小区停车场车位自动显示系统设计.docx

小区停车场车位自动显示系统设计.docx

《小区停车场车位自动显示系统设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《小区停车场车位自动显示系统设计.docx（32页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

小区停车场车位自动显示系统设计

资料范本

本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载

小区停车场车位自动显示系统设计

地点：

__________________

时间：

__________________

说明：

本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容

石家庄铁道大学四方学院毕业设计

小区停车场车位自动显示系统的设计

Thedesignofresidentialparkinglotparkingautomaticdisplaysystem

专　　业　电子信息工程

毕业设计成绩单

毕业设计任务书

毕业设计开题报告

摘　要

小区停车场管理系统是为了提高停车场的运行效率，系统的信息互通，把相关科学技术发展领域的最新成果合理有效的应用到小区停车管理系统的完善和发展中。

为了节约大量的人力、物理、财力。

本设计针对目前停车场管理存在的集成自动化程度低、人性化和运行效率低下等的不足，结合目前科学技术领域的最新研究成果，设计了一种技术较先进.性能可靠.自动化程度较高的停车场管理系统。

本设计采用数码管对小区停车场的数量进行显示同时带有报警功能，主要操作流程是红外线采集车辆信息，STC89C52单片机处理红外线所采集的信息，然后交由数码管显示，增加了人性化的设计，本系统采用STC89C52单片机、红外线对管和LM324，系统将三者合理有效的高度集中在一块电路板上，这样做既节约的成本又节省了空间。

本设计的指导思想立足与提高小区停车场管理系统的可靠性、安全性和高效性，对目前我国各大中城市所面临的“停车难”的问题的解决，具有一定的促进作用。

关键词：

STC89C52单片机LM324红外线对管数码管

Abstract

Carparkmanagementsystemisinordertoimprovetheefficiencyofparkinglot,communicationsystem,therelevantlatestachievementsinthefieldofscienceandtechnologydevelopmentofreasonableandeffectiveapplicationtothedistrictparkingmanagementsystemperfectinganddeveloping.Inordertosavealotofmanpower,physicalandfinancialresources.Thisdesignbasedonthecurrentparkinglotmanagementintegrationofthelowdegreeofautomation,humanandlowoperationefficiency,etc,combiningthelatestresearchachievementsinthefieldofscienceandtechnology,wedesignamoreadvancedtechnology.Reliableperformance,highdegreeofautomationofparkinglotmanagementsystem.

Thisdesignusingdigitaltubetocarryonthestatisticsofthecommunitythenumberofparkinglotsandwithalarmfunction,andthemainoperationflowisinfraredacquisitionvehicleinformation,informationcollectedbyinfraredSTC89C52single-chipmicrocomputerprocessing,thentothedigitaltubedisplay,increasethehumanizeddesign,themainmicrocontrollerSTC89C52microcontroller,infraredtubeandML324first,useofreasonableandeffectiveintegrationtechnologywillthreehighlyconcentratedonacircuitboard,itsavescostandsavethespace.

Thisdesignguidingideologybasedonandimprovethereliabilityofcarparkmanagementsystem,securityandefficiency,atpresentourcountryfacingthecities"parking"onthesolutionoftheproblem,hasacertainroleinpromoting

.

