大型停車場指示系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)(不全,僅供參考)

1、目錄引言2一、設(shè)計(jì)目標(biāo)及原則31.1、目標(biāo)31.2、原則3二、停車場流程圖4三、停車場指示系統(tǒng)工作流程6四、停車場系統(tǒng)各板塊的工作原理741、停車場車位指示系統(tǒng)原理圖:74.2、超聲波探測原理：84.3、RS-485 通訊協(xié)議84.4、TCP/IP協(xié)議：94.4.1、分層104.4.2、應(yīng)用編程接口11五、系統(tǒng)配置115.1、超聲波探測器(DUS-110)115.1.1、主要特性125.1.2、主要技術(shù)參數(shù)125.1.3控制接口定義125.1.4、車輛探測距離設(shè)定125.2、采集控制器（KL-S121）135.3、節(jié)點(diǎn)控制器（TGWH678）145.4、主入口引導(dǎo)屏155.5、停車場設(shè)計(jì)圖:1

2、6六、硬件仿真及軟件編譯176.2、車位采集的系統(tǒng)仿真176.2、車位指示系統(tǒng)的仿真186.3、矩陣顯示以及剩余車位顯示196.4、車位尋找及路徑運(yùn)算的matlab建模196.5、車牌號的提取matlab仿真21七、設(shè)計(jì)心得22參考文獻(xiàn)24附錄1 車位采集器的程序25附錄2 車位指示系統(tǒng)的程序27附錄3矩陣顯示以及剩余車位顯示的程序代碼31引言伴隨著我國信息事業(yè)的蓬勃發(fā)展，一方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動化控制技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在近些年來都得到了非常迅速的發(fā)展, 各項(xiàng)信息事業(yè)方興未艾、各種身份識別載體日趨豐富；而另一方面，由于生活水平與安全防范意識的提高，使得人們對于停車管理的安全性和停車的便利性都產(chǎn)

3、生了新的需求。停車場管理系統(tǒng)除了進(jìn)行進(jìn)出通道管理之外，如何引導(dǎo)司機(jī)方便的停車也是停車管理的重要組成部分，本方案通過強(qiáng)化停車場進(jìn)出通道的安全管理、場內(nèi)車位引導(dǎo)等方面來闡述一個(gè)完整意義上的智能化停車場系統(tǒng)。目前市場上現(xiàn)有的停車管理系統(tǒng)很多都是簡單的對停車場進(jìn)出通道的管理，而實(shí)際上，一個(gè)完整的停車場管理系統(tǒng)還應(yīng)該包括車位引導(dǎo)、區(qū)位引導(dǎo)和安全控制等要素。區(qū)位車位指示系統(tǒng)主要用于對進(jìn)出停車場的停泊車輛進(jìn)行有效引導(dǎo)和管理，是停車場管理系統(tǒng)的有力補(bǔ)充，構(gòu)成智能化更高的停車場管理系統(tǒng)。 該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)泊車者方便快捷泊車，使停車場車位管理更加規(guī)范、有序，提高車位使用率，該車位采用超聲波探測技術(shù)，對每個(gè)車位的占用或

4、空閑狀況進(jìn)行可靠檢測。根據(jù)車庫具體情況，在車庫入口處設(shè)置車位信息顯示屏，動態(tài)的顯示車庫內(nèi)各相應(yīng)區(qū)域的車位剩余數(shù)量以及車位的占用等情況。在每個(gè)區(qū)域設(shè)置區(qū)域車位信息顯示屏，該顯示屏可根據(jù)車輛的進(jìn)出情況自動更新顯示的數(shù)據(jù)內(nèi)容，動態(tài)的顯示該區(qū)域的車位剩余數(shù)量以及空閑的車位情況。在每個(gè)車位上安裝超聲波探測器自動感應(yīng)車輛信息，并將信息反饋給區(qū)位采集器。數(shù)據(jù)處理器通過收集區(qū)位采集器的信息，自動計(jì)算車庫剩余車位及各個(gè)車位的占用狀態(tài)，及時(shí)刷新車位顯示信息。 車位指示系統(tǒng)主要適用于大、中型地下停車場，廣泛用于政府辦公樓、火車站和購物中心等公共停車場。其主要工作原理是根據(jù)超聲波探測器由上往下發(fā)出超聲波，檢測車頂和地

