双层车库显示系统设计

图书分类号：密级：毕业设计(论文)双层车库显示系统设计DoubleGarageDisplaySystemDesign学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：日期：年月日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要立体车库在我国360行业里面属于一个新生事物。其不仅能有效的解决城市问题，还能根据现有的土地资源，在其基础上发挥空间的最大用处，合理有效的解决土地资源问题。本设计简要介绍了立体车库的现状、发展、结构和车库显示系统的发展。主要以两层三列式立体车库为研究对象，以升降横移式为例子。通过了解其立体车库的外观结构和内部构造来明白立体车库是一个什么样的新型建筑。其传动部分利用电动机控制，来实现车库的相应动作。其显示部分通过显示屏显示来了解车库的一个准确状况。此次设计的车库运动过程特点是：车库分上下两层，上层有三个载车板，下层有两个载车板，下层留一个空位，供上层载车板作上下升降运动；下层载车板只能作左右横移运动，不能升降运动来存取车。显示系统主要是通过在载车板顶端安装传感器来感应车辆正确到达载车板上的距离，利用传感器将检测到的信息，按一定规律变换成电信号，通过AT89C52单片机接收到的传感器的信号，将信号反馈到LCD显示屏上，并根据车库控制系统的工作原理[3]，在确定了硬件电路的基础上配以相应的软件设计，使系统在功能上基本能够实现车位的自动检测、空车位数量的告知、车辆的自动存取等功能。关键词立体车库；AT89C52单片机；传感器；LCD显示屏AbstractSolidgarageinthe360industrywhichbelongstoanewthing.Itcannotonlysolvetheurbanproblemseffectively,butalsoaccordingtotheexistinglandresources,thespaceisthemostuseful,andthereasonableandeffectivesolutiontotheproblemoflandresources.Thisdesignbrieflyintroducesthestatusquo,development,structureandthedevelopmentofthegaragedisplaysystem..Mainlyinthetwolayerthreecolumntypestereoscopicgarageastheresearchobject,theup-downandtranslationforexample.Byunderstandingthestructureandinternalstructureofitsstereogarage,itisclearthatthethree-dimensionalgarageisanewtypeofarchitecture..Thedrivepartofthemotorcontrol,toachievethegaragecorrespondingaction.Thedisplaypartofthedisplaytounderstandthegarageanaccuratesituation.Thedesignofthegaragemotioncharacteristicsis:thegarageisdividedintotwolayers,theupperthreecarriedthetemplate,lowertwocarcarryingboard,thelowerleftavacancy,fortheupperloadthetemplatefortheliftingmovement;lowercarcarryingboardonlyleftandrightlateralmotionandnotliftingmovementtoaccessthecar.Displaysystemismainlythroughinthecarcarryingboardtopmountedsensorstosensevehiclesarrivecorrectlyattheloaddistancetemplate,usesensorstodetecttheinformation,accordingtocertainrulestotransformintoanelectricalsignal,throughthesinglechipcomputerAT89C52receivesthesensorsignal,afeedbacksignaltotheLCDscreen,andindeterminingthetothecorrespondingsoftwaredesign,thesysteminfunctiontoachievethebasicparkingautomaticdetection,emptybitstoinform,vehicleautomaticaccessfunctionwithhardwarecircuitbasedonaccordingtothegaragecontrolsystemprincipleofwork.KeywordsStereogarageAT89C52microcontrollerSensorLCDdisplay目录TOC\o"1-3"\h\u1绪论 11.1立体车库的研究背景和意义 11.2立体车库的显示系统发展 41.3设计的主要内容 42立体车库的结构及电气控制 52.1立体停车库的基本结构 52.2立体停车库结构的组成 52.3移动方案 62.4电机的选择 93显示系统的总体方案设计 123.1系统功能的需求分析 123.2系统各模块选择 123.2.1车辆检测模块选择 123.2.2液晶显示模块的分类 143.2.3单片机选型 163.3信号传输 194系统的硬件电路设计 204.1系统电源设计 204.2电机的设计 214.3显示模块 214.4超声波模块电路 235系统的软件设计 245.1软件需求分析 245.2软件开发工具介绍 245.2.1PROTEUS软件简介 245.2.2KEIL简介 245.3单片机初始化程序 265.4超声波测距程序 286控制系统仿真 32结论 34致谢 35参考文献 36附录 37附录I 37附录II 381绪论1.1立体车库的研究背景和意义在现在生活的21世纪中，经济的不断腾飞带动了人们的生活水平质量都有了一定的成就[15]。因社会的影响，家家户户基本都有一辆小车供我们使用。但是人们的需求量多了，车子自然也生产的多了，每个地方的大城市人们就对于汽车的用途更大，就需要更多的汽车来使用。在一些中、大型城市中人们的生活方式越来越集中，生活空间就越来越小，因此为了满足城市发展的需求和空间小之间的矛盾，立体车库的迅速发展就为城市解决了这一大难题。所以，就有一批专门研究城市交通问题的学者，针对这个问题来提出方案，并有效的解决。这个方案就是一个明文条例，利用强制手段或政策法律明令禁止路边停车，让一些停车场能有效的利用。或者可以建议一些车主如果路途近的话就尽量乘坐公共交通，来减少汽车对停车场的需求量。而另一种方案就是利用更多的土地来建造更多的停车场满足车辆的需求。但是在这两种方案中，如果在计划后再解决不了问题后，政府和相关部门又都得花时间精力和钱力来投入弥补。所以就有人突发奇想，何不利用空间来解决问题。现在在大城市里，建商业住宅区、高架桥、铁路等都是高高耸立。利用空间的想法，让城市发展的更美丽，如同一张立体交通网。停车场的演变也变的自动化了，由简单的平面车库发展为了立体车库。其智能化的发展，更迫切的符合社会的需求[14]，能够更加方便的管理城市。现如今，立体车库的结构按分类有很多种，我们就来简单的介绍一下常见的车库种类，一般商场车库停放的形式[1]主要以巷道堆垛式、垂直升降式、垂直循环式和升降横移式为主。在大城市里的立体车库最难得见到的是巷道堆垛式。其采用堆垛机来实现存取车功能。因此对其要求技术水平要求比较高，且一台堆垛机比较贵。所以适用于客户对车位数需求量大的使用。其一台堆垛机可以为上百个甚至上千个车位服务，其工作效率之高。而且它的优点是噪声低、损耗的能量少、机械化智能判别，但是对于取车时需要等待的时间长、车辆进出入少。如图1-1所示。图1-1巷道堆垛式这类车库的运动原理跟电梯相似，其提升机的两边布满了停车位。这种就是垂直升降类立体车库。在底部地面可有个汽车旋转台，可方便的供车辆驶入、驶出。垂直升降类的外观如同电梯，在其自身本体上的高度不会低于几十米高，所以这种车库需要很高的安全措施，来防止车辆掉落时砸伤用户。尽管其设备需要很高的成本，安全性能上也非常重视，但是垂直升降式的车库其在一定的程度上有最高的智能化，所占的土地面积相比其他车库也是最少的。如图1-2所示。图1-2垂直升降式相比于上图1-2升降类车库，这类垂直循环式立体车库的外观就比较明显了。其在外部框架上的装饰特别少，非常简洁，容易让人一眼就看到自己的车辆。而且对于空间的利用率来说，这类车库在同等的两个停车位置面积上，比一般车库多停2到4辆车。