石家莊鐵道大學四方學院畢業設計小區停車場車位自動顯示系統的設計 The design of residential parking lot parking automatic display system 專業 電子信息工程 42 / 50畢業設計成績單學生姓名 學號 班級 專業電子信息工程畢業設計題目小區停車場車位自動顯示系統的設計指導教師姓名孫秀婷指導教師職稱講師評 定 成 績指導教師得分評閱人得分答辯小組組長得分成績：院長(主任) 簽字：年 月 日畢業設計任務書題 目小區停車場車位自動顯示系統的設計學生姓名 學號 班級 專業電子信息工程承擔指導任務單位電氣工程系導師姓名 導師職稱 一、主要內容利用STC89C52單片機來控制小區停車場車位自動顯示系統，利用單片機對紅外線傳感器采集到的車輛數據進行統計，并在數碼管上顯示。同時具有車位自動顯示功能。二、基本要求 1以STC89C52單片機作為核心，實現車輛數量統計和車位顯示。2. 有紅外線監控、車位顯示、報警等相應的功能。3電路原理圖設計，protel印刷電路圖設計。4. 程序流程圖，編寫程序代碼。三、主要技術指標（或研究方法）1. 實現車輛數量統計和車位的自動顯示。2. 電路原理圖3. 論文正文不少于一萬字，查閱文獻資料不少于10篇，其中外文文獻2篇以上，翻譯與課題有關的外文資料不少于3000漢字。四、應收集的資料及參考文獻單片機開發語言關于STC89C52單片機開發文檔。相關傳感器和顯示器件使用手冊和接口電路五、進度計劃第1周第3周 收集資料，完成開題報告第4周 需求分析，概要設計第5周第7周 詳細設計第8周 中期考核第9周第12周 寫論文第13周第14周 審閱定稿第15周第16周 答辯教研室主任簽字時間年 月 日畢業設計開題報告題目小區停車場車位自動顯示系統的設計學生姓名 學號 班級 專業電子信息工程一、研究背景隨著人民生活水平的提高,作為代步工具的汽車越來越多地走進尋常百姓家,私家車的數量與日俱增,停車位隨之日漸緊張。這就給停車場的科學管理提出了一個重要課題一如何最大限度地科學地運用每一個停車位本文提出了一種以硬件描述語言實現的可編程邏輯芯片構成的停車位顯示系統,能夠科學、準確地顯示停車場內車位的使用情況,為停車位最大限度地科學使用提供清晰、形象的可視界面。C語言則是EDA的關鍵技術之一。基于C語言編寫程序來設計汽車停車場停車位顯示系統，電路結構簡單,成本低廉,功能靈活多樣,實用性較強，效果非常好。用EDA技術設計汽車停車場停車位顯示系統，極大地提高了電路設計的效率和可操作性，減輕了設計者的勞動強度。利電子設計師可以從概念、算法、協議等開始設計電子系統，大量工作可以通過計算機完成，并可以從電路設計、性能分析到設計出IC版圖或PCB。在使用C編程時，應充分利用C“自頂向下”的設計優點以及層次化的設計概念1。當然，可以將各個模塊所生成的元件符號存放在元件庫中，以被其他人或其他的設計所重復調用，以簡化后面的設計。二、國內外研究現狀 1. 手機付費是最近一項新技術，目前還沒有得到廣泛的應用，最后是智能卡，這在我國停車場應用的很多。2.條碼票逐漸取代磁帶票成為主流系統。3.Java技術在停車場系統的應用，這主要是IT發展對停車場帶來的方便。 4.車位預定趨勢:通過Internet預定車位（這在歐洲用的比較廣泛，如果我們在一些比較繁忙的城市，去中央城區或機場這些地方往往找不到車位就可以事先通過Internet預定，在網上填入信用卡號碼等相關信息，預定后停車場就會留出車位）。5.手機付費或手機屏幕產生條碼入場。6.車位引導系統，這在歐洲十五六年以前就出現了，在每個車位上方裝一個超聲波的探頭。 7.全自動車牌識別系統。 8.遠距離讀卡在亞洲的廣泛應用。根據我市智能停車場系統工作流程做調查(主要以網上調查為主要），現就調查結果做以下分析報告。三、論文進行的主要工作1查閱與課題相關的論文資料以及相關著作，充分了解此課題的過去 現狀 發展勢等論文創作做好積極充分的理論準備。2.由于此課題利用STC89C52單片機來控制小區停車場車位自動顯示系統，所以對STC89C52單片機進行詳細的了解和學習，靈活快捷的掌握此單片機。由于此課題利用單片機對紅外線傳感器采集到的車輛數據進行統計，并在數碼管上顯示，所以必須對紅外線傳感器和數碼管進行學習和了解。3.構思此課題的電路圖，讓后利用protel軟件進行繪制并且檢查細微之處是否有錯誤之處。4.根據設計的大致流程畫出流程圖以及利用C語言編寫程序代碼。