5、面的反射波，由此能夠正確地檢測出每個(gè)車位有無車輛，然后將各個(gè)車位停車情況的信息通過網(wǎng)絡(luò)線路傳給控制計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過軟件處理，將引導(dǎo)信號傳給引導(dǎo)信息。指示器引導(dǎo)司機(jī)快速將車停入空位。車位指示系統(tǒng)主要特點(diǎn)：提高停車場的使用率，并更好地管理停車場，降低大中型停車場的經(jīng)營成本，大大提高了社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。為顧客消除停車煩惱，輕松停車。一、設(shè)計(jì)目標(biāo)及原則1.1、目標(biāo)方便、快捷、準(zhǔn)確的滿位顯示服務(wù)功能；車輛保管的安全性功能；經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)營成本；1.2、原則先進(jìn)成熟的技術(shù)和設(shè)備，保證系統(tǒng)運(yùn)作安全、可靠與穩(wěn)定；合理布局，提高系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量，縮短服務(wù)時(shí)間，增加場內(nèi)停車流量和收費(fèi)收入。實(shí)用性、實(shí)時(shí)性、完整性原

6、則；可擴(kuò)展性及易維護(hù)性原則。規(guī)范停車場只需，提高停車場的使用率，縮短車主尋找停車位、停車、停車后離開停車場和駛離停車場的時(shí)間；二、停車場流程圖車輛排隊(duì)準(zhǔn)備進(jìn)場未找到停車位根據(jù)LED指示燈的提示前進(jìn)通知數(shù)據(jù)庫鎖定車位車輛進(jìn)場管理員打開道閘是提示進(jìn)場位置數(shù)據(jù)庫提示進(jìn)場位置錄入有效呼叫管理員否無效提示原因邏輯判斷斷是否取票錄入停車券按取票按鈕刷卡臨時(shí)車月卡車LED顯示屏顯示信息找到停車位呼叫管理員停車否是是是是月卡車臨時(shí)車出場管理員打開道閘現(xiàn)場處理繳費(fèi)是否記錄繳費(fèi)提示繳納費(fèi)用呼叫管理員是否有效掃描條碼計(jì)算費(fèi)用是否有票是否重試記錄停車信息刷卡根據(jù)LED指示燈提示前進(jìn)車輛準(zhǔn)備出場否邏輯判斷無效否有效否三

7、、停車場指示系統(tǒng)工作流程當(dāng)駕駛員駕車駛至本車庫路面入口時(shí)，將會在路面的顯示屏上看到整個(gè)車庫的車位情況，有無空車位，以決定是否在本車場的停車；當(dāng)車駛?cè)氲叵萝噲鰰r(shí)通過探測器知該已進(jìn)入車位。將告知區(qū)域控制器，區(qū)域控制器將做出判斷，同時(shí)在屏幕上顯示此車場新的車位數(shù)據(jù)。當(dāng)駕駛員駕車駛至本車庫時(shí)，會從該層入口處的顯示屏上得到提示：該層共分有多少個(gè)區(qū)域，同時(shí)顯示每個(gè)區(qū)域車輛停放數(shù)量，并且在該屏旁邊立有指示牌。指示牌明確標(biāo)有駕駛員所在的位置，及區(qū)域劃分的情況，能更方面的引導(dǎo)駕駛員進(jìn)入相應(yīng)分區(qū)。當(dāng)車準(zhǔn)備駛?cè)胪＼噲鰰r(shí)，先在門口按取票按鈕獲得停車劵或者刷卡，如果取票成功或者刷卡成功，那么可以進(jìn)入停車場。如果取票或者