对于循环式立体车库来说，它的布局简单、安全性能可靠并且在土地地基上的投资成本也比较少，所以这类车库在比较密集的地区使用，其前景大好。如图1-3所示。图1-3垂直循环式在这么多种立体车库的外观和结构上，虽然各类车库应用都比较广泛，但是在实际社会中使用，最常见的车库当属于升降横移式立体车库了。其常用于商场和小区地方，车辆流动量大的地方使用。这类车库采用统一的布局格式，看起来非常合理有序。其存取车辆时速度快，用户等待时间短，方便用户快速有效的提取自己的车子。按其每个车库里面的形式可分为两层或多层及地下，因此数量也随之由原来的几个增长到人们所需要的停车位数。这种升降横移式车库的运行原理就是当上层车位想要出库或进库时，需要先将下层车库的载车板往空位移动，留出空位供上层车的载车板下来。其下层车出库，只需直接出库。这类出库的占地面积比较少，价格也便宜最主要就是工作安全，存取车速度效率高。如图1-4所示。图1-4升降横移式我国的立体车库正处于发展中阶段，跟随时代的进步，人们对车库的需求也不再满足于简单的平面的车库。综合各大领域的先进技术，立体车库正进入一个高速发展期。在保障车库有可靠安全性能的同时，还要使其性能更加简单方便的操控，实现无人化管理，所以立体车库的发展趋势主要有以下三点：大型化从车辆的购买能力可以在另一方面体现了我国的经济水平得到了提高，但是随之而来的就是停车问题。在我国很多一线城市内，普通的平面停车场已不能满足用户的停车需求。这个问题严重影响到了人们的正常出行，因此在特定的地点建设大型的立体车库是非常有必要的。不仅解决了停车难问题而且利用自动控制技术来存取车的效率远远比现有的停车场高的多。所以未来大型的立体车库将会成为城市中心的主流停车方式。智能化为了提高存取车的效率，立体车库的功能也朝着多元化的方向发展。现如今很多智能化立体车库在管理系统方面增加了防火防盗系统，通过先进的图像对比对出入车辆进行实时监控，大大的提高了车库的安全性能。在电源故障时能够主动排除问题，使之停电安全可靠。同时可通过LCD显示帮助用户寻找空车位，所以智能化将会是立体车库未来的一大特色。家庭化城市规划虽然提高了城市的美观度，但是大部分小区都是实行一户一车位的分配方法，甚至在有些黄金地段一个车位的价格也不菲。然而随着人们的购买能力的提升，许多家庭拥有两部汽车甚至以上，这就使为数不多的车位更加紧张起来。所以家用立体车库将会进入一个快速发展区，其前景十分广阔。1.2立体车库的显示系统发展液晶显示器件（LCD）是当今社会应用最为广泛的电子设备之一。其显示器的型号数不胜数，每一种显示器都应用在特定的领域。就从屏幕面积来看，其小的只有几平方毫米，而大的却达到一平方米左右。根据显示的方式可以分为以下三种：直视式显示、投影显示及虚拟式显示。LCD的体积十分小、所需的工作电压很低、功耗小，但是其画面显示非常完善，显示的画面色彩表现度高。由于老式的LCD属于电压保持型器件，在其图像边缘上会出现严重的图像模糊现象，随着使用时间的增长，该现象会越来越严重。为此人们开发了两种方式来解决上述问题，第一种是动态驱动方式，第二种是过驱动方式。由于过驱动的方式产生的高电压一般高于普通驱动的电压值，所以采取高电压方法从而施加更大的驱动力在液晶屏显示上。今年随着LCD显示器产品的热潮，中国显示器市场明显得到了增长。LCD显示屏在平板显示技术中一直独秀，主要表现为其所需的工作电压低，各方面性能指标也远远高于其他显示设备。有着这些优点LCD已经成为显示系统的核心器件，因此液晶显示在未来的显示系统发展道路上不容小觑。1.3设计的主要内容结论近几年，中国车辆的增长率已经处于世界前茅，汽车已经在普通家庭中极为普遍。这就造成了停车难问题，大大的占用了城市的土地，所以使用立体车库是解决这一问题最合适的办法。本设计的车库结构是以两层三列式为研究对象，主要任务就是通过单片机控制，在LCD显示屏显示车位状况。但是在完成设计的期间，还是遇到了一系列的问题，比如：超声波传感器的安装位置，在实际安装的同时要考虑很多外部因素。在软件编程部分也是比平时学校里的学的要更加深入一点，尤其是在设计程序框架的时候一定要慎重，该结构框架会严重影响到实际的运行结果。最主要的问题还是立体车库对现在来说还没有完全普遍，只有一些大城市才会完全使用。因此在网上搜索资料的时候比较片面，所以在设计方面可能考虑的不够详细。但是通过孜孜不倦的努力，还是完成了课题，达到了课题要求的功能。这次毕业设计对我的意义很大，是我踏入社会的一次练兵，检测自己大学四年来所学的知识，对不足之处进行改正。致谢参考文献[1].张云生.升降平移式双层车库传动控制[J]，昆明理工大学学报，2003.