简易停车位设计.docx

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简易停车位设计

简易停车位设计

沈阳航空航天大学

课程设计任务书

课程名称电子技术综合课程设计

课程设计题目简易停车位控制电路的设计

课程设计的内容及要求：

一、设计说明与技术指标

设计一个简易停车位控制电路，技术指标如下：

①具有统计停车场车位数的功能；

②具有显示剩余车位数的功能，当车位满时，具有报警功能；

③能够人工设置车位数；

④设计电路所用的电源。

二、设计要求

1．在选择器件时，应考虑成本。

2．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。

3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。

三、实验要求

1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路，用软件仿真。

2．进行实验数据处理和分析。

四、推荐参考资料

1.童诗白，华成英主编．模拟电子技术基础．[M]北京：

高等教育出版社，2006年

五、按照要求撰写课程设计报告

成绩指导教师日期

一、概述

随着我国社会经济高速发展，人民生活水平日益提高，私家车已经成为了老百姓家中很普遍的代步工具，每天都有新增成千上万辆私家车，在提供便利的同时，私家车也带来了一些城市拥堵、小区内停放为不够等问题，那就是停车位问题。

特别是在一些大中城市中有很多大型的商场，酒店，学校，等等诸多场所总会出现这类棘手的问题，汽车数量众多，可车位并不多，使得各私家车之间的距离很小，级易出现刮碰的情况。

当今，停车场都试图在有限的空间中停入更多的车辆以满足人们日益增加的需求。

本课设利用数电和模电的相关知识设计了一个能够实时显示停车场空余车位信息的系统，该系统通过传感器探测到信号，进行加减计数，并且实时的显示车位情况。

技术指标如下：

①具有统计停车场车位数的功能；

②具有显示剩余车位数的功能，当车位满时，具有报警功能；

③能够人工设置车位数；

④设计电路所用的电源。

二、方案论证

分析过以上课题要求之后，认为在统计车辆进出时，区别车辆是进还是出，以及在车位数量统计方面电路比较关键，具体的方案设计如下。

首先设置总车位数，确定一共能停放多少辆车，传感器将探测到进出车信号，传递给车位的计数器中，开始进行加减计数，这里设计的停车场，最多可设置99个车位。

车辆停泊位数显示电路和剩余车位数显示电路同样是由两个数码管构成的，以74LS48D来驱动数码管工作，每个数码管都是一个十进制的数码管，四个输入端变换范围从0000到1001，从而完成从0到9的显示。

通过传感器检测到有车辆进入，将设置的频率脉冲逐渐减一实现剩余车位的显示。

报警电路的工作原理是当车库中没有空余车位，即数码管显示00时，使报警装置工作，以此实现自动报警。

三、电路设计

1.车位数显示电路

车辆停泊位数显示电路是由两个数码管构成的，以74LS48D来驱动数码管工作，共设置两个十进制的数码管，四个输入端变换范围从0000到1001，即从1到9，最多显示数目为99。

如图1所示。

图1总车位显示电路

2．停车位设定电路

总车停泊位位数可手动控制，由8个输入开关来设定。

以“1”或“0”设定总车辆停泊位数。

如图2所示。

图2自行设置总车位电路

3.剩余车位数显示电路

剩余车位数显示同样是由两个数码管构成的，两个都是一个十进制的数码管，四个输入端变换范围从0000到1001，从而完成从0到9的显示，与车位数显示电路的数码管区分，这里采用不同颜色显示，如图3所示。

图3剩余车位显示电路

4.进出车辆控制电路

通过传感器检测到有车辆进入，将设置的初始记数逐渐减一，DOWN一端由接低电平转为接高电平，实现剩余车位的计数。

反之亦同理，当有车辆开出时，则UP端接高电平，使计数器加一，如图4所示。

图4剩余车位控制电路

5.自动报警电路

报警电路的工作原理是当车库中没有空余车位，即数码管显示00时，此时U1的BO端输出信号，经过U1OA从而输出高电平，从而使报警装置工作，二极管发光，以此实现自动报警。

