目錄 1 2 3 4 5 6 8 卡用來存儲信息并識別信息，利用單片機最小系統(tǒng)的結構和工作原理，控制欄桿升降，設計的車輛進出指示由單片機作為核心控制1。首先本系統(tǒng)車輛出入庫硬件部分由車輛出入庫過程，并基于Proteus仿真出控制欄桿正反轉。了貨車、私家車停放的管理系統(tǒng)落后、安全性差、高等問題。在這之前許多的小區(qū)車輛出入庫管理大都采用比較傳統(tǒng)、落后的人工管理，與智能化的科技格格不入。因此，對車輛出入庫控制系統(tǒng)進行大量研究是非常必要的，2引進高超的科技和技術也十分重要，完成小區(qū)車輛出入庫的智能化管理已經成為大型車輛出入庫管理的必然趨勢13。小區(qū)車輛出入庫如圖1-1。對于現(xiàn)如今的小區(qū)車輛出入庫管理系統(tǒng)中存在的問題，以及IC卡技術和傳感器技術的迅猛發(fā)展帶來新的控制技術的變革，本次決定采用更加科學性、合理性的設計方案，設計一套基于單片機的小區(qū)車輛出入庫控制系統(tǒng)，能夠大幅度地提高車庫的安全性、使用率，利用單片機控制欄桿升降機，并實現(xiàn)信息識別、車輛出入庫、數(shù)據(jù)顯示的自動化。系統(tǒng)主要是對小區(qū)進行智能化出入庫設計，通過采取傳感器、IC卡識別車輛，由單片機作為核心來控制車輛出入庫，關于剩余車位顯示則選擇了4個LED燈數(shù)碼管，簡單高效，體現(xiàn)出小區(qū)車庫智能化4]。本設計從開始識別到自動出入庫都大大減少了人力，并大幅度地減輕了管理者的工作強度，并減少了一定的損失，使整個小區(qū)車輛出入庫控制系統(tǒng)更加安全可靠。本設計基于單片機的車輛出入庫控制系統(tǒng)所帶來的意義是：提高小區(qū)車庫管理的高效性，減輕人工的工作強度；規(guī)范出入庫的交通秩序，降低了交通污染；能快速地提供用戶空的車位，大大提高了車庫車位的利用率；擴充停車信息的可利用形式以及范圍，減少損失；保障車輛安全出入庫以及在停車期間的安全，并與動態(tài)的交通一起改進5。1.2課題研究的國內外現(xiàn)狀當今智能交通系統(tǒng)ITS的課題研究成為了世界交通行業(yè)研究中一個重要的話題，該系統(tǒng)帶來了這一行業(yè)新的變革，其主要核心是關于日趨嚴重的車庫使用，以及有關資源利用方面的相關問題，為了提高車輛出入庫系統(tǒng)資源的使用效率，我們可以利用相關的高新技術如系統(tǒng)管理技術、智能控制技術、傳輸數(shù)字信息技術和集成自動化手段等對傳統(tǒng)車輛出入庫系統(tǒng)進行深入的改造，不斷地推進交通便捷6。而智能車輛出入庫是智能交通系統(tǒng)ITS的重要組成部分，車輛出入庫控制系統(tǒng)一般使用的技術是人機識別與圖形處理，用戶駕駛的車輛能在無人管理的情況下可以出入車庫，這提高了車輛出入庫系統(tǒng)帶給人們的便捷性，也體現(xiàn)了它的優(yōu)點是技術先進、操作起來簡便、用戶使用方便，真正實現(xiàn)了經濟效益與社會效益相統(tǒng)一。它主要是靠完整的自動化設備、先進的技術水平和信息處理、數(shù)據(jù)處理的高科技設備，結合車輛出入庫控制系統(tǒng)的過往研究基礎上不斷改進而開發(fā)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一個高效的控制系統(tǒng)，利用控制技術給人們帶來了更方便、快捷的生活方式。隨著車位需求量的不斷增長，車輛出入庫的管理系統(tǒng)也在不斷趨于高效化、智能化，車庫自動化也漸漸變成了智能交通系統(tǒng)中的一個最主要成分8]。