8、刷卡失敗，那么尋找管理員解決問題。進(jìn)場后根據(jù)LED指示燈的提示前進(jìn)，如果找到自己的車位則停車，如果未找到自己的車位就呼叫管理員。某區(qū)通過探測器知其已進(jìn)入車位，將告知區(qū)域控制器，區(qū)域控制器將做出判斷，同時(shí)在相應(yīng)屏幕上顯示此區(qū)域新的車位數(shù)據(jù)。當(dāng)車輛從停放車輛的區(qū)域駛出時(shí)，根據(jù)LED指示燈提示前進(jìn)，當(dāng)車到達(dá)出口時(shí)，車主用自己的車票或月卡掃描計(jì)算費(fèi)用，如果停車卷丟失或者失效，那么就呼叫管理員。如果繳費(fèi)成功，那么管理員就打開道閘，車輛可以出停車場。探測器將此信息告知區(qū)域控制器，區(qū)域控制器將在各自入口處的顯示屏上已停車輛數(shù)量減去一個(gè)，同時(shí)將空余車位數(shù)量加一個(gè)，以保證正確顯示車位信息。本項(xiàng)目說明：1、本系統(tǒng)

9、共分6個(gè)區(qū)域，車場總進(jìn)口2個(gè)，車場總出口2個(gè)；2、六個(gè)區(qū)的通道互通； 3、在每個(gè)區(qū)的主入口需顯示該區(qū)當(dāng)前的剩余車位和該區(qū)的總車位；4、在總?cè)肟谔幮栾@示車場的總剩余車位數(shù)和車場的總車位數(shù)；四、停車場系統(tǒng)各板塊的工作原理41、停車場車位指示系統(tǒng)原理圖: 停車場指示系統(tǒng)原理的簡單介紹：通過超聲波探測器檢測該區(qū)位是否有車，若有車超聲波為紅燈，無車超聲波為綠燈。通過rs485協(xié)議傳輸給采集控制器，采集控制器將信息通過rs485協(xié)議傳輸給車位引導(dǎo)牌、信息顯示屏和剩余車位顯示屏。節(jié)點(diǎn)控制器接收到采集控制器的信息后通過TCP/IP協(xié)議傳輸給滿位顯示屏和中央控制器，中央控制器通過TCP/IP協(xié)議傳輸給網(wǎng)絡(luò)。4.

10、2、超聲波探測原理：超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間t，就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離(s)，即：s=340t/2 。這就是所謂時(shí)間差測距法。超聲波測距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知，測量聲波在發(fā)射后遇到障礙物反射回來的時(shí)間，根據(jù)發(fā)射和接收的時(shí)間差計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)到障礙物的實(shí)際距離。由此可見，超聲波測距原理與雷達(dá)原理是一樣的。4.3、RS-485 通訊協(xié)議RS-485 標(biāo)準(zhǔn)只對接口的電氣特性做出規(guī)定，而不涉及接插

11、件、電纜或協(xié)議；因此，用戶需要在RS-485 應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上建立自己的應(yīng)用層通信協(xié)議。由于RS-485 標(biāo)準(zhǔn)是基于PC 的UART 芯片上的處理方式，因此，其通訊協(xié)議也規(guī)定了串行數(shù)據(jù)單元的格式（8-N-1 格式）：1 位邏輯0 的起始位，6/7/8 位數(shù)據(jù)位，1 位可選擇的奇(ODD)/偶(EVEN)校驗(yàn)位，1/2 位邏輯1 的停止位。目前，RS-485 在國內(nèi)有著非常廣泛的應(yīng)用，許多領(lǐng)域，比如工業(yè)控制、電力通訊、智能樓宇等都經(jīng)?？梢砸姷骄哂蠷S-485 接口電路的設(shè)備。但是，這些設(shè)備采用的用戶層協(xié)議(術(shù)語參考自O(shè)SI 的7 層結(jié)構(gòu))都不相同；這些設(shè)備之間并不可以直接連接通訊。比如，很多具有