电路如图5所示。

图5自动报警电路

6.稳压电源电路

图6稳压电源电路

由于变压器会消耗相当大一部分功率，电路中的二极管等小型原件也会消耗功率，经过电桥后，电压大约为27V左右，为保证电路正常供电且稳定，所以选择稳到12V电压，但为了电源的稳定性，再次经过LM7805芯片输出正常5V电压。

四、性能的测试

1.总车位数量控制电路测试

控制输入端，设置总停车位车位数，先设置到最大值，即99个车位，测试结果以及数码管显示如图7所示。

图7开始设置总车位数目及数码管显示状态

2.进出车辆功能测试

当有车辆进入时，U23和U24所显示的车位数不断减少，连续打动S1开关，模拟车辆进入，当车位全部被占满时，剩余位数显示为零，测试结果如图10所示。

图8停车场没有剩余车位了及数码管显示

同理，连续打动S3开关，模拟车辆离开，剩余位数显示增加，测试结果如图9所示。

图9停车场内车辆离开及数码管显示

3.报警部分电路测试

当车库无空位时，即数码管显示00时（测试结果如图11），系统触发报警电路使之工作，二极管发光，测试结果如图10所示。

图10报警部分电路测试结果

4.稳压电源部分性能测试

电源部分电表测试结果如图11所示

图11电源稳压电路测试结果

五、结论、性价比

本系统可以基本符合设计要求和当今各园区内停车场的设计要求，因此本次设计的停车位控制系统可以为各大停车场的车位管理提供一定的参考。

本电路的电子元件比较简单常见，采购也会相对容易，元件价钱也不贵，接线、控制也相对比较容易，可以说是一个性价比比较高的电路。

六、课设体会及合理化建议

通过本次停车场车位控制系统的设计，巩固教材上所学的理论知识，使我在实践中学到了更多，最主要的是积累了很多经验。

掌握了很多芯片的原理和基本用法，以及很多元件，还有以前所直接购买的集成模块的内部原理。

真正实现学以致用，拓展了知识面。

我设计的系统主要由车位显示电路，手动调整电路，稳压电路及报警组电路等成。

在搞理论的同时往往就失去了动手能力，实践过程中你会发现很多问题，亲身体验中及时的发现问题，提出问题，讨论问题，最终解决问题，通过上网搜集资料，书本上，教材上做参考，与同学间讨论，慢慢找到解决问题的方法，最后终于成功设计出了符合题目的电路图。

课程设计是将书本上的理论知识融入实践动手操作的一种很好的途径，可以帮助同学们更好地理解知识，而不是只记住那些干巴巴的语言和数字，希望以后能够学一部分实践一部分将考试的比重减小，自己实践设计的比重加大。

参考文献

[1]2006年童诗白，华成英主编.模拟电子技术基础[M].北京：

高等教育出版社

[2]2002年戴伏生主编.基础电子电路设计与实践[M].北京：

国防工业出版社

[3]2003年谭博学主编.集成电路原理与应用[M].北京：

电子工业出版社

附录I总电路图

附录II元器件清单

序号

编号

名称

型号

数量

1

U21、U22

数码管

SEVEN_SEG_COM_K_GREEN

2

2

U23、U24

数码管

SEVEN_SEG_COM_K

2

3

R10、R12、R11、R13

排阻

7Line_Isolated

4

4

U2、U3、U4、U5

译码器

74LS48D

4

5

R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9

电阻（10K）

1.0k

9

6

U5、U6

计数器

74HC192D_6V

2

7

R15

电阻（500欧姆）

500

1

8

S1、S2、S11、S12、S13、S14、S15、S16、S17、S18

开关

DIPSW1

1

9

U10A

非门

74ALS04BM

1

10

LED1

发光二极管（红色）

LED_red

1

11

U7

5V稳压芯片

LM7805KC

12

C1、C2、C3

电容

470u、1u、10u

3

13

D1

电桥

3N250

1

14

V1

220V交流电源

220

1

15

T1

变压器

TEMPLATE_1P1S_TMODEL

1

16

D2

半导体二极管

1N4149

1