Keywords：

STC89C52ChipLM324ErectionofdigitaltubeInfraredTube

目　录

TOC\o"1-3"\h\z\u

HYPERLINK\l"_Toc360024277"第1章　绪论PAGEREF_Toc360024277\h1

HYPERLINK\l"_Toc360024278"1.1　课题研究的背景及意义PAGEREF_Toc360024278\h1

HYPERLINK\l"_Toc360024279"1.2研究现状PAGEREF_Toc360024279\h2

HYPERLINK\l"_Toc360024280"1.3课题的研究内容PAGEREF_Toc360024280\h2

HYPERLINK\l"_Toc360024281"第2章总体方案的设计PAGEREF_Toc360024281\h4

HYPERLINK\l"_Toc360024282"2.1车俩数量采集方案设计PAGEREF_Toc360024282\h4

HYPERLINK\l"_Toc360024283"2.2显示部分的方案设计PAGEREF_Toc360024283\h4

HYPERLINK\l"_Toc360024284"2.3主控单元的方案设计PAGEREF_Toc360024284\h5

HYPERLINK\l"_Toc360024285"第3章硬件系统的设计与实现PAGEREF_Toc360024285\h6

HYPERLINK\l"_Toc360024286"3.1主控制单元的设计PAGEREF_Toc360024286\h6

HYPERLINK\l"_Toc360024287"3.1.1单片机的介绍PAGEREF_Toc360024287\h6

HYPERLINK\l"_Toc360024289"3.1.2电压部分PAGEREF_Toc360024289\h8

HYPERLINK\l"_Toc360024290"3.1.3STC89C52复位电路设计PAGEREF_Toc360024290\h9

HYPERLINK\l"_Toc360024291"3.2采集模块PAGEREF_Toc360024291\h9

HYPERLINK\l"_Toc360024292"3.3双极型线性集成电路PAGEREF_Toc360024292\h11

HYPERLINK\l"_Toc360024293"3.4LM324的工作过程PAGEREF_Toc360024293\h12

HYPERLINK\l"_Toc360024294"3.574LS48的设计模块PAGEREF_Toc360024294\h13

HYPERLINK\l"_Toc360024295"第4章系统软件设计PAGEREF_Toc360024295\h15

HYPERLINK\l"_Toc360024296"4.1主流程图PAGEREF_Toc360024296\h15

HYPERLINK\l"_Toc360024300"4.2设计方法PAGEREF_Toc360024300\h15

HYPERLINK\l"_Toc360024301"4.3显示模块设计PAGEREF_Toc360024301\h16

HYPERLINK\l"_Toc360024306"第5章结论与展望PAGEREF_Toc360024306\h18

HYPERLINK\l"_Toc360024307"5.1　结论PAGEREF_Toc360024307\h18

HYPERLINK\l"_Toc360024308"5.2展望PAGEREF_Toc360024308\h19

HYPERLINK\l"_Toc360024309"参考文献PAGEREF_Toc360024309\h21

HYPERLINK\l"_Toc360024310"致谢PAGEREF_Toc360024310\h22

HYPERLINK\l"_Toc360024311"附录PAGEREF_Toc360024311\h23

HYPERLINK\l"_Toc360024312"附录A外文资料PAGEREF_Toc360024312\h23

HYPERLINK\l"_Toc360024313"附录B原理图和封装图PAGEREF_Toc360024313\h37

HYPERLINK\l"_Toc360024314"附录C源程序PAGEREF_Toc360024314\h38

第1章　绪　论

1.1　课题研究的背景及意义

随着经济社会的迅猛发展，人们的生活水平的提高，机动车辆的数量也越来越多。

为了提高车辆的管理效率，缓解公路上的交通压力，我们必须找到一种解决方案。

而作为汽车“身份证”的汽车车牌，是在公众场合能够唯一确定汽车身份的凭证。

我们可以以此为依据，设计一种车牌识别系统监控各个车辆的情况。

为此，我国交通管理部门对汽车车牌的管理非常重视并制定了一套严格的管理法规。

其中对汽车车牌的制作、安装、维护都要求由制定部门统一进行管理。

在此基础上，如果研制出一种能在公众场合迅速准确地对汽车牌照进行自动定位识别的系统（CPR），那么这将是一件非常有意义的工作，并将极大地提高汽车的安全管理水平及管理效率。

车辆牌照定位与识别是计算机视觉与模式识别技术在智能交通领域应用的重要研究课题之一:

该技术应用范围非常广泛,其中包括:

（1）交通流量检测；

（2）交通控制与诱导；（3）机场、港口等出入口车辆管理；（4）小区车辆管理；（5）闯红灯等违章车辆监控；（6）不停车自动收费；（7）道口检查站车辆监控；（8）公共停车场安全防盗管理；（9）计算出行时间；（10）车辆安全防盗、查堵指定车辆等。

其潜在市场应用价值极大，有能力产生巨大的社会效益和经济效益。

近些年,计算机的飞速发展和数字图像技术的日趋成熟，为传统的交通管理带来重大转变。

先进的计算机处理技术，不但可以将人力从繁琐的人工观察、检测中解放出来，而且能够大大提高其精确度，汽车牌照自动识别系统就是在这样的背景与目的下进行开发的。

汽车牌照自动识别系统（VLPRS）是对由公路上配置的摄像头拍摄的照片进行数字图像处理与分析，综合应用大量的图像处理最新成果和数学形态学方法对汽车图像进行平滑、二值化、模糊处理、边缘检测、图像分割、开运算、闭运算、区域标识等多种手段以提取车牌区域,进而达到对汽车牌照的精确定位并最终完成对汽车牌照的识别。

从20世纪80年代，国内外的研究人员就开始了对车牌识别系统的研究。

在车牌识别的过程中，虽然运用了很多的技术方法，但由于外界环境光线变化、光路中有灰尘、季节环境变化及车牌本身被污染而模糊等条件的影响,使得车牌识别系统一直处于实验室阶段，得不到很好的应用；而且，很多的方法都需要大量的数值计算，不能很好地满足实时性要求。

为了解决图像恶化的问题，目前采取的办法是采用主动红外照明摄像或使用特殊的传感器来提高图像的质量。

虽然提高了识别率,但是，这同时也造成了系统的投资成本过大，应用领域变窄，不能普遍推广应用。

车辆牌照定位与识别是计算机视觉与模式识别技术在智能交通领域应用的重要研究课题之一,该技术应用范围非常广泛。

国外汽车牌照识别系统研究工作已有一定进展,但并不尽合我国国情。

我国汽车牌照的规范悬挂位置不唯一，并且由于环境、道路或人为因素造成汽车牌照污染严重,这种情况下国外发达国家不允许上路,而在我国仍可上路行驶等。

由于我国汽车车牌识别的特殊性,采用任何一种单一识别技术均难以奏效。

目前正在研制的无源型汽车牌照智能识别系统综合利用了车辆检测技术、计算机视觉（ComputerVision）技术、图象处理技术、人工智能技术和人工神经网络技术等,是一个比较有发展前途的车牌识别系统。

1.2研究现状

计算机的飞速发展和数字图像技术的日趋成熟，为传统的交通管理带来重大转变。

先进的计算机处理技术，不但可以将人力从繁琐的人工观察、检测中解放出来，而且能够大大提高其精确度，汽车牌照自动识别系统就是在这样的背景与目的下进行开发的。

汽车牌照自动识别系统（VLPRS）是对由公路上配置的摄像头拍摄的照片进行数字图像处理与分析，综合应用大量的图像处理最新成果和数学形态学方法对汽车图像进行平滑、二值化、模糊处理、边缘检测、图像分割、开运算、闭运算、区域标识等多种手段以提取车牌区域,进而达到对汽车牌照的精确定位并最终完成对汽车牌照的识别。

车辆牌照定位与识别是计算机视觉与模式识别技术在智能交通领域应用的重要研究课题之一:

该技术应用范围非常广泛,其中包括:

（1）交通流量检测；

（2）交通控制与诱导；（3）机场、港口等出入口车辆管理；（4）小区车辆管理；（5）闯红灯等违章车辆监控；（6）不停车自动收费；（7）道口检查站车辆监控；（8）公共停车场安全防盗管理；（9）计算出行时间；（10）车辆安全防盗、查堵指定车辆等。

其潜在市场应用价值极大，有能力产生巨大的社会效益和经济效益。

1.3课题的研究内容

本课题主要研究了STC89C52单片机在整个系统中所起的作用，主控单元的设计以及一些外围电路的设计，使之各分模块能更好的融入整个系统，使系统更协调的工作，同时考虑了方案的可行性、可靠性及经济性。

