停车场出入口管理系统.docx
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停车场出入口管理系统
摘要
本论文介绍一款基于STC89C52单片机控制的停车场管理系统，它由硬件部分和软件部分组成：
硬件部分主要包括红外线信号检测模块、键盘输入模块、闸门控制模块、车位状态显示模块、数码管显示模块和单片机控制中心。
软件部分采用C语言编程。
该管理系统可以自动控制出入口闸门的开启和关闭，具有自动计费、显示和调整北京时间、显示停车场状况等功能，而且收费的初始值以及收费标准可以自主调节，使该系统更加具有灵活性。
关键词：
89C52；单片机；停车场；停车场管理系统
ABSTRACT
ThispaperintroducesaparkingmanagementsystemcontrolledbySTC89C52single-chipmicrocomputer。
Itconsistsofhardwareandsoftwarecomponents：
thehardwaremainlyincludestheinfraredsignaldetectionmodule,thekeyboardinputmodule,gatecontrolmodule,parkingstatusdisplaymodule,LEDdisplaymoduleandMCUcontrolcenter,whilethesoftwareisprogrammedbyClanguage。
Thismanagementsystemcanautomaticallycontroltheopeningandclosingoftheentryorexitgate，withautomaticchargingfunction，displayandadjustmentofBeijingtime，withexplicitparkingstatusfunction，andtheinitialvalueandchargescanindependentlyadjust，soitmakethesystemmoreflexibility。
KeyWords：
89C52;Monolithicmachine;Parkinglot;Chargeforautomationmotorstoppageissystematic
第一章引言-1-
第二章系统分析-2-
1.1功能模块-2-
1.2工作流程-3-
第三章主要的芯片功能介绍-4-
3.174HC138译码器-4-
3.274HC573锁存器-5-
3.3L9110电机驱动芯片-6-
第四章流程图及操作说明-8-
4.1流程图-8-
4.1.1系统流程图-8-
4.1.2红外检测流程图-9-
4.1.3键盘操作流程图-10-
4.1.4时间显示流程图-11-
4.1.5数码管显示流程图-12-
4.2操作说明-13-
第五章结论与展望-14-
参考文献-15-
致谢-16-
附录A：
程序设计-17-
附录B：
电路原理图-34-
附录C：
单片机实验板模拟图-35-
第一章引言
随着我国经济的不断增长，社会所拥有的汽车量不断增加，停车场的总量也会随之增加，规模不断扩大，因此，这给汽车停车场管理系统（停车安全、停车效率）带来了挑战。
停车位的数量无法满足汽车数量的剧增，造成停车场管理收费问题凸显。
特别是商场超市等地下停车场收费问题尤为困难。
经常由于收费问题造成车辆进出缓慢，甚至引起各种纠纷[4]。
为了解决如上所述的停车场收费管理问题，提出了一种基于单片机控制的停车场出入口管理系统。
此收费管理系统价格低廉、操作简便、安装以及调试方便，有效地解决了汽车临时停车场的收费和管理问题。
目前停车场出入口闸门管理系统通常采用以下四种组合：
（1）单车道出入管理系统：
这种组合系统会在进出口得到感应信息，读卡机会即时处理车辆信息，把所得信息送与该系统的中心控制部分经分析、处理等操作，从而来控制同一道闸门的升起和降落。
此系统价格低廉，方便安装和调试。
但由于车道单一，相对容易造成堵车现象，因此，该组合一般情况下适合用于车流量较少的地方使用。
（2）双车道出入管理系统：
该系统将进入车辆和出场车辆进行分流，读卡机各自控制各自闸门的开起与关闭，起到独立控制进出车辆的作用。
此系统相对单车道管理系统而言能够缓解由于车流量偏大而造成堵车的现象，不会出现两辆车面踫面的情况。
（3）分散型多车道管理系统：
此系统有多个进入和出场车道，各车道闸门都会配有相应的读卡机，各车道相对独立运行，能够同时有多个出入口工作，此系统硬件花费较高以及软件设计相对复杂，适用于大型停车场及公共场所。
（4）无人管理系统：
此系统适用于固定车主进出停车场使用，如单位、学校居民区等。
该系统只能对已注册的卡进行识别、核算、扣费、放行等工作。
因此，临时车辆无法被识别，不能放行[5~8]。
第二章系统分析
传统的停车场出入口管理系统在计费以及在人的工作量方面存在着某些不足，针对这些不足，本人设计了一个基于89C52单片机控制的停车场出入口管理系统，本系统采用红外线接收发射模块检测车辆的进出，经单片机外理后，自动计费并显示于数码管的自动停车场收费管理系统，为临时用户提供了一个方便、廉价、有效的管理方法。
同时大大减少了管理人员的工作量以及工作失误率，有效避免造成不必要的损失。
本系统主要由89C52单片机、红外线发射接收器、八位数码管、直流电机、LED以及一些基本的电子元器件构成。
本系统可以自动控制出入口闸门的开启和关闭，具有自动计费的功能、具有显示和调整北京时间的功能、具有显示停车场状况的功能、而且收费的初始值可以根据消费水平自主调节，使该系统更加具有灵活性。