四、采用的方法: 1.設計停車位的進口和出口 兩者不能調換。2.在停車位的進口處左邊設置一個紅外線發射裝置，進口的右邊設置一個紅外線接收裝置用于車輛的檢測 ，同時在紅外線接收裝置上安置一個報警系統用于警示。3.將數碼管和紅外線接收裝置相連用于顯示車輛的狀況。4.將編好的程序代碼下載到單片機中。五、預期結果實現小區停車位的智能管理，方便人們的日常出行以及加強了小區車輛的安全系數，方便管理。指導教師簽字時 間年 月 日摘要小區停車場管理系統是為了提高停車場的運行效率，系統的信息互通，把相關科學技術發展領域的最新成果合理有效的應用到小區停車管理系統的完善和發展中。為了節約大量的人力、物理、財力。本設計針對目前停車場管理存在的集成自動化程度低、人性化和運行效率低下等的不足，結合目前科學技術領域的最新研究成果，設計了一種技術較先進.性能可靠.自動化程度較高的停車場管理系統。本設計采用數碼管對小區停車場的數量進行顯示同時帶有報警功能，主要操作流程是紅外線采集車輛信息，STC89C52單片機處理紅外線所采集的信息，然后交由數碼管顯示，增加了人性化的設計，本系統采用STC89C52單片機、紅外線對管和LM324，系統將三者合理有效的高度集中在一塊電路板上，這樣做既節約的成本又節省了空間。本設計的指導思想立足與提高小區停車場管理系統的可靠性、安全性和高效性，對目前我國各大中城市所面臨的“停車難”的問題的解決，具有一定的促進作用。關鍵詞： STC89C52單片機 LM324 紅外線對管 數碼管AbstractCar park management system is in order to improve the efficiency of parking lot, communication system, the relevant latest achievements in the field of science and technology development of reasonable and effective application to the district parking management system perfecting and developing. In order to save a lot of manpower, physical and financial resources. This design based on the current parking lot management integration of the low degree of automation, human and low operation efficiency, etc, combining the latest research achievements in the field of science and technology, we design a more advanced technology. Reliable performance, high degree of automation of parking lot management system. This design using digital tube to carry on the statistics of the community the number of parking lots and with alarm function, and the main operation flow is infrared acquisition vehicle information, information collected by infrared STC89C52 single-chip microcomputer processing, then to the digital tube display, increase the humanized design, the main microcontroller STC89C52 microcontroller, infrared tube and ML324 first, use of reasonable and effective integration technology will three highly concentrated on