[2].叶邦彦,陈统坚.机械工程英语，机械工业出版社，2005.[3].孟庆明.自动控制原理，高等教育出版社，2008.[4].王以东.双层车库自动控制系统工程设计[J]，江苏：城市停车,2008.[5].张毅刚.单片机原理及应用，高等教育出版社，2010.[6].刘红玲.微机原理与接口技术,清华大学出版社2011.08.[7].宋雪梅,李冬明,崔长胜,手把手教你学51单片机,清华大学出版社.2014.04.[8].陈朝大,李杏彩.单片机原理与应用--基于KeilC和虚拟仿真技术.化学工业出版社2013.07.[9].钟富昭.8051单片机原理及软硬件设计（第2版）.北京航天大学出版社.2014.04.[10].马忠梅.单片机的C语言应用程序设计,北京航空航天大学出版社，2001.[11].何立民.单片机应用系统设计,北京航空航天大学出版社.1995年.[12].单片机C语言程序设计实训100例,电子工业出版社2014.04.[13].付家才.单片机控制工程实践技术,化学工业出版社.2004.05.[14].GlenHoldsworth，ParkingPolicyandtheAustraliaCapitalCityCBD[J]，AustraliaParking，2000.[15].JohnKeble，ProblemParking，ConcreteEngineeringInternational，2001.附录附录=1\*ROMANIN双层车库控制系统流程图N附录=2\*ROMANII双层车库显示系统流程图及程序双层车库显示系统程序：/*****************超声波模块程序****************//*******用带字库的12864液晶显示屏显示距离******//***********************************************/#include<reg51.h>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintunsignedinttime;unsignedintS,s_false;unsignedlongnum1;bitflag;sbitTrig=P3^6;//定义引脚sbitEcho=P3^7;sbitlcdrs=P2^0;//命令数据sbitlcdrw=P2^1;//读写sbitlcde=P2^2;//能sbitled=P3^5;//*************延时程序****************voiddelay(uintz){uintx,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}//*************选择行******************voidwrite_com(unsignedcharcom){lcdrs=0;P0=com;delay(5);lcde=1;delay(5);lcde=0;}//****************写入数据**************voidwrite_data(unsignedcharzifu){lcdrs=1;P0=zifu;delay(5);lcde=1;delay(5);lcde=0;}//****************显示距离************voidwrite_temp(uintt_emp){ucharqian,bai,shi,ge;qian=t_emp/1000;bai=(t_emp%1000)/100;shi=(t_emp%100)/10;ge=t_emp%10;write_com(0x80);write_data(0x30+qian);delay(1);write_data(0x30+bai);delay(1);write_data(0x30+shi);delay(1);write_data(0x30+ge);delay(1);delay(100);}/********************************************************/voidT0_time()interrupt1/T0中断用来计数器溢出,超过测距范围{flag=0;//中断溢出标志,失败TH0=0;TL0=0;TR0=0;//关闭计数}//*****************中断***********************voidT1_tim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