01-110903-0104-基于51单片机的车库车位自动检测系统设计论文

摘要

在现代化的大型停车场中，智能停车管理系统使得车辆进出手续简单，安全性高，实现了对车辆的自动检测、计费、统计、显示等功能，大大节省了人力资源，提高了工作效率。整个停车管理系统中，车辆检测部分是系统的关键。

本文介绍了一种以AT89S52型单片机为主控芯片的停车场车辆检测系统。系统利用红外线对进出停车场的车辆进行检测，控制闸杆机的自动起落，并具备车位显示以及报警提示功能。该系统配合IC卡和图像监测处理装置可以构成一套完整的智能停车系统，从而实现大型停车场的智能化管理。文中重点介绍了车辆检测部分的设计原理，并给出了相应的硬件接口电路及软件编程要点。

关键字：红外线；AT89S52；串口通信

目录

摘要................................................................................................................................. 1 目录................................................................................................................................. 2 一 系统总体介绍............................................................................................................ 3 二 器件简介................................................................................................................... 4

1.主控制器AT89S52 .................................................................................................. 4

（1） MSC-51芯片资源简介 ............................................................................. 4

(2)单片机的引脚................................................................................................. 5 (3)89S51单机的电源线....................................................................................... 6 (4)89S51单片机的外接晶体引脚......................................................................... 6 (5)89S51单片机的控制线 ................................................................................... 6 (6)89S51单片机复位方式 ................................................................................... 7 2.红外对管 ................................................................................................................ 8

（1）红外对管简介 ............................................................................................ 8 （2）红外对管基本参数 ..................................................................................... 9 （3）多路控制的红外遥控系统 .......................................................................... 9 3.运算放大器LM358 ............................................................................................... 10

(1)LM358简介 ................................................................................................. 10 （2）特性 ........................................................................................................ 10 （3）参数 .........................................................................................................11 （4）LM358内部电路图 ...................................................................................11 4.数码管显示器简介 .................................................................................................11

（1）数码管的分类 ...........................................................................................11 (2)怎样测量数码管引脚 .................................................................................... 12 （3）数码管使用的电流与电压 ........................................................................ 12 （4）数码管参数 ............................................................................................. 12

三 系统设计................................................................................................................. 14

1.硬件设计 .............................................................................................................. 14

（1）单片机最小系统 ...................................................................................... 14 （2）电源电路 ................................................................................................. 14 （3）报警驱动电路 .......................................................................................... 14 （4）串口通信模块电路 ................................................................................... 15 （5）红外检测模块 .......................................................................................... 15 2.软件设计 .............................................................................................................. 16

（1）软件流程图 ............................................................................................. 16 （2）程序清单 ................................................................................................. 16

四 实验过程中经验及心得............................................................................................ 17 五 致 谢 .................................................................................................................... 18 六 参考文献................................................................................................................. 19 附件1：系统整体电路图 ................................................................................................ 20

一 系统总体介绍

整个停车管理系统示意图如图1所示，信息显示牌为LED显示屏，显示当前时间及车位信息当有车进入时，司机进行刷卡，刷卡信号由控制器读入，控制闸杆机抬起，语音提示“欢迎光临 ”，当地感线圈检测到车辆进入时，更新车位信息，抓拍车辆图片，闸杆机下落；同样，当车辆驶出，司机刷卡，控制闸杆机抬起，语音提示“谢谢光临，当地感线圈检测到车辆离开，抓拍车辆信息，闸杆机下落并更新车位信息而车辆的图像信息、IC卡数据信息的处理都将由值班室的上位机完成。

图1停车管理系统示意

控制器设计框图如图2所示，系统选用AT89S52型单片机作为主控芯片，单片机通过读红外信号和锁相环电路的电平变化检测车辆的到来。DS1302时钟电路为系统提供精确的时间信息，通过驱动LED显示牌实时显示车位及时间信息，系统具备与上位机的串行通信通信接口。

图2智能停车场车辆检测系统总体设计框

二 器件简介

1.主控制器AT89S52 （1） MSC-51芯片资源简介

89S51是MCS-51系列单片机的典型产品，我们就这一代表性的机型进行系统的讲解。89S51单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明：

图3.1 单片机内部结构示意图

A.中央处理器

中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。 B.数据存储器(RAM)

89S51内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。 C.程序存储器(ROM)