智能停车场设计(共28页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上齐齐哈尔大学 创新杯（论文） 题 目： 智能停车场系统的设计 作者姓名： 敖 健 学 号： 单 位： 通信与电子工程学院 指导教师： 张 劲 松 2015年5月 20日专心-专注-专业目 录摘 要本文将介绍基于51单片机的智能停车场系统设计，重点是方案论证、系统设计及优化几个方面。整个智能停车场系统，分为四大模块：IC读卡器控制模块、12864液晶显示模块、步进电机控制模块、红外线控制模块。12864液晶显示模块以微控制器51单片机为核心，采集各停车位车辆的信息指导车主停车；IC读卡器控制模块通过读取IC卡信息实现身份验证、门控等功能；关键词：智能停车场系统；IC读卡

2、；51单片机；12864液晶显示屏智能停车场管理系统1. 引 言随着科学技术的不断发展和人们生活水平的提高，汽车数量迅速增加，车位日益紧张，给人们日常停车带来了诸多麻烦，迫切需要高级停车场和智能的停车管理系统。 然而目前大部分停车场不仅规模小且相对分散，停车管理存在以下弊端：1、人们不能及时掌握各停车场的信息2、在进入停车场时更不能及时找到空车位3、服务质量不高，车辆进出混乱该智能停车场管理系统将会克服上述不足，设计更智能化、人性化。不仅给车主停车和管理停车场带来了方便，更能充分利用车位资源，减少了拥堵，改善了交通秩序。2. 相关背景随着中国现代化进程的加快，各停车场车流量日渐增多，单单依靠人

3、工管理，其日常保安与管理工作也日渐繁重。现代企业和政府管理部门为树立良好的形象，对所辖小区进行规范的现代化管理，已广泛地采用智能停车场，对出入车辆的进行高效管制。21 停车场管理系统概述智能停车场管理系统是一种高效快捷、公正准确、科学经济的停车场管理手段，是停车场对于车辆实行动态和静态管理的综合。从用户的角度看，其服务高效；从管理者的角度看，其易于操作维护、动化程度高、大大减轻管理者的劳动强度。采用先进的单片机控制，从高标准、高可靠、高安全的设备，利用了高度自动化的机电和微机设备对停车场进行安全、有效的管理，包括、保安、监控、防盗等。22 研究意义以及前景随着科技的进步和人类文明的发展，在住宅

4、小区、大厦、机关单位的应用越来越普遍。而人们对停车场管理的要求也越来越高，智能化程度也越来越高，使用更加方便快捷，也给人类的生活带来了方便和快乐。不仅提高了现代人类的工作效率，也大大的节约了人力物力，价低了公司的运营成本，并使得整个停车场安全可靠，因此该智能停车场管理系统将会得到极大的推广。3. 方案论证31 总体论证311 设计要求设计一款具备停车指导，安全监控的智能停车场管理系统。312实现方案为了实现以上功能从大的方面有以下三个方案可供选择：方案一：采用高端CPU利用Internet网络进行信息传输和远程监控。方案二：采用廉价51单片机对各个车位进行信息采集同时利用电力线载波通信技术或无

5、线网络技术进行信息传输和控制，并将信息提交的主控单片机进行。方案三：采用廉价 51单片机对各个车位进行信息采集并提供给将寻找车位的车主。比较：方案一该设计智能化程度高、控制相当准确，便于与网络连接；但是施工工程量很大，费用高；方案二避免了布线安装施工的困难，但成本高，网络性能一般；方案三不仅技术成熟、成本低廉而且通信性能高布线简单，易于实现。通过以上比较决定采用方案三。32 方案分析321检测探头的选用红外检测原理实现简单、成本低廉，利用红外线控制模块检测车辆不仅抗干扰性强、检测距离远，提高智能化程度，故在停车位选用红外控制模块检测，在停车场门口选用IC读卡控制模块控制车辆出入。322从机微处

6、理器的选用单片机选用深圳宏晶的STC89C52。此单片机与AT89C52完全兼容，而且STC89C52功能更强、更稳定，特别的一点是STC系列单片机支持串口在线编程功能，且价格与AT89C52相当，故选用STC89C52为控制核心。323从机显示模块选择 选用12864液晶显示器，功耗低，显示功能强大。4. 系统设计41 硬件设计411系统模型图1系统整体模型图使相对分散的停车场形成一个统一的整体，便于调度和协调。停车场内部自成独立的系统适用于小型停车场和独立停车场，扩大了适用范围，此外本系统具有良好的扩展性，便于和监控系统的对接，使其更具有推广应用价值。412硬件简介（1）单片机STC89C