a circuit board, it saves cost and save the space. This design guiding ideology based on and improve the reliability of car park management system, security and efficiency, at present our country facing the cities parking on the solution of the problem, has a certain role in promoting . Keywords：STC89C52 Chip LM324 Erection of digital tube Infrared Tube目錄第1章緒論11.1課題研究的背景及意義11.2 研究現狀21.3 課題的研究內容2第2章 總體方案的設計42.1 車倆數量采集方案設計42.2 顯示部分的方案設計42.3 主控單元的方案設計5第3章 硬件系統的設計與實現63.1 主控制單元的設計63.1.1 單片機的介紹63.1.2 電壓部分83.1.3 STC89C52復位電路設計93.2 采集模塊93.3 雙極型線性集成電路113.4 LM324的工作過程123.5 74LS48的設計模塊13第4章 系統軟件設計154.1 主流程圖154.2 設計方法154.3 顯示模塊設計16第5章 結論與展望185.1結論185.2 展望19參考文獻21致謝22附錄23附錄A 外文資料23附錄B 原理圖和封裝圖37附錄C 源程序38第1章緒論1.1課題研究的背景及意義隨著經濟社會的迅猛發展，人們的生活水平的提高，機動車輛的數量也越來越多。為了提高車輛的管理效率，緩解公路上的交通壓力，我們必須找到一種解決方案。而作為汽車“身份證”的汽車車牌，是在公眾場合能夠唯一確定汽車身份的憑證。我們可以以此為依據，設計一種車牌識別系統監控各個車輛的情況。為此，我國交通管理部門對汽車車牌的管理非常重視并制定了一套嚴格的管理法規。其中對汽車車牌的制作、安裝、維護都要求由制定部門統一進行管理。在此基礎上，如果研制出一種能在公眾場合迅速準確地對汽車牌照進行自動定位識別的系統(CPR)，那么這將是一件非常有意義的工作，并將極大地提高汽車的安全管理水平及管理效率。車輛牌照定位與識別是計算機視覺與模式識別技術在智能交通領域應用的重要研究課題之一:該技術應用范圍非常廣泛, 其中包括: (1) 交通流量檢測； (2)交通控制與誘導；(3) 機場、港口等出入口車輛管理；(4) 小區車輛管理；(5) 闖紅燈等違章車輛監控；(6) 不停車自動收費；(7) 道口檢查站車輛監控；(8) 公共停車場安全防盜管理；(9) 計算出行時間；(10) 車輛安全防盜、查堵指定車輛等。其潛在市場應用價值極大，有能力產生巨大的社會效益和經濟效益。 近些年,計算機的飛速發展和數字圖像技術的日趨成熟，為傳統的交通管理帶來重大轉變。先進的計算機處理技術，不但可以將人力從繁瑣的人工觀察、檢測中解放出來，而且能夠大大提高其精確度，汽車牌照自動識別系統就是在這樣的背景與目的下進行開發的。汽車牌照自動識別系統(VLPRS)是對由公路上配置的攝像頭拍攝的照片進行數字圖像處理與分析，綜合應用大量的圖像處理最新成果和數學形態學方法對汽車圖像進行平滑、二值化、模糊處理、邊緣檢測、圖像分割、開運算、閉運算、區域標識等多種手段以提取車牌區域,進而達到對汽車牌照的精確定位并最終完成對汽車牌照的識別。 從20世紀80年代，國內外的研究人員就開始了對車牌識別系統的研究。在車牌識別的過程中，雖然運用了很多的技術方法，但由于外界環境光線變化、光路中有灰塵、季節環境變化及車牌本身被污染而模糊等條件的影響,使得車牌識別系統一直處于實驗室階段，得不到很好的應用；而且，很多的方法都需要大量的數值計算，不能很好地滿足實時性要求。為了解決圖像惡化的問題，目前采取的辦法是采用主動紅外照明攝像或使用特殊的傳感器來提高圖像的質量。雖然提高了識別率,但是，這同時也造成了系統的投資成本過大，應用領域變窄，不能普遍推廣應用。車輛牌照定位與識別是計算機視覺與模式識別技術在智能交通領域應用的重要研究課題之一, 該技術應用范圍非常廣泛。國外汽車牌照識別系統研究工作已有一定進展, 但并不盡合我國國情。我國汽車牌照的規范懸掛位置不唯一，并且由于環境、道路或人為因素造成汽車牌照污染嚴重, 這種情況下國外發達國家不允許上路, 而在我國仍可上路行駛等。