不斷改進車輛出入庫系統(tǒng)的使用效率和控制技術，便于與智能交通系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)信息處理，我們最先需要做的是分析現(xiàn)如今該項目中最新科研結果，不斷改善和提高車輛出入庫控制系統(tǒng)的技術水平，相信整個系統(tǒng)未來將會朝著智能化、高效化、網絡化的方向發(fā)展91。在當今社會中，車輛出入庫系統(tǒng)設備應用隨處可見，其使用領域非常廣泛，大到國內各種大型商業(yè)收費停車場，如商場、飛機場、酒店等，小到自家小區(qū)的車庫都采用了這種系統(tǒng)設備10]。雖然應用于不同的地方，其硬件軟件會有所不同，但基本原理大都一致，所以基于單片機的車輛出入庫控制系統(tǒng)能夠適用于不同規(guī)模的停車庫，其適用范圍廣，使用便捷。2.1系統(tǒng)基本原理與組成基于單片機的車輛出入庫管理系統(tǒng)將使用傳感器和IC讀卡器識別車輛，單片機控制欄桿，通過LED燈可顯示出車庫內現(xiàn)有車輛數(shù)目。圖2-1是車輛出入庫控制系統(tǒng)的總體方案圖。5器顯示車位數(shù)減1;當車輛入庫后，駛離一段時間后，傳感器未感應到車輛，電機發(fā)生器顯示車位數(shù)加1;當車輛出庫后，駛離一段時間，傳感器未感應到車輛，電機發(fā)生反轉則欄桿機自動下落。圖2-3是小區(qū)車輛出入庫控制系統(tǒng)設計的整體結構。車輛傳感器欄桿限位開關檢測顯示器欄桿升降機3車輛出入庫系統(tǒng)硬件設計和IC卡檢測識別，并由單片機來實現(xiàn)對欄桿升降機的控制以及剩余車位的顯示。根據(jù)3.1單片機最小系統(tǒng)本系統(tǒng)我們使用的是AT89S52的單片機作為控制器。在整個系統(tǒng)電路中利用復位電路來進行自動的復位，采用晶振電路為系統(tǒng)提供時鐘信號。如圖3-1所示。6晶振電路復位電路3456784立9選用不同傳感器來檢測出車輛，如地磁感應、紅外光卷檢測器的電磁感應工作原理圖如圖3-2。在理想狀況下，一般在車庫前一段路基段埋通量和電感量發(fā)生變化，這時的檢測器將會感應到其變化，并輸出狀態(tài)信號給控制器，測出電感量是否發(fā)生改變，或是用線圈中耦合電路通過對輸出信號9↓35AD4。449圖3-4單片機與8155的連接bb4空本吉本圖3-58155與電機接口電路圖3.3.2欄桿行程開關與單片機連接欄桿升降機的升降時間是由行程開關控制的，欄桿行程開關與單片機接□如圖3-5敏三極管感應到光也發(fā)生了導通，從而連接著單片機的一根I/O□線發(fā)出高電平。而當用這種接口電路的原理來采集行程開關、繼電器觸點的狀態(tài)信息.0099123456734567圖3-6單片機與限位開關的連接的串行接口來實現(xiàn)動態(tài)顯示。圖3-7所示為串行接□的動態(tài)顯示電路。腳RXD表示的是數(shù)據(jù)輸入輸出。這種模式要求每次只傳送一個字節(jié)數(shù)據(jù)，串行中斷請求標志T1與輸出字節(jié)數(shù)據(jù)有關，若輸出一個字節(jié)數(shù)據(jù)則置1。若要判斷一個字節(jié)是否發(fā)送完畢，可通過測試該狀態(tài)來表現(xiàn)14]。A輸出顯示碼指向下一位數(shù)所有位都顯示完了嗎?是，返回3.5.1IC讀卡簡介IC卡簡單的講就是一個或多個集成電路被裝置在塑膠卡片上。而它的出現(xiàn)給現(xiàn)代化的社會帶來了新的變化，很大程度上影響了人們的日常生活。