1 電氣控制與 程設(shè)計(jì) 說明書 題 目： 車庫管理系統(tǒng) 專業(yè)班級： 自動(dòng) 0903 姓 名： 朱莉 學(xué) 號： 200948230319 指導(dǎo)教師： 李明輝 成績： 指導(dǎo)老師簽名： 日期： 2 目錄 1 系 統(tǒng)概述 3 工作原理 控制要求 方案論證 4 用兩個(gè)光傳感器來監(jiān)控車輛的進(jìn)出并完成計(jì)數(shù)工作 .何 提高系統(tǒng)的可靠性 4 傳感器的設(shè)計(jì) 方案 3 3 硬件設(shè)計(jì) 4 統(tǒng)的原理方框圖 電路 7 流程 形 圖 系統(tǒng) 調(diào)試 . 設(shè)計(jì)心得 14 參考文獻(xiàn) 15 附圖 16 3 1 系統(tǒng)概述 隨著城市經(jīng)濟(jì)的騰飛 發(fā)展 ， 汽車特別是私有汽車的普及使用，公共場所和社區(qū)汽車流轉(zhuǎn)數(shù)量激增，這對車輛的安全停放和管理提出了更高的要求，引進(jìn)先進(jìn)的控制技術(shù)和管理方式，實(shí)現(xiàn)對大型停車場系統(tǒng)的集中化和智能化的安全性管理控制已經(jīng)成為大規(guī)模停車服務(wù)管理的必然趨勢。建立一套基于 車輛出入庫管 理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛出入庫控制、數(shù)量統(tǒng)計(jì)的自動(dòng)化，就顯得十分必要。 工作原理 是采用循環(huán)掃描的工作方式。一個(gè)掃描周期主要可分為 3 個(gè)階段。 1 1 1 輸入刷新階段 在輸入刷新階段， 描全部輸入端口，讀取其狀態(tài)并寫入輸入狀態(tài)寄存器。完成輸入端刷新工作后，將關(guān)閉出入端口，轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行期間即使輸入端狀態(tài)發(fā)生變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會改變，而這些變化必須等到下一步周期的輸入刷新階段才能被讀入。 程序執(zhí)行階段 在程序執(zhí)行階段，根據(jù)用戶輸入端的控制程序，從第一條開始逐步執(zhí)行 ，并將相應(yīng)的邏輯運(yùn)算結(jié)果存入對應(yīng)的內(nèi)部輔助存儲器和輸出狀態(tài)寄存器。當(dāng)最后一條控制程序執(zhí)行完畢后，即轉(zhuǎn)入輸入刷新階段。 輸出刷新階段 當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢后，將輸出狀態(tài)寄存器中的內(nèi)容，依次送到輸出鎖存電路（輸出映像寄存器），并通過一定輸出方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部相應(yīng)執(zhí)行元件工作，這才形成 實(shí)際輸出。 由此可見，輸入刷新、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段構(gòu)成 個(gè)工作周期，因此稱為循環(huán)掃描方式。 總之， 用掃描的工作方式，是區(qū)別于其他設(shè)備的最大特點(diǎn)之一。 1 2 用 制的車輛出入庫控 制程序，控制要求如下： 1 庫車輛前進(jìn)時(shí)，經(jīng)過 1# 2# 傳感器后計(jì)數(shù)器加 1，后退時(shí)經(jīng)過 2# 1#傳感器后計(jì)數(shù)器減 1，單經(jīng)過一個(gè)傳感器則計(jì)數(shù)器不動(dòng)作。 出庫車輛前進(jìn)時(shí)經(jīng)過 2# 1# 傳感器后計(jì)數(shù)器減 1，后退時(shí)經(jīng)過 1# 2#傳感器后計(jì)數(shù)器加 1，單經(jīng)過一個(gè)傳感器則計(jì)數(shù)器不動(dòng)作。 在程序顯示車庫內(nèi)車輛的實(shí)際數(shù)量。 4 2 方案論證 設(shè)計(jì)是基于 車輛出入庫管理系統(tǒng)，采用兩位 顯示車庫內(nèi)車輛的實(shí)際數(shù)量。使用兩個(gè)光傳感器來監(jiān)控車輛的進(jìn)出并完成計(jì)數(shù)工作，車 輛進(jìn)入時(shí)經(jīng)過兩個(gè)傳感器使顯示數(shù)字加一，車輛外出時(shí)經(jīng)過兩個(gè)傳感器使顯示數(shù)字減一，但當(dāng)車輛只經(jīng)過一個(gè)傳感器時(shí)不計(jì)數(shù)。 了防止意外技術(shù)錯(cuò)誤，本系統(tǒng)采用反復(fù)程序校驗(yàn)，來提高系統(tǒng)的可靠性。 意控制兩個(gè)傳感器之間的距離，用程序驗(yàn)證進(jìn)出車庫的是否是車輛，當(dāng)人通過傳感器時(shí)不計(jì)數(shù)。 采用邏輯互鎖方式，啟動(dòng)加計(jì)數(shù)則要鎖定減計(jì)數(shù)，產(chǎn)生加計(jì)數(shù)脈沖時(shí)則要鎖定減計(jì)數(shù)脈沖。如此以保證可靠性。 時(shí)的進(jìn)行復(fù)位處理，以免車輛在傳感器附近作往返運(yùn)動(dòng)時(shí)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。 