飞速发展，交通工具的越来越普及。汽车作为人类社会中最主要的交通工具之一，起着重大作用。随着人们生活水平的提高，汽车的数量也与日俱增，于是停车正在成为世界性的问题。以前落后的人力停车管理即将被高科技化的自动停车管理系统所取代，高度自动化的停车场管理系统节省了大量时间和人力物资消耗，大大提高了效率。

本论文介绍了一种停车场管理系统模型。它能在任意时间内，根据有效的停车空间，计算能够停泊的车辆数量，并且使用自动而可靠的完成车辆的进。还能够显示是否有停放的场地以及是否有车辆进、出停车场。

本停车场管理系统是集自动化技术、计算机技术为一体的智能化系统，能够避免停车场入口处及出口处的交通阻塞现象，同时还能满足使用者和管理者对停车场效率、安全、性能以及管理上的需要，不会造成大量费源的流失。因此，停车场管理系统的研究和实现具有十分重要的现实意义。

[关键词]AT89S52红外线传感器动态显示

Parking Management System Design

[Abstract]Along with the rapid development of science and technology,transport is becoming increasingly popular.Car as a human society in one of the most important means of transport,plays an important role to play.With the improvement of people’s living standards,increasing the number of motor vehicles,so parking is becoming a global problem.Before stopping behind the human management of high-tech will soon be automatically replaced by a parking management systems save a lot of time and human consumption of materials,greatly improving the efficiency.

This paper will produce a parking management system model.It can compute the number of vehicles can be parked in accordance with a valid parking space at any given time,and let the vehicles entering and leaving the door very convenient.It can also show the current signal indicative of whether t vehicles are entering of leaving of the parking lot.

This parking management system is the collection automation technology,computer technology for the integration of intelligent systems,can avoid the entrance and exit of parking lot traffic jam phenomenon,also can satisfy the users and administrators to parking efficiency,safety,performance and management needs,not caused a lot of loss.Therefore,parking management system research and implementation has very important practical significance.

[Key Words]AT89S52Infrared sensors Dynamic display

第一章绪论 (1)

1.1研究背景及意义 (1)

1.2系统概述 (1)

1.3课题介绍 (1)

第二章硬件电路设计 (3)

2.1芯片的选择 (3)

2.1.1AT89S52的介绍 (3)

2.1.2AT89S52引脚功能 (3)

2.1.3AT89S52单片机内部结构 (6)

2.1.4七段显示译码器7448的介绍 (7)

2.2电源模块的设计 (9)

2.3显示模块的设计 (9)

2.4键盘输入模块的设计 (10)

2.5传感器模块的设计 (12)

2.5.1红外线发射模块 (12)

2.5.2红外线接收模块 (13)

2.6电机控制模块的设计 (13)

第三章软件设计 (15)

3.1主程序设计 (15)

3.2倒计时中断程序设计 (16)

3.3键盘中断程序设计 (17)

3.3.1增加键 (17)

3.3.2减少键 (18)

3.3.3确定键 (18)

结论 (19)

致谢语 (20)

参考文献: (21)

附录1:系统程序清单 (22)

附录2:系统电路原理图 (29)

引言

随着科技和中国经济的高速发展，人民的生活水平不断的提高，城市汽车也增长迅猛，于是出现了车多场少、停车难的社会问题。因此，如何利用先进的科学技术来创建具有先进水平的现代化的停车场以顺应时代的发展要求已成为十分紧迫的问题。而且我国大型停车场仍不具备智能停车位管理系统，都是有停车场工作人员对车位分区管理。对用户而言，置身于大型停车场中，快速到达以及快速离开停车位仍相对困难，这样便造成停车场整体运行效率低，甚至会因为停车的不方便造成管理的混乱。

一个好的停车场管理系统能够及时统计空闲车位，分配用户指定车位，加快用户泊车速度，提高停车场的运行效率，并节约成本。本系统采用单片机及红外线传感器等来满足人们工作、生活、娱乐更科学、规范、快捷有效、安全、方便的停车场管理系统。并根据实际需求，本文从硬件和软件两个方面分别对停车场管理系统进行了较为全面的阐述。说明了系统的主要元器件选择，对所选的芯片及电路的整体结构和工作原理进行了介绍，并对单片机系统进行了软件编程。

第一章绪论

1.1研究背景及意义

近年来，随着经济建设的快速发展，汽车带给人们快乐的同时也带来了越来越突出的难题：城市交通问题日益严重，停车问题接踵而至，一个不到10平方米的停车位，牵动着社会的“神经”，停车场车位不足的问题越来越突出。目前，有偿使用停车场是这个问题最为有效的解决方式，这就使得停车场管理的重要性越来越受到重视。然而目前的大部分停车场管理系统都是采取人工判别车型、人工收费、人工放行以及人工引导车辆入库等比较传统的管理模式，这在很大程度上制约着城市的发展。本文是利用单片机来设计的一个停车场管理系统。