關于它的發(fā)展過程，最早發(fā)現(xiàn)卡片并作為信用卡使用的是在日本，在十九世紀七十年代時，法國BULL公司發(fā)現(xiàn)其使用潛能并研制出了第一個卡片，且在日常生活中使用它，后又在意大利進一步的發(fā)展。而如今它不斷地被改進，越來越多的國家和人們所青睞，并廣泛適用于各行各業(yè)，如科技領域、醫(yī)療方面、交通、通訊等等。3.5.2IC卡系統(tǒng)硬件連接在本系統(tǒng)中IC卡的硬件組成部分主要是IC卡讀/寫器以及IC卡的供電電路。IC卡讀/寫器也稱讀卡器、接口設備，能夠廣泛應用于IC卡，它是IC卡與各個系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換的工具，具有很好的保密性，且便于攜帶。一般的IC卡讀/寫器可以對IC卡信息進行讀寫、記載和清除等，能夠與外界環(huán)境的進行運輸交換，讀卡器的結構圖如圖3-8所示。通過以上對IC卡的基本了解，可以直到通常使用IC卡的流程：首先將IC卡放到IFD中，與此同時其各個相連的點都被導通，其實在放入之前，IFD系統(tǒng)是沒有電的，而放入后，只有接通了電源，才會有電；接著IC卡進行復位，而這時要進行與其他設備的相連來確保信息能傳送；最后再斷開之間的所有接點，斷開電源后，再取走IC卡。在此過程中，要注意的是要使IC卡刷卡時正常，一定要先將IC卡放到IFD中，等到與各個點都相連后，再打開電源。IC卡的供電電路如圖3-9。8卡座NCL29圖3-8IC卡讀寫器電源控制LX-Q4控制系統(tǒng)軟件設計車輛入庫地感檢測器A是否大于0?Y電機正轉，欄桿抬起是否到位?(限位開關#2)YNNNNY電機停轉地感檢測器B是否檢測到信號?N電機反轉，欄桿降落是否到位?(限位開關#1)結束離，當車輛經過線圈D時，控制器處理該信號，控制電機反轉，帶動欄桿落下，于此同時數(shù)碼管顯示剩余車位加1。如圖4-2.車輛入庫N是否刷卡?電機正轉，欄桿抬起N是否到位?NY(限位開關#2)YY4.2欄桿電機正反轉控制程序雙向電機控制C語言程序如下：voidmain(){Num=Read8155PB(ALT1_8155);Num2=~Num+1;{Direction=0x03;Write8155PA(ALT1_8155,Dire地感檢測器D是否檢測到信號?N電機反轉，欄桿降落是否到位?(限位開關#1)結束NWrite8155PA(ALT1_8155,DireNum--;//Flag=Read8155PC();Write8155PA(ALT1_8155,Dire{DelayUs(95);/Delay1ms();Num2--;//Flag=Read8155PC();if(Num2<=0)//循環(huán)結束，重新賦值Num=Read8155PB(ALT1_8155);Num2=~Num+1;//Flag=Read8155PC();tWrite8155PA(ALT1_8155,DireNum--;//Flag=Read8155PC();Write8155PA(ALT1_8155,DireNum2--;/Flag=Read8155PC();}if(Num2<=0)//循環(huán)結束，重新賦值{Num=Read8155PB(ALT1_8155);Num2=~Num+1;//Flag=Read8155PC();雙向電機控制程序流程圖如下：8155初始化輸出剎車代碼NO啟動電機嗎NO是正轉嗎輸出控制代碼NONNO個單位時間到否4.3IC卡接口軟件設計本設計應用到IC卡，主要是其在使用過程中有以下作用：●文件的管理：利用對RAM、ROM的處理要求來解決用戶自己的文件管理?！