7、52STC89C52单片机是深圳宏晶科技代理美国一家高科技公司的产品，它具有无法解密、超低功耗、高速高可靠、抗静电抗干扰的众多优点。而且STC89C52向下完全兼容ATMEL公司的AT89C52，其中STC89C52支持串口在线编程的功能给实验者带来了很大的方便。内置8K的FLASH程序存储器更是能够反复擦鞋10000次，使实验者不必担心FLASH存储器的老化。下面是STC89C52的引脚定义： （2）IC读卡器模块RFID系列的rc522射频读卡器，是采用先进的射频接收线路设计及嵌入式微控制器，结合高效解码算法，完成对64bits Read-Only EM4100兼容式ID卡的接收，具有接收

8、灵敏度高，工作电流小，单直流电源供电，低价位高性能等特点，适用于门禁，巡更等各种射频应用领域。有效距离10cm以上，在有效距离内数据接收时间小于100ms，单直流电源+5V供电，工作电流小于70mA。接口描述： IC读卡器接口定义5. 结 论本设计利用微型计算机作上位机提供友好的人机界面、语音服务、网络服务，对停车场的管理和监控更加人性化、智能化、合理化，真正实现了对停车场的综合控制管理。而且本系统利用性能可靠、价格廉价的51单片机作从机微处理器降低了系统成本，便于普通小区普及应用。系统参数：工作电压：220V，50Hz磁卡有效距离：10cm红外检测探头： 3cm致 谢本设计的顺利完成得到了院

9、系领导老师的大力支持和帮助，尤其是我的张劲松老师在百忙之中抽出宝贵的休息时间，仔细耐心地指导我、鼓励我、让我有了解决问题的信心，使设计得以顺利的完成。本设计的过程中曾多次与同学探讨问题，通过探讨使自己的想法更完善。另外，我院学生创新实验室的全体师生，也为本设计提供了很大的帮助，在模型的制作中我的女朋友也参与其中帮助我完成了模型制作。在此，对他们表示由衷的感谢！电子信息技术日新月异地飞速发展，人们总是处在不断学习阶段，再加上我水平有限，所以本设计肯定存在许多不尽如人意的地方，欢迎广大老师和同学批评指正。最后，我在这里要感谢系里的所有老师，是他们精心的栽培与悉心指导为我以后的学习、工作打下了坚实的

10、基础。谢谢通信与电子信息工程学院所有老师。附 录实物图： 智能停车场管理系统程序：12864液晶显示程序：#ifndef _LCD12864_H#define _LCD12864_H/-包含头文件-/#includeLPCREG.H/-重定义关键词-/#ifndef uchar#define uchar unsigned char#endif#ifndef uint #define uint unsigned int#endif/-如果使用画图模式定义这个-/#define LCD12864_PICTURE/-定义使用的IO口-/#define LCD12864_DATAPORT P1 /数据

11、IO口sbit LCD12864_RS = P07; /（数据命令）寄存器选择输入 sbit LCD12864_RW = P06; /液晶读/写控制sbit LCD12864_EN = P05; /液晶使能控制sbit LCD12864_PSB = P35; /串/并方式控制sbit LCD12864_RST = P34; /复位端/-声明全局函数-/void LCD12864_Delay1ms(uint c);uchar LCD12864_Busy(void);void LCD12864_WriteCmd(uchar cmd);void LCD12864_WriteData(uchar da

12、t);void LCD12864_Init();void LCD12864_ClearScreen(void);void LCD12864_SetWindow(uchar x, uchar y);#endif#includelcd12864.h/* 函 数 名 : LCD12864_Delay1ms* 函数功能 : 延时1MS* 输 入 : c* 输 出 : 无*/void LCD12864_Delay1ms(uint c) uchar a,b;for(; c0; c-) for(b=199; b0; b-) for(a=1; a0; a-);/* 函 数 名 : LCD12864_Busy*

13、 函数功能 : 检测LCD是否忙* 输 入 : 无* 输 出 : 1或0（1表示不忙，0表示忙）*/uchar LCD12864_Busy(void)uchar i = 0;LCD12864_RS = 0; /选择命令LCD12864_RW = 1;/选择读取LCD12864_EN = 1;LCD12864_Delay1ms(1);while(LCD12864_DATAPORT & 0x80) = 0x80)/检测读取到的值i+;if(i 100)LCD12864_EN = 0;return 0; /超过等待时间返回0表示失败LCD12864_EN = 0;return 1;/* 函 数 名

14、: LCD12864_WriteCmd* 函数功能 : 写命令* 输 入 : cmd* 输 出 : 无*/void LCD12864_WriteCmd(uchar cmd)uchar i;i = 0;while( LCD12864_Busy() = 0)LCD12864_Delay1ms(1);i+;if( i100)return; /超过等待退出LCD12864_RS = 0; /选择命令LCD12864_RW = 0; /选择写入LCD12864_EN = 0; /初始化使能端LCD12864_DATAPORT = cmd; /放置数据LCD12864_EN = 1; /写时序LCD128

