停车场管理系统之车位引导系统设计

攀枝花学院本科毕业设计（论文）摘要绪论1.1车位引导系统的发展背景随着社会的发展，生活水平的提高，越来越多的机动、非机动车辆涌入城市中，造成交通的拥挤以及停车需求的大幅度增加，随之而来的对停车场设备和停车环境的要求，也越来越高，而国内现有的大部分停车场，基本采用人工管理办法，首先车辆的安全防盗难，管理工作难度大，车辆的通行率和安全性差，无法统计车辆的出入数据，管理人员没有办法进行调度；其次车主也无法了解车位相关信息，花许多时间寻找空车位，造成停车难、停车时间长等一系列问题。1.2车位引导系统的现状与发展趋势1.2.1现状1.2.2发展趋势1.3车位引导系统优点攀枝花学院本科毕业设计（论文）2系统设计概述2系统设计概述2.1车位引导系统的工作原理当车辆进入车位和离开车位时，车位探测器将会探测车辆，并将信号送到控制器。控制器按照一定规则将数据压缩编码后通过无线通信传输给中央计算机。再由中央计算机完成数据处理，并将处理后的信息反馈给各个LED引导屏进行空车位信息的显示，从而实现引导车辆进入空余车位的功能。2.12.2系统的设计思路2.2.1系统设计框架根据课题要求，可将系统分为车位检测模块、引导显示模块、控制模块以及无线通信模块。其中控制模块分为：中央控制器和节点控制器；引导显示模块分为：出入口引导和室内引导；无线通信模块包括：下位机无线通信模块和上位机无线通信模块。控制器控制器下位机无线通信模块车位检测模块引导显示模块上位PC机显示程序上位机无线通信模块图2.2：“车位引导系统”的基本模块方框图2.2.2系统模块设计方案2.3各模块方案的选择与论证过程2.3.1控制模块方案二2.3.2车位检测模块2.2图2.2地感线圈检测原理图2.3.3引导显示模块2.3.4无线通信攀枝花学院本科毕业设计（论文）3系统硬件的设计与实现3系统硬件的设计与实现3.1系统主要硬件的设计3.1.1红外线车位检测器电路设计TCRT5000TCRT50000.001ATLC5493.1.2中央控制器电路的设计AT89S523.1.3LED显示屏电路设计电路大致上可以分成单片机系统及外围电路、列驱动电路和行驱动电路三部分。单单片机列驱动器LED显示点阵电源行驱动器图3.3显示屏电路框图a.单片机系统及外围电路图3.4单片机系统及外围电路图3.516X16点阵原理图b.列驱动电路74HC59574HC595QB116VccQC215QAQD314SIQE413GQF512RCKQG611SCKQH710SCLRGND89QH图3.674HC595外形及引脚图3.7列驱动电路c.行驱动器图：3.8行驱动电路3.1.4无线串行模块电路设计无线串行模块分为两部分：单片机无线模块和上位机无线模块。单片机通过P3.0口（RXD）和P3.1口（TXD）传发数据，无线模块同样以这两个口收发。在无线模块和上位机相连的电路中，因为无线模块电压标准与上位机不同。无线模块电压为2.7-3.6V，可以与单片机的I/O口直连，但是上位机电压标准为RS232标准（逻辑“1”为-5V～-15V,逻辑“0”为+5V～+15V），所以需要接MAX232芯片进行电压转换。具体电路图如下：图3.4：单片机无线模块电路图3.5：上位机无线模块电路3.2系统其它硬件介3.2.1节点控制器节点控制器是超声波车位探测系统的中间层，用于对超声波探测器进行分组管理，循环检测所辖探测器的信息，并将有关信息传到中央控制器。一个节点控制器可以控制40-64个车位探测器。3.2.2红绿指示灯攀枝花学院本科毕业设计（论文）4系统功能的实现4系统功能的实现4.1车位引导系统结构框图如下中央控制器（单片机控制）中央控制器（单片机控制）区域车位显示屏节点控制器m节点控制器2节点控制器1区域车位显示屏节点控制器m节点控制器2节点控制器1车位状态灯车辆探测器200车位状态灯车位状态灯车辆探测器2车辆探测器1车位状态灯车辆探测器200车位状态灯车位状态灯车辆探测器2车辆探测器14.2车位引导功能的实现4.2.1出入场功能实现4.2.2车位状态的检测与显示4.2.3室内引导过程设计4.3系统安装分布详解4.3.1车场各个入口4.3.2车场内部岔道口4.3.3每个停车位4.3.4节点控制器4.3.5中控室攀枝花学院本科毕业设计（论文）5系统测试5系统测试5.1红外线测试5.1.1测试所需仪器表5.1:测试使用的仪器5.1.2.测试流程表2:偏向控制光电传感器的测量表车位引导系统综合测试（所有模块组合测试）5.2.1系统实现的功能5.2.2系统功能仿真图2.开始攀枝花学院本科毕业设计（论文）6总结6总结攀枝花学院本科毕业设计（论文）参考文献参考文献[1]陈秋玲.停车场车位引导系统探析[J].智能建筑，2006，07：35-39.[2]李想.软件无线电技术在卫星通信中的应用[M].北京：中国标准出版社,2008：30-36[3]张丹、贺西平.基于单片机的超声波测距系统的设计[J].纺织高校基础科学学报，2008，01：15-17.[4]高旭东、曹姗姗.超声波车位检测器系统设计[J].黑龙江科技信息，2008，03：32-33[5]夸克霍.停车场车辆管理策划(平)[M].上海：中国金融出版社，2003：53-61.[6]张丹、贺西平.基于单片机的超声波测距系统的设计.纺织高校基础科学学报，2008，01：59-60.[7]王安敏、张凯.89C52单片机的超声波测距系统[J].仪表技术与传感器，2006，06：91-99.[8]申莉莉.数据库系统与ACCESS教程[M].北京：清华大学出版社，2003：12-25.[9]王树欣、伍湘彬.地感线圈在交通控制领域中的应用[J].电子世界，2005，08：63-65.[10]蒋大林、邓红丽、平或、韦燕凤.基于视频图像的多特征车位检测算法[J].北京工业大学学报,2006,10:52-54.[11]杜梅、贾辉然.基于VC的PC机与单片机无线串行通信的实现[J].电脑知识与技术,2006,20:36-37.[12]童键、彭可.VB、Delphi的串行通讯编程及其比较[J].电脑与信息技术，1999,01:89-90[13]何立民.单片机中级教程—原理与应用[M].北京：北京航空航天大学出版社，1999:65-69.[14]张丽霞.智能停车场系统集成与应用维护[M].北京:高等教育出版社，2010:36-42.[15]过秀成.城市停车场规划与设计.北京：中国铁道出版社，2008：32-35.攀枝花学院本科毕业设计（论文）附录附录附录A.系统硬件配置表序号设备名称单位数量定义备注1车位引导管理软件套1标准版2中央控制器台1一个中央控制器管理最多64个区域控制器3节点控制器台车位数/40一个节点控制器控制40个左右超声波车位探测器7LED引导屏块根据实际情况根据实际车场情况确定具体数量8超声波车位探测器只车位数每个车位的正上方装一个9LED车位指示灯只车位数每个车位装一个10电脑台1可自购范例：项目名称：台湾桃园机场车位数量：2,030个序号设备名称单位数量定义1车位引导管理软件套12中央控制器台13节点控制器台567LED引导屏块根据实际情况8超声波车位探测器只20309LED车位指示灯只203010电脑台1附录B程序清单1.