由于我國汽車車牌識別的特殊性, 采用任何一種單一識別技術均難以奏效。目前正在研制的無源型汽車牌照智能識別系統綜合利用了車輛檢測技術、計算機視覺(Computer Vision) 技術、圖象處理技術、人工智能技術和人工神經網絡技術等, 是一個比較有發展前途的車牌識別系統。 1.2 研究現狀 計算機的飛速發展和數字圖像技術的日趨成熟，為傳統的交通管理帶來重大轉變。先進的計算機處理技術，不但可以將人力從繁瑣的人工觀察、檢測中解放出來，而且能夠大大提高其精確度，汽車牌照自動識別系統就是在這樣的背景與目的下進行開發的。汽車牌照自動識別系統(VLPRS)是對由公路上配置的攝像頭拍攝的照片進行數字圖像處理與分析，綜合應用大量的圖像處理最新成果和數學形態學方法對汽車圖像進行平滑、二值化、模糊處理、邊緣檢測、圖像分割、開運算、閉運算、區域標識等多種手段以提取車牌區域,進而達到對汽車牌照的精確定位并最終完成對汽車牌照的識別。 車輛牌照定位與識別是計算機視覺與模式識別技術在智能交通領域應用的重要研究課題之一:該技術應用范圍非常廣泛, 其中包括: (1) 交通流量檢測； (2)交通控制與誘導；(3) 機場、港口等出入口車輛管理；(4) 小區車輛管理；(5) 闖紅燈等違章車輛監控；(6) 不停車自動收費；(7) 道口檢查站車輛監控；(8) 公共停車場安全防盜管理；(9) 計算出行時間；(10) 車輛安全防盜、查堵指定車輛等。其潛在市場應用價值極大，有能力產生巨大的社會效益和經濟效益。1.3 課題的研究內容本課題主要研究了STC89C52單片機在整個系統中所起的作用，主控單元的設計以及一些外圍電路的設計，使之各分模塊能更好的融入整個系統，使系統更協調的工作，同時考慮了方案的可行性、可靠性及經濟性。明確系統功能，完成系統功能模塊劃分。在系統需求及設計技術指標的要求下，對整個系統的實現提出具體的設計方案。在方案設計的基礎上，結合技術指標及實現的難易程度，確定測溫系統的實現方案及所用的各種軟硬件環境，包括器件的選型；完成現場控制單元的硬件原理設計。第2章 總體方案的設計2.1 車倆數量采集方案設計針對題目要求，經過分析，系統主要包括STC89C52單片機、數碼管、由單片機作為控制器的控制模塊、顯示模塊及驅動模塊。車倆數量采集模塊是系統設計的重點之一，直接影響整個系統對停車場的智能化管理、采集準確度以及精度等指標。方案一：采用紅外線對管對進入停車場的車輛數量進行采集、然后再將紅外線對管采集的數據傳送給STC89C52單片機和ML324進行數據處理，數據處理完以后再傳輸給數碼管顯示車輛的數量，數碼管會自動加一，與此同時會有聲音提示以示有車輛進入停車位。當車輛離開時紅外線對管會采取相對的動作對車輛數量的進行采集，而STC89C52單片機和LM324的動作基本不變和車連進入停車位時一樣，數碼管的數量會自動減一。方案二：采用紅外線對管對進入停車場的車輛數量進行采集、然后再將紅外線對管采集的數據傳送給STC89C52單片機和LM324進行數據處理，數據處理完以后再傳輸給數碼管顯示車輛的數量，數碼管會自動加一當車輛離開時紅外線對管會采取相對的動作對車輛數量的進行采集，而STC89C52單片機和ML324的動作基本不變和車連進入停車位時一樣，數碼管的數量會自動減一，與此同時會有聲音提示以示有車輛進入停車位。方案三：采用紅外線對管對進入停車場的車輛數量進行采集、然后再將紅外線對管采集的數據傳送給STC89C52單片機和ML324進行數據處理，數據處理完以后再傳輸給數碼管顯示車輛的數量，碼管會自動加一，與此同時會有聲音提示以示有車輛進入停車位。當車輛離開時紅外線對管會采取相對的動作對車輛數量的進行采集，而STC89C52單片機和ML324的動作基本不變和車連進入停車位時一樣，數碼管的數量會自動減一，與此同時報警器會報警以示有車輛進入停車位。通過這三種方案的對比以及在實際操作過程中的難易程度等等，本設計采用第一種方案。2.2 顯示部分的方案設計方案一：采用液晶顯示，能顯示英文字符和數字。具有低功耗、長壽命、高可靠性、清晰、體積小等特點。方案二：采用LED八段顯示器。雖然LED具有原理簡單、顯示快速等特點。但是它不能顯示英文字符，如果使用鎖存方式顯示，增加了電路難度。不使用鎖存方式則增加了控制的難度。所以采用方案二1 2。