1.1功能模块
图1.1系统功能模块图
（1）89C52单片机控制中心：
本系统采用89C52单片机，它是该管理系统的最核心部分，联系着该系统的所有模块：
它即时监控键盘输入模块、红外线信号检测模块、车位状态显示模块、控制着八位数码管显示模块、出入口闸门控制模块。
（2）红外线信号检测模块：
该模块主要由两组红外线发射接收对管组成，分别安装在停车场的出口和入口，而每一组的发射端和接收端分别安装在道路的两侧，用来检测有无汽车进入或者离开停车场。
当检测到有信号产生时，把信号送与单片机作相应的处理。
（3）键盘输入模块：
管理人员可以通过键盘对该系统进行各种操作，包括修改北京时间（可以对时、分、秒进行修改）、根据当时人们的消费水平，管理人员可以任意修改收费标准等各种显示内容。
（4）车位状态显示模块：
从车位状态显示模块中可以了解到该停车场是否还有空的车位，如果车位显示不为0，则代表该停车场内还有空的停车位，如果车位显示为0，则代表该停车场的车位已满，自动闸门不会开启，禁止汽车入内。
并且在八位数码管显示模块中可以了解到今日总共停过多少辆车。
（5）出入口闸门控制模块：
该模块由89C52单片机直接控制，红外线检测模块和车位显示模块协同控制，完成停车场管理系统出入口闸门的自动开启和关闭的功能。
当进场口车位显示模块中显示不为0并且红外线检测模块检测到信号，单片机把该信号处理后，控制闸门的自动升起，经过程序内部设定的时间自动降落。
当出场口红外线检测模块中检测到信号时，单片机响应该信号直接控制闸门的开启与关闭。
该模块的硬件主要是由一个直流电机组成，闸门的开启与关闭相当于直流电机的正转与反转。
（6）八位数码管显示模块：
该模块主要由八个共阳极的数码管组成，采用动态显示方式，节约了成本但同时给编程增加一定的复杂性。
从八位数码管显示模块中我们可以看到该停车场收费初始值、北京时间、今日总共停车车辆数目、车两出场时的最终收费费用以及修改各种信息的操作提示等。
1.2工作流程
当汽车驶入停车场入口时，汽车阻断了红外线发射端发往红外线接收端的红外信号，致使红外线模块输出端发生高低电平的转换，单片机感应到该信号后，根据此时车位显示模块所显示的状态来决定闸门（直流电机）的开启或者是不开启。
当车位显示不为0时，即代表停车场有空车位，停车场闸门会自动开启，并会在根据管理人员设置好的停车费用初值显示在八位数码管上。
停车场闸门开启后，停留一定的时间会自动关闭，该时间由编程人员设定的值决定，因此，车主必须在这段时间进入停车场。
从监测到车位状态有车位开始，单片机就开始自动计时，直到车辆从停车场出来，被出口红外线检测到信号为止，并会作出时间差，根据管理人员设定的收费标准自动计算出该车所须付的停车费用。
同时闸门自动开启，同样经过一定的时间自动关闭。
此系统还可当作时钟来用，当管理人员有键盘操作时，单片机会即时响应并作出相应外理，比如管理人员可以通过键盘调整时间，修改收费初始值，显示北京时间等。
用程序来解释运行流程就是检测有没有汽车到达入口或者出口，车位状态显示不为0，则记下此时的时间值，开启停车场的闸门，延迟程序员设定的一段时间让汽车通过，关闭闸门，车位状态显示为0时，停车场闸门不会开启。
检测有没有汽车出场，有则开启闸门，延迟程序员所设定的一段时间让汽车通过闸门，关闭闸门。
并记下此时的时间值，作出时间差算出停车所须费用显示于数码管。
第三章主要的芯片功能介绍
该管理系统主要采用的芯片是74HC138和芯片74HC573。
下面对这两种芯片的功能进行简单介绍，让我们对这两种芯片有所认识，方便对整个系统工作原理的把握。
3.174HC138译码器
具有译码功能的逻辑电路称为译码器。
在数字电路系统中，译码器的主要功能就是把一种数码转换成为另外一种数码。
译码器的输出结果是由该译码器的输入变量的不同种组合所决定的。
它的输出既可以用来控制或者驱动系统的其它某些部分，而且可以用来驱动显示屏，达到显示数字、符号的目的。
译码器属于组合电路，它工作状态的改变不需要依靠时序脉冲。
译码器可以分为显示译码和数码译码两大类。
其中：
显示译码包括发光二极管、荧光数码管、液晶显示屏等等。
数码译码主要功能是实现不同种码制之间的转变。
例如实现BCD码与十进制数之间的互换[9~13]。
74HC138是一款采用CMOS工艺的高速器件，该译码器可接受三位地址A0,A1和A2输入，并且当使能时，译码器提供八个互斥的低有效的输出Y0至Y7。
即74HC138是一款三个通道输入、八个通道输出的38译码器，它的输出是低电平有效。
74HC138有三个使能输入端：
其中第4、5管脚的使能端属于低电平有效，第6管脚的使能端属于高电平有效。
在数字电路中，它主要适用于3-8译码功能。
表3.174HC138译码器的真值表
输入
输出
使能端
地址端
E3
E2
E1
A2
A1
A0
Y0
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
X
X
1
X
X
X
1
1
1
1
1
1
1
1
0
X
X
X
X
X
1
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1
1
1
1
1
1
X
1
X
X
X
X
1
1
1
1
1
1
1
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0
0
0
0
0
0
1
1
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0
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