15、64_Delay1ms(5);LCD12864_EN = 0; /* 函 数 名 : LCD12864_WriteData* 函数功能 : 写数据* 输 入 : dat* 输 出 : 无*/void LCD12864_WriteData(uchar dat)uchar i;i = 0;while( LCD12864_Busy() = 0)LCD12864_Delay1ms(1);i+;if( i100)return; /超过等待退出LCD12864_RS = 1; /选择数据LCD12864_RW = 0; /选择写入LCD12864_EN = 0; /初始化使能端LCD12864_DATAP

16、ORT = dat; /放置数据LCD12864_EN = 1; /写时序LCD12864_Delay1ms(5);LCD12864_EN = 0; /* 函 数 名 : LCD12864_ReadData* 函数功能 : 读取数据* 输 入 : 无* 输 出 : 读取到的8位数据*/#ifdef LCD12864_PICTUREuchar LCD12864_ReadData(void)uchar i, readValue;i = 0;while( LCD12864_Busy() = 0)LCD12864_Delay1ms(1);i+;if( i100)return 0; /超过等待退出LCD

17、12864_RS = 1; /选择命令LCD12864_RW = 1;LCD12864_EN = 0;LCD12864_Delay1ms(1); /等待LCD12864_EN = 1;LCD12864_Delay1ms(1);readValue = LCD12864_DATAPORT;LCD12864_EN = 0;return readValue;#endif/* 函 数 名 : LCD12864_Init* 函数功能 : 初始化LCD12864* 输 入 : 无* 输 出 : 无*/void LCD12864_Init()LCD12864_PSB = 1; /选择并行输入LCD12864_

18、RST = 1; /复位LCD12864_WriteCmd(0x30); /选择基本指令操作LCD12864_WriteCmd(0x0c); /显示开，关光标LCD12864_WriteCmd(0x01); /清除LCD12864的显示内容/* 函 数 名 : LCD12864_SetWindow* 函数功能 : 设置在基本指令模式下设置显示坐标。注意：x是设置行，y是设置列* 输 入 : x, y* 输 出 : 无*/void LCD12864_SetWindow(uchar x, uchar y)uchar pos;if(x = 0) / 第一行的地址是80Hx = 0x80;else i

19、f(x = 1) /第二行的地址是90Hx = 0x90;else if(x = 2) /第三行的地址是88Hx = 0x88;else if(x = 3)x = 0x98;pos = x + y;LCD12864_WriteCmd(pos); RC522射频读卡器程序：#include intrins.h#include LPCREG.H#include mfrc522.h#define MAXRLEN 18sbit MF522_NSS = P00;/SDAsbit MF522_SCK = P01;sbit MF522_SI = P02; /MOSIsbit MF522_SO = P03;

20、/MISOsbit MF522_RST = P04;/功 能：寻卡/说明参数：req_codeIN：寻卡方式/ 0x52 = 寻感应区内所有符合14443A标准的卡/ 0x26 = 寻未进入休眠状态的卡/ pTagTypeOUT：卡片类型的代码/ 0x4400 = Mifare_UltraLight/ 0x0400 = Mifare_One(S50)/ 0x0200 = Mifare_One(S70)/ 0x0800 = Mifare_Pro(X)/ 0x4403 = Mifare_DESFire/返 回: 成功返回MI_OK/ PICC_REQIDLchar PcdRequest(unsig

21、ned char req_code,unsigned char *pTagType) char status; /idata unsigned int unLen; /idata unsigned char ucComMF522BufMAXRLEN; /idata ClearBitMask(Status2Reg,0x08); WriteRawRC(BitFramingReg,0x07); SetBitMask(TxControlReg,0x03); ucComMF522Buf0 = req_code; status = PcdComMF522(PCD_TRANSCEIVE,ucComMF522

22、Buf,1,ucComMF522Buf,&unLen); if (status = MI_OK) & (unLen = 0x10) *pTagType = ucComMF522Buf0; *(pTagType+1) = ucComMF522Buf1; else status = MI_ERR; return status;/功 能：防冲撞/参数说明：pSnrOUT:卡片序列号，4字节/返 回：成功返回MI_OK/ char PcdAnticoll(unsigned char *pSnr) char status; /idata unsigned char i,snr_check=0; unsi

23、gned int unLen; unsigned char ucComMF522BufMAXRLEN; ClearBitMask(Status2Reg,0x08); WriteRawRC(BitFramingReg,0x00); ClearBitMask(CollReg,0x80); ucComMF522Buf0 = PICC_ANTICOLL1; ucComMF522Buf1 = 0x20; status = PcdComMF522(PCD_TRANSCEIVE,ucComMF522Buf,2,ucComMF522Buf,&unLen); if (status = MI_OK) for (i