2.3 主控單元的方案設計STC89C52是STC公司生產的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統可編程Flash存儲器。STC89C52使用經典的MCS-51內核，但做了很多的改進使得芯片具有傳統51單片機不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標準功能： 8k字節Flash，512字節RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時器，內置4KB EEPROM，MAX810復位電路，3個16 位定時器/計數器，4個外部中斷，一個7向量4級中斷結構（兼容傳統51的5向量2級中斷結構），全雙工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 靜態邏輯操作，支持2種軟件可選擇節電模式。空閑模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時器/計數器、串口、中斷繼續工作。掉電保護方式下，RAM內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。最高運作頻率35MHz，6T/12T可選3 4。第3章 硬件系統的設計與實現3.1 主控制單元的設計3.1.1 單片機的介紹主要性能:與MCS-51單片機產品兼容 、8K字節在系統可編程Flash存儲器、 1000次擦寫周期、全靜態操作：0Hz33Hz 、三級加密程序存儲器 、 32個可編程I/O口線、三個16位定時器/計數器八個中斷源、全雙工UART串行通道、 低功耗空閑和掉電模式 、掉電后中斷可喚醒 、看門狗定時器 、雙數據指針、掉電標識符 。功能特性描述：STC89C52 是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統可編程Flash 存儲器。使用高密度非易失性存儲器技術制造，與工業80C51 產品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統可編程，亦適于常規編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在線系統可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案。 STC89C52具有以下標準功能： 8k字節Flash，256字節RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時器，2 個數據指針，三個16 位 定時器/計數器，一個6向量2級中斷結構，全雙工串行口，片內晶振及時鐘電路。另外，STC89C52可降至0Hz靜態邏輯操作，支持2種軟件可選擇節電模式。空閑模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時器/計數器、串口、中斷繼續工作。掉電保護方式下，RAM內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。8 位微控制器 8K字節在系統可編程 FlashP0 口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅動8個TTL邏輯電平。對P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。當訪問外部程序和數據存儲器時，P0口也被作為低8位地址/數據復用。在這種模式下， P0具有內部上拉電阻。在flash編程時，P0口也用來接收指令字節；在程序校驗時，輸出指令字節。程序校驗時，需要外部上拉電阻。P1 口：P1 口是一個具有內部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P1 輸出緩沖器能驅動4 個 TTL 邏輯電平。對P1 端口寫“1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分別作定時器/計數器2的外部計數輸入（P1.0/T2）和時器/計數器2 的觸發輸入（P1.1/T2EX），具體如下表所示。 在flash編程和校驗時，P1口接收低8位地址字節。