駛鬏?shù)墓芾恚簽檫_到ISO/IEC7816-3的通信有關協(xié)議，肯定準確傳送數(shù)據(jù)，絕對不偷換或盜取。●安全的管理：作為整個管理系統(tǒng)中的重中之重。對卡要求達到密碼的接收、儲備、改變及審核等必要的一系列安全性的特征。并肯定對卡的鑒識與審核，且需要對文件進行訪問權限有一定限制?！衩罱忉專簩⒄麄€過程接收到的各項參數(shù)仔細查看，從而產生應答。IC卡的內部結構，如圖4-4所示。接口電路終端接口電路□□□應用終端本模塊采用的是I2C總線，其總線時序圖如圖4-5。(1)開始位C_START:JNBSCL,C_START;時鐘產生高平則有效CLRSDA;生成數(shù)據(jù)由高到低發(fā)生轉變C_WBIT:JBSCL,C_WBIT;SDA由進入低平則發(fā)生改變C_WBIT1:JNBSCL,C_WBIT1;高平輸入到SCL線IISDA(讀)I1010XXXXMSB圖4-5總線時序圖(3)寫1字節(jié)(4)寫卡應答A;將數(shù)據(jù)存入A;是否全寫好了C_ACK:JBSCL,CW_ACK;最后一位之后緩緩寫入C_ACK1:JNBSCL,CW_ACK1;SCL線向下沿時寫入數(shù)據(jù)到IC卡C_ACK2:JNBSDA,CW_ACK2;直到讀入應答后返回(5)寫1字節(jié)停止狀態(tài);SCL線接收到低平時;CL線高平段接到上升沿，則終止5系統(tǒng)仿真與總結5.1組態(tài)與仿真回地感線圈感應區(qū)域地感線圈圖5-1車輛出入庫控制系統(tǒng)的MCGS組態(tài)圖控制欄桿正反轉的Proteus仿真圖如5-2所示。5.2總結和展望如今經濟文化、科學技術不斷地發(fā)展，自動化早已廣泛應用到人們的日常中，其帶給我們的不僅僅是便利也節(jié)省了勞動力，并且大大提高了社會的生產效率，從而推動人們的幸福生活，進一步促進了生產力發(fā)展。小區(qū)車輛出入庫控制系統(tǒng)的研究還在不斷推進，為了提高車庫的利用率，建立客戶信息系統(tǒng)，可以通過這些信息來幫助需要的客戶，快速提供空閑車庫車位，并顯示出整個車庫的滿空狀況，以及誘導車位路線指南等信息，極大地便利用戶，大大提高車庫的使用率。我們現(xiàn)用數(shù)碼管來簡單顯示車庫剩余車位，其實可以進一步研究來實現(xiàn)系統(tǒng)的計算機化的科學管理?，F(xiàn)系統(tǒng)設計僅僅實現(xiàn)了欄桿自動升降來控制車輛自動進出，而如今許多交通系統(tǒng)中引入了車輛監(jiān)測器，隨著IC卡技術的突飛猛進，可改進為非接觸式IC讀卡器，使系統(tǒng)實現(xiàn)了高效化、智能化地控制。本系統(tǒng)采用傳感器、IC卡、單片機來完善整個環(huán)節(jié)，使得信息識別可靠，數(shù)據(jù)統(tǒng)計準確，自動控制車輛出入，真正實現(xiàn)了無人值守，提高了工作效率，利用地感線圈來檢測車輛，保證了系統(tǒng)的可靠性。本設計系統(tǒng)易于設計、操作性強，抗干擾能力強，環(huán)保無污染，便于需要時進行擴展，非常有實際使用效果。在今后的研究工作中，我相信小區(qū)車輛出入庫控制系統(tǒng)設計會不斷地改善提高，能更好地應用于日常生活中，為我們提供更大地便捷。參考文獻版),2017.[2]]楊光友.單片機微型計算機原理及接口技術[M].北京：中國水利水電出版社，2002.[3]劉爽.智能車輛出入控制系統(tǒng)研究[J].自動化技術，2013.[4]趙永江.樓宇的門禁、監(jiān)控及車庫管理系統(tǒng)[J].北京：中國電力出版社，200