傳感器的設(shè)計(jì)方案 光傳感器的布置安裝需要考慮誤計(jì)數(shù)和漏計(jì)數(shù)問題，注意控制兩個(gè)傳感器之間的距離，用程序驗(yàn)證進(jìn)出車庫的是否是車輛，當(dāng)人通過傳感器時(shí)不可以計(jì)數(shù)；其次，采用邏輯互鎖方式，啟動(dòng)加計(jì)數(shù)則要鎖定減計(jì)數(shù)，產(chǎn)生加計(jì)數(shù)脈沖時(shí)則要鎖定減計(jì)數(shù)脈沖。如此以保證可靠性；最后，及時(shí)的進(jìn)行復(fù)位處理，以免車輛在傳感器附近作往返運(yùn)動(dòng)時(shí)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。 5 出入口光傳感器 1#光傳感器 2#車輛車庫3 硬件設(shè)計(jì) 統(tǒng)的原理方框圖 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過光傳感器進(jìn)行信息采集之后，傳到可編程控制器進(jìn)行處理，然后經(jīng)過一系列相關(guān)處理之后，在數(shù)碼管顯示相應(yīng)的車輛數(shù)，以此來實(shí)現(xiàn)車輛輸入庫管理。 可 編程 控制 器顯示光 傳 感 器2 #光 傳 感 器1 #電路 5V 在電路的選擇中，我們選擇共陰極七段 先 后將每一只陽極引腳各接一個(gè)限流電阻，限流電阻的大小一般選擇200300，電阻值越大，電流越小，亮度也越小，電阻值越小，電流越大，亮度也越大。綜合考慮，選擇的限流電阻大小為 220。通過對 輸出控 制，來顯示數(shù)碼管的亮暗，以此顯示數(shù)字。 對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號如下表所示： 數(shù)字 （ 6 進(jìn)位 顯示 0 00111111 0 1 00000110 0 2 01011011 0 3 01001111 0 4 01100110 0 5 01101101 0 6 00111100 0 7 00000111 0 8 01111111 0 9 01100111 0 各個(gè)管腳接引如下 表所示 ： b a c d e f g b a c d e f g 7 I/O 分配 輸入信號 輸出信號 傳感器 1# 光二極管 感器 2# b 動(dòng)清零 a c d e f g b a c d e f g I/O 口端口接線 傳感器 1#接 感器 2#接 此來輸入信 號至主控制器 集到信號，并經(jīng)過相關(guān)分析處理后，通過輸出端口將信號送至 示出來，管腳接線 腳圖所示所示。 元器件選型 元器件 數(shù)量 應(yīng)用 2K 電阻 14個(gè) 上拉電阻 共陰極 個(gè) 顯示 電開關(guān)） 2套 用于計(jì)數(shù) 套 主控制器 軟件設(shè)置 8 流程 開 始產(chǎn) 生 小 復(fù) 位信 號方 向 判 定 條 件 1電 平 /脈 沖 轉(zhuǎn) 換方 向 判 定 條 件 2產(chǎn) 生 + - 數(shù) 字 脈沖L E D 顯 梯形圖 9 10 11 12 13 系統(tǒng)調(diào)試 調(diào)試步驟 若用圖形編程器或軟件包編程，則可直接編程，若用手持編程器編程，應(yīng)先畫出梯形圖，然后編程，這樣可少出錯(cuò)，速度也快。變成結(jié)束后先空調(diào)程序，待各個(gè)動(dòng)作正常后，再在設(shè)備上調(diào)試。為了準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題，需要進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，調(diào)試的順序按照先硬件后軟件，先局部后整體的順序來完成。 硬件調(diào)試 接通電源，檢查可控制器是否可以正常工作，接頭是否接觸良好，然后把其與電腦的通信口連接。 軟件調(diào)試 按要求輸入梯形圖，轉(zhuǎn)換成指令表，并進(jìn)行 語法的檢查，正常后設(shè)置正確的通信口，將指令讀入到指定的可編程控制器 中，進(jìn)行下一步的調(diào)試。 運(yùn)行調(diào)試 在硬件調(diào)試和軟件調(diào)試正確的基礎(chǔ)上，打開可編程控制器的“”開關(guān)進(jìn)行調(diào)試；觀察運(yùn)行的情況，看是否是隨時(shí)按下按鈕可以停止系統(tǒng)運(yùn)行，或者等待個(gè)脈沖后，系統(tǒng)是否停止運(yùn)行。 14 設(shè)計(jì)心得 為期兩周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在此由衷老師的悉心指導(dǎo)，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲泻椭螌W(xué)態(tài)度，我受益匪淺。在設(shè)計(jì)過程中，從對知識理論層次的理解，到實(shí)際的理解和應(yīng)用，我學(xué)習(xí)了很多東西。從忙著查詢相關(guān)資料，到相關(guān)模塊的理解和應(yīng)用，一下子使自己感到知識需要從理論到 實(shí)際有很長的路要走，在這段路程中，收益于老師的諄諄教導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助，在此，衷心感謝 ! 15 參考文獻(xiàn) 門與提高（修訂版） 老虎工作室 著 人民郵電出版社 單片機(jī)原理