发布时间 : 星期三 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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由于外部时钟信号是通过一个2分频触发器后作为内部时钟信号的，所以对外部时钟信号的占空比没有特殊要求，但最小高电平持续时间和最大低电平持续时间应符合产品技术条件的要求。
在空闲工作模式下，CPU处于睡眠状态，而所有片上外部设备保持激活状态。这种状态可以通过软件产生。在这种状态下，片上RAM和特殊功能寄存器的内容保持不变。空闲模式可以被任一个中断或硬件复位终止。由硬件复位终止空闲模式只需两个机器周期有效复位信号，在这种情况下，片上硬件禁止访问内部RAM，而可以访问端口引脚。空闲模式被硬件复位终止后，为了防止预想不到的写端口，激活空闲模式的那一条指令的下一条指令不应该是写端口或外部存储器。
在掉电模式下，晶振停止工作，激活掉电模式的指令是最后一条执行指令。片上RAM和特殊功能寄存器保持原值，直到掉电模式终止。掉电模式可以通过硬件复位和外部中断退出。复位重新定义了SFR 的值，但不改变片上RAM 的值。在VCC未恢复到正常工作电压时，硬件复位不能无效，并且应保持足够长的时间以使晶振重新工作和初始化[9]。
对于时钟电路，本设计采用内部时钟方式，选用频率为12M的晶振，其两端分别接至单片机的18、19引脚，而其中电容C7、C8选用22pF，如此可使向单片机提供12M的时钟信号。
而复位电路可以通过阻容电路或者另外加按键构成，在本设计电路中，鉴于单片机内部自带复位功能，故而只需简单的阻容电路即可。由于振荡电路中的时钟频率选用12MHz，故而在此选用10uF电容与10K电阻构成复位电路。
此最小系统部分电路如图3.4所示。
图3.4 最小系统部分电路
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3.3 采样部分介绍
3.3.1 检测部分的设计
检测部分用于检测车辆的出入，控制大门的开闭，同时可以把检测部分送单片机处理后修改显示的内容。检测部分采用红外收发对管检测的红外检测电路。此电路简单，性能稳定，安装方便。当阻挡了接收管接收红外线的强度时，产生一个低电平的脉冲信号，由于对管的发射口径较小，单光束发射，当有车驶入或驶出时，很容易检测处理。红外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。当有车驶入或驶出时红外对管感受到电压变化，信号送比较放大器处理，处理结果送单片机进行处理同时二极管状态变化来检测有无车辆驶入或驶出。红外检测部分与大门控制部分协同单片机一起工作，来控制大门的开启或关闭。 3.3.2 红外收发对管介绍
红外收发对管是一种利用红外线的开关管，接受管在接受和不接受红外线时电阻发生明显的变化，利用外围电路可以时输出产生明显的高低电平的变化，高低电平的变化输入单片机就可使之识别，从而实现智能控制[10]。我们使用的单片机是凌阳61板，经过我们试验，在输入电压小于1.5伏时单片机识别为低电平，在输入电压大于1.85伏时单片机识别为高电平。
红外发射电路由电阻、三极管、与红外发射二极管构成，接收电路由红外接收管和放大电路组成，三极管接收到红外信号后，经过二级放大，通过滑动变阻器就可以得到放大后的红外接收信号。 红外线接收管有两种，一种是光电二极管，另一种是光电三极管。光电二极管就是将光信号转化为电信号，光电三极管在将光信号转化为电信号的同时，也把电流放大了,结合我们所设计电路图的需要，我们选用NPN型光电三极管。
其红外检测模块如图3.5所示。
3.4 按键部分的设计
本系统涉及显示模块，需要通过按键进行调节与复位。对于键盘电路，可选择扫描式、矩阵式与行列式等几类电路。对于扫描式键盘电路，其电路接法较为简单，但需要用到四个单片机的I/O口，且需要阻容并联共同构成；对于矩阵电路，电路复杂而严谨，一般适合于多按键电路，而此电路仅需四个按键，即复位
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键、调时键、加1按键、减1按键，故而不适用矩阵电路；而行列式型键盘电路，电路简单，控制容易，因而采用此接法。
其具体连接电路如图3.6所示。
图 3.5 检测部分电路图
图3.6 按键模块电路图
3.5 显示部分的设计和芯片选型
显示部分要求能够显示停车时间、空车位、车位数等一些必要信息。 此部分设计通过单片机对红外、时钟模块等模块参数设定，使其可以在LCD
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屏上进行显示，并能够通过按键进行调节和复位。
字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，市面上字符液晶绝大多数是基于HD44780液晶芯片，HD44780是带西文字库的液晶显示控制器，用户只需要向HD44780送ASCII的字符码，HD44780就按照内置的ROM点阵发生器自动在LCD液晶显示器上显示出来。所以，HD44780主要适用于显示西文ASCII字符内容的液晶显示[11]。
在显示屏的选择上，鉴于该显示设计字符的显示，且数位较多，常规的LED数码管无法满足要求，而LCD1602只能显示英文字符，不能显示中文字符和数字。故而选择使用12864液晶显示屏。用LCD不需要进行位选和段选，直接把数据端口直接与单片机的I/O口相连，要显示的信息则用软件编程进行设置。 3.5.1 LCD12864简介
带中文字库的12864 是一种具有4 位/8 位并行、2 线或3 线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体 中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64, 内置8192 个16*16 点汉字，和128 个16*8 点ASCII 字符集[12]。利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4 行16×16 点 阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶 显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。其芯片图如图3.7所示。
图3.7 LCD12864芯片图
LCD12864有20个引脚，各引脚功能如表3-1所示。
表3-1 LCD12864各引脚功能
管脚管脚名电平 管脚功能描述