24、=0; i4; i+) *(pSnr+i) = ucComMF522Bufi; snr_check = ucComMF522Bufi; if (snr_check != ucComMF522Bufi) status = MI_ERR; SetBitMask(CollReg,0x80); return status;/功 能：选定卡片/参数说明: pSnrIN:卡片序列号 4字节/返 回：成功返回MI_OK/char PcdSelect(unsigned char *pSnr) char status;/idata unsigned char i; /idata unsigned int unL

25、en; /idata unsigned char ucComMF522BufMAXRLEN; ucComMF522Buf0 = PICC_ANTICOLL1; ucComMF522Buf1 = 0x70; ucComMF522Buf6 = 0; for (i=0; i4; i+) ucComMF522Bufi+2 = *(pSnr+i); ucComMF522Buf6 = *(pSnr+i); CalulateCRC(ucComMF522Buf,7,&ucComMF522Buf7); ClearBitMask(Status2Reg,0x08); status = PcdComMF522(PCD

26、_TRANSCEIVE,ucComMF522Buf,9,ucComMF522Buf,&unLen); if (status = MI_OK) & (unLen = 0x18) status = MI_OK; else status = MI_ERR; return status;/功 能：验证卡片密码/参数说明: auth_modeIN:密码验证模式/ 0x60 = 验证A秘钥/ 0x61 = 验证B秘钥/ addrIN：块地址/ pKeyIN：密码/ pSnrIN：卡片序列号 4字节/返 回: 成功返回MI_OK/ char PcdAuthState(unsigned char auth_m

27、ode,unsigned char addr,unsigned char *pKey,unsigned char *pSnr) char status; /idata unsigned int unLen; /idata unsigned char i ; /idata unsigned char ucComMF522BufMAXRLEN; ucComMF522Buf0 = auth_mode; ucComMF522Buf1 = addr; for (i=0; i6; i+) ucComMF522Bufi+2 = *(pKey+i); for (i=0; i6; i+) ucComMF522B

28、ufi+8 = *(pSnr+i); / memcpy(&ucComMF522Buf2, pKey, 6); / memcpy(&ucComMF522Buf8, pSnr, 4); status = PcdComMF522(PCD_AUTHENT,ucComMF522Buf,12,ucComMF522Buf,&unLen); if (status != MI_OK) | (!(ReadRawRC(Status2Reg) & 0x08) status = MI_ERR; return status;/功能：读取MI卡一块数据/参数说明: addrIN:块地址/ pDataOUT：读出的数据，16

29、数据/返回:成功返回MI_OK/ char PcdRead(unsigned char addr,unsigned char *pData) char status; /idata unsigned int unLen; /idata unsigned char i; /idata unsigned char ucComMF522BufMAXRLEN; ucComMF522Buf0 = PICC_READ; ucComMF522Buf1 = addr; CalulateCRC(ucComMF522Buf,2,&ucComMF522Buf2); status = PcdComMF522(PCD_

30、TRANSCEIVE,ucComMF522Buf,4,ucComMF522Buf,&unLen); if (status = MI_OK) & (unLen = 0x90) / memcpy(pData, ucComMF522Buf, 16); for (i=0; i16; i+) *(pData+i) = ucComMF522Bufi; else status = MI_ERR; return status; /功 能：写数据到MI卡一块/参数说明: addrIN：块地址/ pDataIN：写入数据 16字节/返 回: 成功返回MI_OK/ char PcdWrite(unsigned ch

31、ar addr, unsigned char *pData) char status; unsigned int unLen; unsigned char i,ucComMF522BufMAXRLEN; ucComMF522Buf0 = PICC_WRITE; ucComMF522Buf1 = addr; CalulateCRC(ucComMF522Buf,2,&ucComMF522Buf2); status = PcdComMF522(PCD_TRANSCEIVE,ucComMF522Buf,4,ucComMF522Buf,&unLen); if (status != MI_OK) | (u

32、nLen != 4) | (ucComMF522Buf0 & 0x0F) != 0x0A) status = MI_ERR; if (status = MI_OK) /memcpy(ucComMF522Buf, pData, 16); for (i=0; i16; i+) ucComMF522Bufi = *(pData+i); CalulateCRC(ucComMF522Buf,16,&ucComMF522Buf16); status = PcdComMF522(PCD_TRANSCEIVE,ucComMF522Buf,18,ucComMF522Buf,&unLen); if (status != MI_OK) | (unLen != 4) | (ucComMF522Buf0 & 0x0F) != 0x0A) status = MI_ERR; return status; /