引腳號第二功能P1.0 T2（定時器/計數器T2的外部計數輸入），時鐘輸出P1.1 T2EX（定時器/計數器T2的捕捉/重載觸發信號和方向控制）P1.5 MOSI（在線系統編程用）P1.6 MISO（在線系統編程用）P1.7 SCK（在線系統編程用）P2 口：P2 口是一個具有內部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅動4 個 TTL 邏輯電平。對P2 端口寫“1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數據存儲器（例如執行MOVX DPTR） 時，P2 口送出高八位地址。在這種應用中，P2 口使用很強的內部上拉發送1。在使用 8位地址（如MOVX RI）訪問外部數據存儲器時，P2口輸出P2鎖存器的內容。在flash編程和校驗時，P2口也接收高8位地址字節和一些控制信號。P3 口：P3 口是一個具有內部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅動4 個 TTL 邏輯電平。對P3 端口寫“1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。 P3口亦作為STC89C52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。在flash編程和校驗時，P3口也接收一些控制信號。端口引腳 第二功能P3.0 RXD(串行輸入口)P3.1 TXD(串行輸出口)P3.2 INTO(外中斷0)P3.3 INT1(外中斷1)P3.4 TO(定時/計數器0)P3.5 T1(定時/計數器1)P3.6 WR(外部數據存儲器寫選通)P3.7 RD(外部數據存儲器讀選通)此外，P3口還接收一些用于FLASH閃存編程和程序校驗的控制信號。RST復位輸入。當振蕩器工作時，RST引腳出現兩個機器周期以上高電平將是單片機復位。ALE/PROG當訪問外部程序存儲器或數據存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節。一般情況下，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數據存儲器時將跳過一個ALE脈沖5 6 7。FLASH存儲器編程時，該引腳加上5V的編程允許電源Vpp，當然這必須是該器件是使用5V編程電壓Vpp，STC89C52的電路原理圖如圖3-1所示。圖 3-1 STC89C52最小系統3.1.2 電壓部分控制系統主控制部分電源需要用5V直流電源供電，把頻率為50Hz、有效值為220V的單相交流電壓轉換為幅值穩定的5V直流電壓。其主要原理是把單相交流電經過電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩壓電路轉換成穩定的直流電壓。 由于輸入電壓為電網電壓，一般情況下所需直流電壓的數值和電網電壓的有效值相差較大，因而電源變壓器的作用顯現出來起到降壓作用。降壓后還是交流電壓，所以需要整流電路把交流電壓轉換成直流電壓。由于經整流電路整流后的電壓含有較大的交流分量，會影響到負載電路的正常工作。需通過低通濾波電路濾波，使輸出電壓平滑。穩壓電路的功能是使輸出直流電壓基本不受電網電壓波動和負載電阻變化的影響，從而獲得穩定性足夠高的直流電壓。本電路使用集成穩壓芯片7805解決了電源穩壓問題8。3.1.3 STC89C52復位電路設計單片機在開機時都需要復位，以便中央處理器CPU以及其他功能部件都處于一個確定的初始狀態，并從這個狀態開始工作，復位電路如圖3-2所示。圖3-2 復位電路3.2 采集模塊一、 RPR220光電傳感器用于檢測黑線，如圖3-3所示。圖3-3光電傳感器從內部結構圖可以看出，光電傳感器就是由左邊的紅外發射二極管和右這的紅外接收管練成，說白了就是把紅外收發管封裝在一起而已9。怎么看這個傳感器的管腳圖：印有RPR220字樣的那一面向上，管腳對著自己，這樣看過去就如圖3-4所示 圖3-4管腳圖 RPR220的電路圖原理如圖3-5所示 12端的紅外二極管發出紅外光，經白紙（黑色會吸收光線，無反射）反射回來給34端的紅外接收管接收，當接收到紅外線，則34導通，常用電路如下：圖3-5 RPR220電路原理圖 當檢測到黑線時，此時也就是紅外接收管沒有接收到反射回來的紅外光，34的紅外接收三極管截止，則在RPR220的3管腳輸出一個電壓。