12、RS-485 接口電路的用戶設(shè)備采用自己制定的簡單通訊協(xié)議，或是直接取自ModBus 協(xié)議(AscII/RTU 模式)中的一部分功能；在電力通訊領(lǐng)域，當(dāng)前國家現(xiàn)在執(zhí)行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，頒布有按設(shè)備分類的各種通訊規(guī)約，如CDT、SC-1801、u4F、DNP3.0 規(guī)約和1995 年的IEC60870-5-101 傳輸規(guī)約、1997 年的國際101 規(guī)約的國內(nèi)版本DL/T634-1997規(guī)約；在電表應(yīng)用中，國內(nèi)大多數(shù)地區(qū)的廠商采用多功能電能表通訊規(guī)約(DL/T645-1997)。下面將分別對ModBus 協(xié)議(RTU 模式)、多功能電能表通訊規(guī)約(DL/T645-1997)進(jìn)行簡單介紹，便于大家對應(yīng)

13、用層通信協(xié)議有一個(gè)基本的概念與理解。響應(yīng)：當(dāng)從設(shè)備響應(yīng)時(shí)，它使用功能代碼域來指示是正常響應(yīng)(無誤)還是有某種錯(cuò)誤發(fā)生（稱作異議響應(yīng)）。對正常響應(yīng)，從設(shè)備僅響應(yīng)相應(yīng)的功能代碼。對異議響應(yīng)，從設(shè)備返回一等同于正常代碼的代碼，但最重要的位置為邏輯1。例如：從一個(gè)主設(shè)備發(fā)往從設(shè)備的消息要求讀一組保持寄存器，將產(chǎn)生如下功能代碼：0 0 0 0 0 0 1 1 （十六進(jìn)制03H）對正常響應(yīng)，從設(shè)備僅響應(yīng)同樣的功能代碼。對異議響應(yīng)，它返回：1 0 0 0 0 0 1 1 （十六進(jìn)制83H）除功能代碼因異議錯(cuò)誤作了修改外，從設(shè)備將一獨(dú)特的代碼放到響應(yīng)消息的數(shù)據(jù)域中，這能告訴主設(shè)備發(fā)生了什么錯(cuò)誤。主設(shè)備應(yīng)用程序

14、得到異議響應(yīng)后，典型的處理過程是重發(fā)消息，或者診斷發(fā)自從設(shè)備的消息并報(bào)告給操作員。從主設(shè)備發(fā)給從設(shè)備消息的數(shù)據(jù)域包含附加的信息：從設(shè)備必須用于進(jìn)行執(zhí)行由功能代碼所定義的行為。這包括了象不連續(xù)的寄存器地址，要處理項(xiàng)的數(shù)目，域中實(shí)際數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。例如，如果主設(shè)備需要從設(shè)備讀取一組保持寄存器（功能代碼03），數(shù)據(jù)域指定了起始寄存器以及要讀的寄存器數(shù)量。如果主設(shè)備寫一組從設(shè)備的寄存器（功能代碼10 十六進(jìn)制），數(shù)據(jù)域則指明了要寫的起始寄存器以及要寫的寄存器數(shù)量，數(shù)據(jù)域的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，要寫入寄存器的數(shù)據(jù)。具體的協(xié)議內(nèi)容：地址域 A0A5：當(dāng)?shù)刂肺?99999999999H 時(shí)，為廣播地址，同時(shí)當(dāng)從控制器接收

15、到一幀數(shù)據(jù)時(shí)，地址域相同時(shí)應(yīng)響應(yīng)命令，取得總線控制權(quán)，當(dāng)響應(yīng)命令之后，應(yīng)把總線控制權(quán)歸還給主控器。命令碼：執(zhí)行操作的依據(jù)。校驗(yàn)碼：幀開始各個(gè)字節(jié)二進(jìn)制算術(shù)和，不計(jì)溢出值。前導(dǎo)字節(jié)：在發(fā)送信息之前，發(fā)送1 個(gè)或多個(gè)字節(jié)FEH，以喚醒接收方。數(shù)據(jù)域：發(fā)送時(shí)數(shù)據(jù)加33H，接收時(shí)數(shù)據(jù)減33H。用戶可以在國家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量局，或技術(shù)監(jiān)督部門查詢關(guān)于多功能電能表通訊規(guī)(DL/T645-1997)獲取更多在RS-485 網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)的通訊規(guī)約的具體內(nèi)容。4.4、TCP/IP協(xié)議：很多不同的廠家生產(chǎn)各種型號的計(jì)算機(jī)，它們運(yùn)行完全不同的操作系統(tǒng)，但TCP/IP 協(xié)議組件允許它們互相進(jìn)行通信。這一點(diǎn)很讓人感到吃驚，因?yàn)樗?/p>

