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基于单片机控制的自动停车收费管理系统

来源:中国一卡通网  作者:肖统民 陈锦珊 肖茵茵  发布时间:2007-08-30 18:41:16  字体:[ ]

关键字:自动停车  单片机控制  停车收费  停车场  89c51  红外线检测  停车场系统  

摘   要:介绍基于89C51单片机的一款临时停车场自动停车收费管理系统,该系统采用比传统停车计费方式更优越的红外线检测计费方式,可以实现自动计费,实时查询、显示停车场状况.打印数据.自动开启关闭车场大门以及随时更改收费标准等功能。该系统操作简单,价格低廉,安装调试方便,很好地解决了临时停车场的管理收费问题。


    红外接收器TSOP1738的输出为集电器开路形式,两只红外线射束分别送至红外线接收器U1、U2。当红外射束不被汽车阻断时,U1、U2输出都为0V,如果射束被阻断则分别输出+5V电平。因此只有当两只红外线射束都被阻断时,U1、U2才输出+5V电平,分别送至上升延触发与下降延触发的集成单稳态触发器U4、U5,使74121输出方波OUT1和OUT2,送至74LS148优先译码器,作为汽车进出车位的中断信号 当汽车驶入停车位时,单片机取出此时的系统时间送相应RAM,当汽车驶出停车位时,单片机再次取出该时刻的系统时间,并和初始时间相减,所得时间即为停车总时间,并送相应RAM。

4 单片机控制中心的设计 

    单片机控制中心控制着本系统所有信号的输入、处理与输出,将各个模块有机地联系起来,它是系统的核心部分。 

4.1硬件设置 

    本控制中心采用89C51单片机系统。因为系统所需存储容量不大,所以只使用89C51的内部RAM即可,不需要外扩RAM。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,I10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分别与微型打印机的DB0~DB7相连。P1.0~P1.5作为外部中断源扩展口。P2.0~P2.2分别与红、绿、黄灯相连,作为停车场状态信号指示灯。

    自动停车收费管理系统要处理的中断比较多(包括汽车出入停车场中断、驶入驶出停车位中断等),而且要求响应速度很快,所以采用软件查询的方法进行中断优先级排队满足不了要求。因此本系统采用74LS148优先编码器扩展单片机外部中断源,对应不同的中断处理(例如开始和停止计时、计费等),并送显示器显示。

    单片机控制中心电路图(包含在中心控制电路中)比较复杂,由于篇幅所限,这里将其略去。

4.2 程序设计 

    本单片机控制中心的程序采用MCS51汇编语言编写.运行效率较高。其主要程序有: 

    ①主循环程序:用于内部RAM和各种中断的设置,不断扫描键盘,做出相应操作,并送显示器显示。根据系统要求,主循环程序的流程如图4所示。

主循环程序流程图

图4 主循环程序流程图 

    ②打印子程序:完成发票或营业额信息打印功能。打印发票时将同时清除该停车位的停车信息。

    ③ 切换显示子程序:4x4键盘上的返回键可以切换显示北京时间、空位数、停车信息(包括停车位、停车总时间、停车费用),并将显示状态记录下来供打印子程序使用。显示停车信息时,如果不能同时显示全部内容,可通过上翻、下翻键切换显示。初始化时是显示北京时间。 

    ④ F3功能键操作子程序:4×4键盘上的F3功能键主要用于查询各种数据、设置收费标准和校准北京时间。 

    ⑤定时中断服务程序:系统时钟采用单片机内部时钟,该程序将时钟设置为24小时制,并修正时钟计数单元。 

5 结语

    传统的停车计费方式存在着一些不足,针对这些不足,设计了一个采用红外线检测单片机计费方式的全新自动停车收费管理系统,为临时停车场提供了一个操作简便、价格低廉,而且行之有效的管理办法。本系统的实际开发使用将大大节省临时停车场的管理费用及人手,提高临时停车场的利用效率。

作者简介:

肖统民(1954-),男,广东梅州人,实验师,主要研究方向为单片机技术、自动化技术与电路设计
中山大学计算机科学系   肖茵茵     汕头大学电子   肖统民   陈锦珊


参考文献: 

【1】张毅刚等.新编MCS一51单片机应用设计.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,20o3 
【2】何小艇等.电子系统设计.浙江:浙江大学出版社,1998 
【3】铃木雅臣,晶体管电路设计(第三版),周南生(译).北京:科学出版社.2010l6 
【4】清华大学电子学教研组.数字电子技术基础.1997 
【5】康华光.电子技术基础数字部分(第四版).北京:高等教育出版社,2002

3.2 红外线接收端 

    红外线射束分别送至红外接收电路的TSOP1738(o)和TSOP1738(1),如果两束红外射束被阻断,则接收电路输出为1,反之输出为0,脉冲经处理后触发中断,送单片机处理,作为汽车驶入驶出车场或停车位的信号。停车位红外线接收电路如图3所示(大门红外线接收电路与之类似,只是减少了下降延触发的集成单稳态触发器74121)。

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