在如今农业、工业、生活、军事等各个方面都向自动化、智能化、数字化发展。为了适应时代的发展，电子技术发展迅猛。自动化、智能化、数字化的实现方式多种多样，从而产生了很多设计工具。单片机就是其中之一，它正朝着高性能和多品种方向发展，卓越的性价比受到设计者的欢迎。

1.2系统概述

本系统包括：传感器模块、电源模块、LED显示模块、键盘输入模块等。它可以实现控制门的开启、显示当前停车场内车辆的数目及状态、人工的设置总车位数以及剩余车位数等功能。

系统的特点：

（1）由于本系统采用电子元件无需人工管理。

（2）自动控制门的开启。

（3）自动显示停车场的车位状态。

（4）人工设置总车位数，剩余车位数。

（5）本系统适用于任意停车场。

1.3课题介绍

本设计是将单片机作为控制系统的核心部件，通过传感器模块检测到有车辆进出时，进行判断，控制自动门的开启，并通过对显示模块进行动态扫描，显示目前停车场内车辆的数目及状态。管理者还可以对停车场的最大容量等进行人工的限制。如系统的基本框图1.1所示：

传感器模块

电源

89S52

键盘输入模块

显示模块图1.1系统基本框图

第二章硬件电路设计

该系统用于检测是否有车辆进出，是否有空余车位，应用单片机来控制其他模块以实现对车辆的数目、状态等的加减计数和状态显示，并利用单片机中的定时系统对车辆进出的时间限制以及设定，键盘系统的输入可以人工控制总车位数以及剩余车位数

2.1芯片的选择

2.1.1AT89S52的介绍

本系统采用的是一种低功耗、高性能的MCS-51系列的单片机，AT89S52是一种COMS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器，是由Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52委众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

AT89S52的主要性能:

●与MCS-51单片机产品兼容；

●8K字节在系统可编程Flash存储器；

●1000次擦写周期；

●全静态操作；

●三级加密程序存储器；

●32个可编程I/O口线；

●三个16位定时器/计数器；

●8个中断源；

●全双工UART串行通道；

●低功耗空闲和掉电模式；

●掉电后中断可唤醒；

●看门狗定时器；

●双数据指针；

●掉电标识符；

2.1.2AT89S52引脚功能

●VCC：电源

●GND：地

●P0口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外接上拉电阻。

●P1口：P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和定时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX）。在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。作为第二功能时，作用如表1所示：

表2.1P1口的第二功能

P1口第二功能

P1.0T2（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出

P1.1T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制）

P1.5MOSI（在系统编程用）

P1.6MISO（在系统编程用）

P1.7SCK（在系统编程用）

●P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P2端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX@DPTR）时，P2口送出高八位地址。在这种应用中，P2口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址（如MOVX@RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。

●P3口：P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P3端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。P3口亦作为AT89S52特殊功能（第二功能）使用。在flash编程和校验时，P3口也接收一些控

制信号。作为第二功能时，作用如表2所示：

表2.2P3口的第二功能

●RST:复位输入。晶振工作时，RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成后，RST脚输出96个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO 位可以使此功能无效。DISRTO默认状态下，复位高电平有效。

●ALE/PROG：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。在flash编程时，此引脚（PROG）也用作编程输入脉冲。在一般情况下，ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE脉冲将会跳过。如果需要，通过将地址为8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作将无效。这一位置“1”，ALE仅在执行MOVX或MOVC指令时有效。否则，ALE将被微弱拉高。这个ALE使能标志位（地址为8EH的SFR的第0位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。

●PSEN:外部程序存储器选通信号（PSEN）是外部程序存储器选通信号。当AT89S52从外部程序存储器执行外部代码时，PSEN在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时，PSEN将不被激活。

●XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。

●XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。

AT89S52的引脚如图2.1所示

P0驱动器

P2驱动器

P0锁存器RAM 地址寄存器

P2锁存器

RAM

ACC

B 寄存器

暂存器2暂存器1

ALU

PSW

EPROM 或ROM

中断系统串行口

定时器/计时器

指令寄存器

定时及控制

16位地址寄存器缓冲器

PC+1

DPTR

P1锁存器

P1驱动器

P3锁存器

P3驱动器

振荡器

VCC

ALE EA RST

PSEN XTAL1XTAL2

P1.0-P1.7

P3.0-P3.7

P0.0-P0.7

P2.0-P2.7

图2.2AT89S52单片机内部结构图

2.1.4七段显示译码器7448的介绍

7448七段显示译码器输出高电平有效，用以驱动共阴极显示器。7448的功能如表2.4所示。它有3个辅助控制端LT、RBI、BI/RBO，现分别简要说明如下：

（1）灭灯输入BI/RBO：特殊控制端，有时作为输入，有时作为输出。当BI/BRO 作为输入使用且BI=0时，无论其它输入端是什么电平，所有各段输出a～g 均为0，所以字形熄灭。