16、的作用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了起初的設(shè)想。TCP/IP 起源于60 年代末美國政府資助的一個(gè)分組交換網(wǎng)絡(luò)研究項(xiàng)目，到現(xiàn)在90 年代已發(fā)展成為計(jì)算機(jī)之間最常應(yīng)用的組網(wǎng)形式。它是一個(gè)真正的開放系統(tǒng)，因?yàn)閰f(xié)議組件的定義及其多種實(shí)現(xiàn)可以不用花錢或花很少的錢就可以公開地得到。它成為被稱作“全球互聯(lián)網(wǎng)”或“因特網(wǎng)”(Internet)的基礎(chǔ)，該廣域網(wǎng)（WAN）已包含超過100 萬臺遍布世界各地的計(jì)算機(jī)。4.4.1、分層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通常分不同層次進(jìn)行開發(fā)，每一層分別負(fù)責(zé)不同的通信功能。一個(gè)協(xié)議組件，比如TCP/IP，是一組不同層次上的多個(gè)協(xié)議的組合。TCP/IP 通常被認(rèn)為是一個(gè)四層協(xié)議系統(tǒng)。每一層負(fù)責(zé)不同的功能：1. 鏈

17、路層，有時(shí)也稱作數(shù)據(jù)鏈路層或網(wǎng)絡(luò)接口層，通常包括操作系統(tǒng)中的設(shè)備驅(qū)動程序和計(jì)算機(jī)中對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口卡。它們一起處理與電纜（或其他任何傳輸媒介）的物理接口細(xì)節(jié)。2. 網(wǎng)絡(luò)層，有時(shí)也稱作互連網(wǎng)層，處理分組在網(wǎng)絡(luò)中的活動，例如分組的路由選擇。在TCP/IP 協(xié)議組件中，網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議包括IP 協(xié)議（網(wǎng)際協(xié)議），ICMP 協(xié)議（Internet 互連網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議），以及IGMP 協(xié)議（Internet 組管理協(xié)議）。3. 運(yùn)輸層主要為兩臺主機(jī)上的應(yīng)用程序提供端到端的通信。在TCP/IP 協(xié)議組件中，有兩個(gè)互不相同的傳輸協(xié)議：TCP（傳輸控制協(xié)議）和UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）。TCP 為兩臺主機(jī)提供高可靠性的

18、數(shù)據(jù)通信。它所做的工作包括把應(yīng)用程序交給它的數(shù)據(jù)分成合適的小塊交給下面的網(wǎng)絡(luò)層，確認(rèn)接收到的分組，設(shè)置發(fā)送最后確認(rèn)分組的超時(shí)時(shí)鐘等。由于運(yùn)輸層提供了高可靠性的端到端的通信，因此應(yīng)用層可以忽略所有這些細(xì)節(jié)。而另一方面，UDP 則為應(yīng)用層提供一種非常簡單的服務(wù)。它只是把稱作數(shù)據(jù)報(bào)的分組從一臺主機(jī)發(fā)送到另一臺主機(jī)，但并不保證該數(shù)據(jù)報(bào)能到達(dá)另一端。任何必需的可靠性必須由應(yīng)用層來提供。這兩種運(yùn)輸層協(xié)議分別在不同的應(yīng)用程序中有不同的用途，這一點(diǎn)我們將在后面看到。4. 應(yīng)用層負(fù)責(zé)處理特定的應(yīng)用程序細(xì)節(jié)。幾乎各種不同的TCP/IP 實(shí)現(xiàn)都會提供下面這些通用的應(yīng)用程序：Telnet 遠(yuǎn)程登錄FTP 文件傳輸協(xié)議