若檢測到的是白線則3腳沒有電壓輸出。 LM339是一個四電壓比較器，一個芯片有四個比較器，因為我們不可能只用一個光電傳感器去尋跡，至少要三個光電器件，所以用339比較器可以降低成本和電路的復雜度。比較器的5腳是一個基準電壓，建議用可變電阻器W1調到2.5V，再與4腳的電壓（既是RPR220的3腳輸出的電壓）比較。 整個電路的工作過程若檢測到黑線， RPR220的3腳輸出一個電壓與基準電壓3腳的電壓準電大，則LM339的2腳就輸出一個低電平。相反檢測不到黑線，則LM339的2腳就輸出一個高電平。這樣單片機就可以看到黑線了。據經驗，要提高光電傳感器的靈敏度（主要是光電傳感器離黑線的距離），光電傳感器的接收管的電流不能太大，本人建議R2100K為好。（呵呵，可以試驗一下，得到合適自己的標準）二、 紅外收發對管的應用10 其實紅外對管與光電傳感器RPR220是一樣的東西，不一樣的是紅外對管是分立的器件。發射的功率大一些，主要用來避障,通過紅外線的避障功能來檢測車輛的狀態，而光電傳感器是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來實現控制的，光電傳感器在一般情況下，有三部分構成，它們分為：發送器、接收器和檢測電路，所以光電傳感器比較繁瑣，操作麻煩，所以本設計采用紅外線對管對車輛進行檢測，檢測電路如圖3-6所示。圖3-6檢測電路原理圖3.3 雙極型線性集成電路 LM324內部包括有兩個獨立的、高增益、內部頻率補償 的運算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用, 也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運算放大器的場合。 LM324的封裝形式為塑封14引線雙列直插式。特點： 內部頻率補償 直流電壓增益高(約100dB) 單位增益頻帶寬(約1MHz) 電源電壓范圍寬：單電源(332V)； 雙電源(1.516V) 低功耗電流，適合于電池供電 低輸入偏流 低輸入失調電壓和失調電流 共模輸入電壓范圍寬，包括接地 差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍 輸出電壓擺幅大(0至VCC-1.5V) 3.4 LM324的工作過程LM324是四運放集成電路，它采用14腳雙列直插塑料封裝，外形如圖所示。它的內部包含四組形式完全相同的運算放大器，除電源共用外，四組運放相互獨立，如圖3-7所示。 每一組運算放大器可用符號來表示，它有5個引出腳，其中“+”、“-”為兩個信號輸入端，“i+”、“i-”為正、負電源端，“out”為輸出端。兩個信號輸入端中，i-（-）為反相輸入端，表示運放輸出端out的信號與該輸入端的相位相反；i+（+）為同相輸入端，表示運放輸出端out的信號與該輸入端的相位相同。 由于LM324四運放電路具有電源電壓范圍寬，靜態功耗小，可單電源使用，價格低廉等優點，因此被廣泛應用在各種電路中11 12，運放電路如下：圖3-7 運放電路3.5 74LS48的設計模塊74LS48是BCD-7段數碼管譯碼器/驅動器， 74LS48的功能用于將BCD碼轉化成數碼塊中的數字,通過它解碼， 可以直接把數字轉換為數碼管的顯示數字， 從而簡化了程序，節約了 單片機的IO開銷。 因此是一個非常好的芯片，但是由于目前從節約成本的角度考慮， 此類芯片已較少用， 大部份情況下都是用動態掃描數碼管的形式來實現數碼管顯示，如表3-1所示。74LS48譯碼器原理：譯碼為編碼的逆過程。它將編碼時賦予代碼的含義“翻譯”過來。實現譯碼的邏輯電路成為譯碼器。譯碼器輸出與輸入代碼有唯一的對應關系。74LS48是輸出低電平有效的七段字形譯碼器，它在這里與數碼管配合使用，列出了表示出了它與數碼管之間的關系13 14。