（2）试灯输入LT：当LT=0时，BI/RBO 是输出端，且RBO=1，此时，无论其它输入端是什么电平，所有各段输出a～g 均为1.该输入端常用于检查7448本身及显示器的好坏。

（3）动态灭零输入RBI：当LT=1，RBI=0且输入代码DCBA=0000时，各段输出a～g 均为低电平，与BCD 码相应的字形0熄灭，故称“灭零”。

VSS

（4）动态灭零输出RBO：BI/RBO 作为输出使用时，受控于LT 和RBI，当LT=1且RBI=0时，输入代码DBCA=0000时RBO=0；若LT=0或者LT=1且RBI=1，则RBO=1。该段主要用于显示多位数字时，多个译码之间的连接。

表2.37448功能表

从功能表可以看出，对输入代码0000，译码条件是：LT 和RBI 同时等于1，而对其他输入代码则要求LT=1，这时候译码器各段a～g 输出的电平是由输入BCD 码决定的，并且满足现实字形的要求。

2.2电源模块的设计

整个系统中电源模块主要的是起供应稳定的电压、提高系统的技术指标和抗干扰性。三端稳压器是一种标准化、系统化的通用线性稳压电源集成电路，在线性集成稳压器中，由于三端稳压器只有三个引出端子，具有外接元件少，使用方便，性能稳定，价格低廉等优点，

十进制或功能输入

BI/RBO

输出字

形

LT RBI D C B A a b c d

e f

0123456789101112131415

1111111111111111

1X X X X X X X X X X X X X X X

0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111

1111111111111111111111001100001

0111110010110011101101110011111110000111111111110110001101001100101000111001011000111100

0123456789消隐脉冲消隐灯测试

X 10

X 0X

X X X X 0000X X X X

001

0000000000000011

因而得到广泛应用。三端稳压器可以决定一个稳压电源输出电压和最大输出电流。用于控制板电路的稳压．以防止电压过高烧毁电路。在本次设计中采用LM7805稳压器。用LM7805三端稳压器来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来安全可靠、方便，而且价格便宜。当在电路中通上220V交流电压时，交流高电压通过变压器变换成交流低电压，交流低电压经过桥式整流电路D1-D4的整流和滤波电容C1的滤波，在三端稳压器LM7805的Vin和GND两端形成一个并不十分稳定的直流电压，此直流电压经过稳压器LM7805的稳压和C3的滤波便在稳压电源的输出端产生了精度高、稳定度好的直流输出电压，其电路图如图2.4所示：

C1 2200u

100u

0.2

0.1

AC220V 50Hz N1N2

VD1-VD4

Vin Vout

GND

+5V

1.5A

ELECTRO1R21K

R41K

R111K

R101K ELECTRO4

a b f c g d e D

P Y [L E D g n ]1

234567a

b c d e f g a b f c g d e D

P Y [L E D g n ]1

234567a

b c d e f g a b f c g d e D

P Y [L E D g n ]1

234567a

b c d e f g 1K1K1K1K1K1K1K

1K1K1K1K1K1K1K

P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78U1

P3.0/RXD

P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.5/T115P3.6/WR 16P3.7/RD 17P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427P0.0/AD0

P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732XTAL1

XTAL218

RST 9

EA 31PSEN 29

ALE 30

AT89S52

+5V

+5V +5V

GREEN

LED

RED LED A

B 1

C 2

D 6L T 3B I /R B O 4R B I 5a

3b 12c 11d 10e 9f 15g 14U2

B 1

C 2

D 6L T 3B I /R B O 4R B I 5a

3b 12c 11d 10e 9f 15g 14U2

B 1

C 2

D 6L T 3B I /R B O 4R B I 5a

3b 12c 11d 10e 9f 15g 14U2

时器产生一定的时间的定时，当定时时间到就产生定时器溢出中断，CPU响应中断后对键盘进行扫描，并在有键按下时识别出该键执行响应的键功能程序；键盘工作在程序控制扫描方式时，当无键按下时CPU要不间断的扫描键盘，直到有键按下为止。如果CPU要处理很多事情，这种方式将不能适应。定时扫描方式只要时间一到，CPU就去扫描键盘，工作效率有了进一步的提高。但这两种方式常使CPU处于空扫状态，而中断方式下，CPU可以一直处理自己的工作，直到有键闭合时发出中断申请，CPU响应中断，执行相应的中断服务程序，才对键盘进行扫描，从而提高了CPU的工作效率。本系统用的是程序控制扫描和中断扫描两种方式相结合的方式。如图2.6所示。SW1是编程扫描方式，此开关用于改变显示模块的数码管状态，该开关断开时，P0.3为低电平，数码管显示停车场剩余车位量。P0.3闭合时，为高电