主程序：//*************************************************************************************************//* *//* ******************************头文件及宏定义************************** *//* *//*************************************************************************************************#include"includes.h"#defineTIME0H0x3C#defineTIME0L0xB0sbitkey1=P2^0;sbitkey2=P2^1;staticintflagq=0;staticintflagh=0;staticintflagup=0;staticintcount=30;staticintcount1=30;staticintrcount1=30;staticintrcount=30;sbitkey3=P2^4;unsignedcharshi,ge,shi1,ge1;//*************************************************************************************************//* c *//* *******************************全局变量***************************** *//* *//*************************************************************************************************unsignedcharuc_Clock=0; //定时器0中断计数//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<把电压显示在LCD上>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>//*************************************************************************************************//* *//* ********************************主函数****************************** *//* *//*************************************************************************************************voidmain(){//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<设置定时器0>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> TMOD=0x01; //定时器0，模式1。 TH0=TIME0H; TL0=TIME0L; TR0=1; //启动定时器。 ET0=1; //开定时器中断。 EA=1; //开总中断 vdInitialize(); vWriteCMD(0x84); //写入显示起始地址（第二行第一个位置） vWriteCMD1(0x84); //写入显示起始地址（第二行第一个位置） vShowChar("MYCHEKU1:"); vShowChar1("MYCHEKU2:"); vWriteCMD(0xc9); vWriteCMD1(0xc9); //WriteAddress(50); vShowChar("N:30"); vShowChar1("N:30"); while(1) { if(key1==0) { while(!key1); flagq=1; if(flagh==1) { if(flagup==1) { if(count1==30) { count1=30; // vWriteCMD(0xc0); // vShowChar("sorry,nofree"); } else { count1=count1+1; flagup=0; } }elseif(count!=30) { count=count+1; } else count=30; } } if(key3==0) { while(!key3); if(count1!=30) { count1=count1+1; } else count1=30; } if(key2==0) { while(!key2); flagh=1; if(flagq==1) { if(count==0) {//vWriteCMD(0xcb); count=0;} else count=count-1; if(count==0) { vWriteCMD(0xc0); if(count1!=0) { vShowChar(""); vWriteCMD(0xc0); vShowChar("pleaseup"); if(count1!=0) count1=count1-1; elsecount1=0; }else {vWriteCMD(0xc0); vShowChar(""); vWriteCMD(0xc0); vShowChar("nofree"); } } flagh=0; flagq=0; //flagup=0; } } if((count!=rcount)||(count1!=rcount1)) { shi=(count/10)+'0'; ge=(count%10)+'0'; vWriteCMD(0xcb); if(count){ vWriteData(shi); vWriteData(ge); rcount=count; } else{ vShowChar(""); } shi1=count1/10+'0'; ge1=count1%10+'0'; vWriteCMD1(0xcb); vWriteData1(shi1); vWriteData1(ge1); rcount1=count1; } }}2.LCD驱动程序：//*************************************************************************************************//* *//* ***************************ＳＭＣ１６０２驱动程序************************* *//* *//*************************************************************************************************//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<头文件及宏定义>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>#include"SMC1602.h"//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<把1个命令写入LCD>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>voidvWriteCMD(unsignedcharucCommand) { vDelay(); //先延时。 