輸入輸出顯示數字符號： LT() RBI(-) A3 A2 A1 A0 BI()/RBO() a() b() c() d() e() f() g() 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 X 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 X 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 2 1 X 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 3 1 X 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 4 1 X 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 5 1 X 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 6 1 X 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 7 1 X 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 8 1 X 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 9 X X X X X X 0 1 1 1 1 1 1 1 熄滅 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 熄滅 0 X X X X X 1 0 0 0 0 0 0 0 8 LT()：試燈輸入，是為了檢查數碼管各段是否能正常發光而設置的。當 LT( )=0時，無論輸入A3 ，A2 ，A1 ，A0為何種狀態，譯碼器輸出均為低電平，若驅動的數碼管正常，是顯示8。 BI()：滅燈輸入，是為控制多位數碼顯示的滅燈所設置的。BI()=0時。 不論LT()和輸入A3 ，A2 ，A1，A0為何種狀態，譯碼器輸出均為高電平，使共陽極7段數碼管熄滅。 74LS48芯片是一種常用的七段數碼管譯碼器驅動器，常用在各種數字電路和單片機系統的顯示系統中，下面我就給大家介紹一下這個元件的一些參數與應用技表3-1 74LS48的真值表74LS48功能表-七段譯碼驅動器功能表11 H x 1011 H 12 H x 1100 H13 H x 1101 H14 H x 1110 H 15 H x 1111 HBI x x xxxx LRBI H L 0000 LLT L x xxxx H 數碼管的原理圖3-8所示： 圖3-8 數碼管原理圖3-8數碼管原理圖第4章 系統軟件設計4.1 主流程圖開始 有車停？ 是顯示對應車庫并有聲音提示 否車數減一有車走？ 是 否車數加一顯示車數和車位的占用狀態圖4-1主流程圖在對所要設計的課題有了整體的認識之后，通過系統的分析和查閱大量的文獻資料，首先建立程序框架的流程圖，對整個設計劃分模塊，逐個模塊依次實現其各自功能（在某個功能出現問題時只要查找該模塊進行修改即可，省去了整體查找時所帶來的麻煩）最終把各個子模塊合理的連接起來，構成總的程序完成計劃書的功能要求，具體流程圖如圖4-1。4.2 設計方法軟件部分設計是畢業設計中最集中難點所在，所謂軟件設計就是把硬件具體功能需求變換成軟件的具體設計方案（即模塊結構）的過程。模塊化結構設計就是根據要求和硬件設計的結構，將整個系統的功能劃分為許多小的功能模塊，再根據這些小的功能模塊進行程序編寫的過程。這樣的設計方法，使得系統的整體功能和各部分的具體功能趨于明朗化。當系統出現問題，就可以根據功能設置找出問題的根源，從而更快地解決問題。另外，在整個設計過程中，軟件設計必須與硬件設計緊密地結合在一起。本設計是在Keil C環境下開發的，Keil C軟件支持C語言的編程及調試，程序編寫運用方便，是做C語言畢業設計者的首選。一個完整的系統在開始著手設計的時候往往要考慮很多的環節，假如我們直接把所有硬件焊接起來，倘若系統不能正常工作，那么檢查起來將非常麻煩，所以，該系統在進行調試的時候，采用模塊化，分步驟進行的方式，把一塊一塊的功能實現了，再組裝起來進行聯合調試，可以取得事半功倍的效果。 在編寫程序的時候，不能急著合并程序，即不要把整個程序一氣呵成的編寫。因為那樣出錯了，也不知道是哪部分出錯了，找錯誤是一個難題，還得一個一個模塊的找。所以模塊化的編程思想是十分重要的。它的實質是將復雜的問題簡單化，把一個大的整體分解細化為若干獨立的，比較容易解決的問題，從而使問題得到更高更快的解決，在最短的時間內解決更復雜的難題，從而提高時間效率。此次設計整個系統由車載端和路側端；路側端又由按鍵模塊，無線模塊，顯示模塊及其它外圍電路構成；車載端由無線模塊及其它外圍電路組成。對于此次設計的程序來說也就是先把每個模塊的程序現編出來，然后對每一個