⑴明确系统功能，完成系统功能模块划分。

⑵在系统需求及设计技术指标的要求下，对整个系统的实现提出具体的设计方案。

⑶在方案设计的基础上，结合技术指标及实现的难易程度，确定测温系统的实现方案及所用的各种软硬件环境，包括器件的选型；完成现场控制单元的硬件原理设计。

第2章总体方案的设计

2.1车俩数量采集方案设计

针对题目要求，经过分析，系统主要包括STC89C52单片机、数码管、由单片机作为控制器的控制模块、显示模块及驱动模块。

车俩数量采集模块是系统设计的重点之一，直接影响整个系统对停车场的智能化管理、采集准确度以及精度等指标。

方案一：

采用红外线对管对进入停车场的车辆数量进行采集、然后再将红外线对管采集的数据传送给STC89C52单片机和ML324进行数据处理，数据处理完以后再传输给数码管显示车辆的数量，数码管会自动加一，与此同时会有声音提示以示有车辆进入停车位。

当车辆离开时红外线对管会采取相对的动作对车辆数量的进行采集，而STC89C52单片机和LM324的动作基本不变和车连进入停车位时一样，数码管的数量会自动减一。

方案二：

采用红外线对管对进入停车场的车辆数量进行采集、然后再将红外线对管采集的数据传送给STC89C52单片机和LM324进行数据处理，数据处理完以后再传输给数码管显示车辆的数量，数码管会自动加一当车辆离开时红外线对管会采取相对的动作对车辆数量的进行采集，而STC89C52单片机和ML324的动作基本不变和车连进入停车位时一样，数码管的数量会自动减一，与此同时会有声音提示以示有车辆进入停车位。

方案三：

采用红外线对管对进入停车场的车辆数量进行采集、然后再将红外线对管采集的数据传送给STC89C52单片机和ML324进行数据处理，数据处理完以后再传输给数码管显示车辆的数量，码管会自动加一，与此同时会有声音提示以示有车辆进入停车位。

当车辆离开时红外线对管会采取相对的动作对车辆数量的进行采集，而STC89C52单片机和ML324的动作基本不变和车连进入停车位时一样，数码管的数量会自动减一，与此同时报警器会报警以示有车辆进入停车位。

通过这三种方案的对比以及在实际操作过程中的难易程度等等，本设计采用第一种方案。

2.2显示部分的方案设计

方案一：

采用液晶显示，能显示英文字符和数字。

具有低功耗、长寿命、高可靠性、清晰、体积小等特点。

方案二：

采用LED八段显示器。

虽然LED具有原理简单、显示快速等特点。

但是它不能显示英文字符，如果使用锁存方式显示，增加了电路难度。

不使用锁存方式则增加了控制的难度。

所以采用方案二[1][2]。

2.3主控单元的方案设计

STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程FlashHYPERLINK"\t"_blank"存储器。

STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。

在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

具有以下标准功能：

8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，HYPERLINK"\t"_blank"看门狗定时器，内置4KBEEPROM，MAX810复位电路，3个16位HYPERLINK"\t"_blank"定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工HYPERLINK"\t"_blank"串行口。

另外STC89X52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。

空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。

掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

最高运作频率35MHz，6T/12T可选[3][4]。

第3章硬件系统的设计与实现

3.1主控制单元的设计

3.1.1单片机的介绍

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：

0Hz～33Hz、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/计数器八个中断源、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。

功能特性描述：

STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。

使用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和在线系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

STC89C52具有以下标准功能：

8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。

另外，STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。

空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。

掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

8位微控制器8K字节在系统可编程Flash

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，需要外部上拉电阻。

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）和时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX），具体如下表所示。

在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。

引脚号第二功能

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（在线系统编程用）

P1.6MISO（在线系统编程用）

P1.7SCK（在线系统编程用）

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