and1=1; and2=0; LCDE=1; //然后把ＬＣＤ改为写入命令状态。 LCDRS=0; LCDRW=0; LCDPORT=ucCommand; //再输出命令。 LCDE=0; and1=0; and2=0; //最后执行命令。}voidvWriteCMD1(unsignedcharucCommand) { vDelay(); //先延时。 and1=0; and2=1; LCDE=1; //然后把ＬＣＤ改为写入命令状态。 LCDRS=0; LCDRW=0; LCDPORT=ucCommand; //再输出命令。 LCDE=0; and1=0; and2=0; //最后执行命令。}//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<把1个数据写入LCD>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>voidvWriteData(unsignedcharucData) { vDelay(); //先延时。 and1=1; and2=0; LCDE=1; //然后把ＬＣＤ改为写入数据状态。 LCDRS=1; LCDRW=0; LCDPORT=ucData; //再输出数据。 LCDE=0; and1=0; and2=0; //最后显示数据。}voidvWriteData1(unsignedcharucData) { vDelay(); //先延时。 and1=0; and2=1; LCDE=1; //然后把ＬＣＤ改为写入数据状态。 LCDRS=1; LCDRW=0; LCDPORT=ucData; //再输出数据。 LCDE=0; and1=0; and2=0; //最后显示数据。}voidvShowOneChar(unsignedcharucChar){ and1=1; and2=0; switch(ucChar) { case'':vWriteData(0x20);break; case'!':vWriteData(0x21);break; case'"':vWriteData(0x22);break; case'#':vWriteData(0x23);break; case'$':vWriteData(0x24);break; case'%':vWriteData(0x25);break; case'&':vWriteData(0x26);break; case'>':vWriteData(0x27);break; case'(':vWriteData(0x28);break; case')':vWriteData(0x29);break; case'*':vWriteData(0x20);break; case'+':vWriteData(0x2A);break; case'-':vWriteData(0x2D);break; case'/':vWriteData(0x2F);break; case'=':vWriteData(0x3D);break; case'<':vWriteData(0x3E);break; case'?':vWriteData(0x3F);break; case'.':vWriteData(0x2E);break; case':':vWriteData(0x3A);break; case'0':vWriteData(0x30);break; case'1':vWriteData(0x31);break; case'2':vWriteData(0x32);break; case'3':vWriteData(0x33);break; case'4':vWriteData(0x34);break; case'5':vWriteData(0x35);break; case'6':vWriteData(0x36);break; case'7':vWriteData(0x37);break; case'8':vWriteData(0x38);break; case'9':vWriteData(0x39);break; case'A':vWriteData(0x41);break; case'B':vWriteData(0x42);break; case'C':vWriteData(0x43);break; case'D':vWriteData(0x44);break; case'E':vWriteData(0x45);break; case'F':vWriteData(0x46);break; case'G':vWriteData(0x47);break; case'H':vWriteData(0x48);break; case'I':vWriteData(0x49);break; case'J':vWriteData(0x4A);break; case'K':vWriteData(0x4B);break; case'L':vWriteData(0x4C);break; case'M':vWriteData(0x4D);break; case'N':vWriteData(0x4E);break; case'O':vWriteData(0x4F);break; case'P':vWriteData(0x50);break; case'Q':vWriteData(0x51);break; case'R':vWriteData(0x52);break; case'S':vWriteData(0x53);break; case'T':vWriteData(0x54);break; case'U':vWriteData(0x55);break; case'V':vWriteData(0x56);break; case'W':vWriteData(0x57);break; case'X':vWriteData(0x58);break; case'Y':vWriteData(0x59);break; case'Z':vWriteData(0x5A);break; case'a':vWriteData(0x61);break; case'b':vWriteData(0x62);break; case'c':vWriteData(0x63);break; case'd':vWriteData(0x64);break; case'e':vWriteData(0x65);break; case'f':vWriteData(0x66);break; case'g':vWriteData(0x67);break; case'h':vWriteData(0x68);break; case'i':vWriteData(0x69);break; case'j':vWriteData(0x6A);break; case'k':vWriteData(0x6B);break; 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