19、SMTP 用于電子郵件的簡單郵件傳輸協(xié)議SNMP 簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議盡管通過IP 地址可以識別主機(jī)上的網(wǎng)絡(luò)接口，進(jìn)而訪問主機(jī)，但是人們最喜歡使用的還是主機(jī)名。在TCP/IP 領(lǐng)域中，域名系統(tǒng)（DNS）是一個(gè)分布的數(shù)據(jù)庫，由它來提供IP 地址和主機(jī)名之間的映射信息。現(xiàn)在，我們必須理解，任何應(yīng)用程序都可以調(diào)用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的庫函數(shù)來查看給定名字的主機(jī)的IP 地址。類似地，系統(tǒng)還提供一個(gè)逆函數(shù)給定主機(jī)的IP 地址，查看它所對應(yīng)的主機(jī)名。大多數(shù)使用主機(jī)名作為參數(shù)的應(yīng)用程序也可以把IP 地址作為參數(shù)。4.4.2、應(yīng)用編程接口使用TCP/IP 協(xié)議的應(yīng)用程序通常采用兩種應(yīng)用編程接口（API）：socket 和TL

20、I（運(yùn)輸層接口：Transport Layer Interface）。前者有時(shí)稱作“Berkeley socket”，表明它是從伯克利版發(fā)展而來的。后者起初是由AT&T 開發(fā)的，有時(shí)稱作XTI（X/Open 傳輸接口），以承認(rèn)X/Open這個(gè)自己定義標(biāo)準(zhǔn)的國際計(jì)算機(jī)生產(chǎn)產(chǎn)商所做的工作。XTI 實(shí)際上是TLI 的一個(gè)超集。本書不是一本編程方面的書，但是偶爾會引用一些內(nèi)容來說明 TCP/IP 的特性，不管大多數(shù)的API （socket）是否提供它們。所有關(guān)于socket 和TLI 的編程細(xì)節(jié)請參閱文獻(xiàn)Stevens 1990。TCP/IP 協(xié)議族分為四層：鏈路層，網(wǎng)絡(luò)層，運(yùn)輸層和應(yīng)用層，每一層各有

21、不同的責(zé)任。在TCP/IP 中，網(wǎng)絡(luò)層和運(yùn)輸層之間的區(qū)別是最為關(guān)鍵的：網(wǎng)絡(luò)層（IP）提供點(diǎn)到點(diǎn)的服務(wù)，而運(yùn)輸層（TCP 和UDP）提供端到端的服務(wù)。一個(gè)互連網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)。構(gòu)造互連網(wǎng)的共同基石是路由器，它們在IP 層把網(wǎng)絡(luò)連在一起。第一個(gè)字母大寫的Internet 是指分布在世界各地的大型互連網(wǎng)，其中包括1 萬多個(gè)網(wǎng)絡(luò)和超過100 萬臺主機(jī)。在一個(gè)互連網(wǎng)上，每個(gè)接口都用IP 地址來標(biāo)識，盡管用戶習(xí)慣使用主機(jī)名而不是IP 地址。域名系統(tǒng)為主機(jī)名和IP 地址之間提供動態(tài)的映射。端口號用來標(biāo)識互相通信的應(yīng)用程序。服務(wù)器使用眾所周知的端口號，而客戶使用臨時(shí)設(shè)定的端口號。五、系統(tǒng)配置5.1、超聲波探測器

22、(DUS-110) 利用超聲波測距的工作原理的檢測車位占用情況的車輛檢測器，可實(shí)時(shí)識別車位使用情況，并可通過RS485接口直接與集線器通信，具有防誤檢功能，如防相鄰車位誤檢、人員在停車位誤檢、障礙物誤檢等，能快捷地部署系統(tǒng)。5.1.1、主要特性 工業(yè)級設(shè)計(jì)，適應(yīng)各種惡劣環(huán)境；用于車庫車位的車輛存在實(shí)時(shí)檢測；采用RS485 通訊總線，通訊地址最大為32。 5.1.2、主要技術(shù)參數(shù) 工作電源：DC24V10%工作模式: 實(shí)時(shí)監(jiān)測工作溫度：-20至65儲存溫度：-40至85工作濕度：3090%（相對濕度） 使用條件：安裝在車位的上方（推薦范圍：2.0m2.5m）5.1.3控制接口定義1 電源及通訊總

