发布时间 : 星期一 文章基于单片机的自动停车收费系统设计更新完毕开始阅读e1ff912248d7c1c708a145da
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2 设计系统总体的框架
系统采用红外对管检测进入的车辆，用此动作传给单片机来控制大门的开启，操作键盘用来修改要显示的信息，系统采用液晶管来显示停车场状态、此时的北京时间、停车时间、费用等一些信息，为了收费的方便、智能，采用微型打印机来打印出收费情况，系统总体的框架如图2-1所示。 红外线 检测部分
图2-1 临时停车场自动停车收费管理系框统图
电机转动 比较放大器 继电器 操作键盘控制 单片机控制中心 栏杆 控制 显示部分 微型打印 机
(1)红外线检测部分：安装在停车场入口和出口，用于检测汽车的驶入停车场大门和驶出停车场大门。送单片机作相应处理。红外线检测模块由红外线发射电路和红外线接收电路组成，使用的是2组红外线发射对管。
(2)栏杆控制部分：在单片机的控制下与红外线检测模块协同作业，即检测部分检测到的信号给单片机，单片机控制继电器中电机动作，进而控制栏杆的动作，执行停车场大门的开启和关闭功能。保证了停车场的安全，减少了因抢占停车位发生意外的可能性。
(3)单片机控制中心：采用AT89C52单片机系统，它是本系统的核心部分，主要功能是监控键盘状态。处理键盘输入的操作信息；监控停车场状态，控制大门开启和关闭，有汽车驶入停车位后车位数减一，当空车位数为零时，红灯亮，不再让汽车进入停车场。汽车驶出停车位后停车位数加一，大门开启，让其离开。将停车的数量换算为停车场的费用总费用信息，控制显示器按要求显示各种信息。
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(4)显示部分：显示停车场状态信号其中不仅包括每停一辆车的价格还包括显示今天一共停了多少辆车，现在停了几辆车，还有几个空车位可以使用。这时大门的绿灯表示有车正在进入空车位，还可以停车；红灯表示场内车位全满，不允许汽车进入。不仅方便了驾驶人，还便于管理者查看停车场的各种情况，可以及时的调整收费标准和经营策略。
（5）采样模块：当汽车进入或驶出停车场时，2组红外线检测模块将通知单片机有汽车驶入或驶出停车场，单片机再根据停车场的当时的状态控制停车场大门的开启或关闭，根据设置好的停车费用，并送显示器显示，打印机打印，处理键盘的操作，进行显示、查询、修改和切换。停车收费标准为20元／小时，超过30分钟按一小时计，否则不计。该系统还可以充当时钟来使用。
用程序来说就是检测有没有空车位，有空位则允许车进入，没则不打开大门。如果有车进来，等待汽车通过传感器，打开进车大门，已停车位数加1，停车总量加1，延时一段时间，让汽车通过进车门，关闭进车门；没空位时，不打开大门，即红灯亮。检测有没车出去，有则等待汽车通过出车门传感器，打开出大门，已停车位数减1，延时一段时间，让汽车通过出车门，关闭出车门。
其中，操作键盘模块、数码管显示模块、停车场状态显示模块、微型打印机模块和单片机控制中心合称为中心控制电路。
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3 硬件设计
3.1 主控芯片MCU的设计
单片机就是在一块半导体硅片集成了微处理器(CPU),存储器
（RAM,ROM,EPROM）和各种输入 、输出接口（定时器/计数器，并行I/O口，A/D转换器以及脉宽调制器PWM等），这样一块集成电路芯片具有一台计算机的属性，因而被称为单片微型计算机，简称单片机[8]。
单片机是整个控制器系统的核心，故也可将其称为MCU（微处理器）。单片机的可选范围很大，对于PIC系列单片机，其内部带有集成的A/D转换模块，但其转化精度无法满足系统工作的要求，且其编程语言较为复杂；而对于51系列单片机，虽然成本很低，编程所用语言也比较熟悉简单，但绝大部分此系列单片机均无自带的A/D转换功能，运行速度也比较慢，不能适应设计要求。故而选用STC系列。其中，STC89C52单片机，其内部存储器空间为8K，成本价也不高，可以实现低成本、高性能的设计要求，是一款具有很强功能的微处理器, 是本设计主控芯片的优良选择。
该单片机采用上电与按钮复位电路，内部时钟频率为12MHz，通过软件构成系统时钟。定时器，I/O设置为最高中断优先级，保证系统时间的准确性。在I／0口的设置上，单片机的P0口作为数据口．P0.0～P0．7分别液晶显示LCD的DB0～DB7各端口相连，用来显示相关信息。P1．0～P1．3分别与检测部分各端口相连，用来检测进入的车辆。P2．0～P2．7微型打印机的DB0～DB7相连，可以打印收费信息。
3.2 AT89C52的引脚及功能
AT89C52是一种带8K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造,片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89C52 提供以下标准功能：8k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C52
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可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
AT89C52的引脚图如图3.1所示。
图3.1 AT89C52的引脚图
3.2.1 管脚说明
(1)主电源引脚Vcc和Vss
Vcc（40脚）：接＋5V电压；Vss（20脚）：接地。 (2)外接晶体引脚XTAL1和XTAL2
XTAL1接外部晶体的一个引脚。在单片机内部，它是构成片内振荡器的反相放大器的输入端。当采用外部振荡器时，该引脚接收振荡器的信号，既把此信号直接接到内部时钟发生器的输入端。
XTAL2接外部晶体的另一个引脚。在单片机内部，它是上述振荡器的反相放大器的输出端。采用外部振荡器时，此引脚应悬浮不连接。XTAL1和XTAL2分别