23、線接口V-V+BAGND24V+ RS485BRS485A 2 外接 LED 顯示燈接口 V+0VRedGreenLED 電源正極LED 地紅(高電平有效)綠(高電平有效)3、工作狀態(tài)及指示狀態(tài)指示燈狀態(tài)描述白發(fā)紅點(diǎn)亮紅燈有車白發(fā)紅點(diǎn)亮綠燈無車紅燈通信正常-慢閃; 通信超時(shí)-快閃5.1.4、車輛探測距離設(shè)定 將探測器安裝于預(yù)定高度，使用工具將超聲波探測器的距離探測按鈕激活。此時(shí)紅綠車位指示燈將會重復(fù)閃爍，30次后探測器將所測得的數(shù)據(jù)平均值設(shè)為探測高度，將此平均值減去500mm為報(bào)警距離。當(dāng)報(bào)警距離內(nèi)未檢測到物體時(shí)，通過RS485輸出無車信號，并將綠燈點(diǎn)亮；當(dāng)報(bào)警距離內(nèi)檢測到有物體時(shí)，通過RS4

24、85輸出有車信號，并將紅燈點(diǎn)亮；5.2、采集控制器（KL-S121） KL-S系列數(shù)據(jù)采集器通過采集模擬量和開關(guān)量來實(shí)時(shí)監(jiān)測現(xiàn)場的設(shè)備運(yùn)行情況和環(huán)境狀況。產(chǎn)品通過標(biāo)準(zhǔn)的RS232/RS485、以太網(wǎng)通訊接口將設(shè)備數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至監(jiān)控中心,使監(jiān)控人員直接在監(jiān)控機(jī)房通過上位機(jī)觀察現(xiàn)場的數(shù)據(jù)并控制現(xiàn)場的設(shè)備,從而使現(xiàn)場的儀器設(shè)備能夠正常運(yùn)行無異常情況發(fā)生。 對模擬量的測量提供4級報(bào)警限值,可以根據(jù)設(shè)定的上下限和上上限、下下限值產(chǎn)生上下限、上上限、下下限報(bào)警,其報(bào)警限值參數(shù)可以通過鍵盤或監(jiān)控中心進(jìn)行近端或遠(yuǎn)端設(shè)置和修改。提供以太網(wǎng)、RS232/RS485標(biāo)準(zhǔn)通訊接口,并且RS232/RS485兩種通訊方式可

25、通過板上跳線選擇,保證通訊方式的通用性。采用216字符液晶顯示,4個(gè)按鍵控制,4個(gè)LED指示燈指示通訊和報(bào)警等工作狀態(tài),人機(jī)界面友好,易于操作。采用大規(guī)模集成電路,減少了分立元件的數(shù)量,模塊化電源設(shè)計(jì),并考慮對過壓與雷擊的防護(hù)。內(nèi)嵌單片機(jī)系統(tǒng)從硬件和軟件上均采取先進(jìn)的抗干擾措施,從而保障監(jiān)控系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。系列產(chǎn)品內(nèi)每種型號都提供壁掛式和1U機(jī)架式兩款機(jī)箱,供用戶選擇。支持繼電器與通道報(bào)警聯(lián)動。技術(shù)參數(shù)表供電電壓DC -48VDC -48V供電范圍（-36V-72V）AC 220VAC 220V供電范圍（85V265V）功耗空載功耗3W最大功耗30W采集通道單路功耗0.5W系統(tǒng)速度平均通信響

26、應(yīng)時(shí)間60ms最小通信周期250ms模擬量輸入信號范圍420mA直流電流或05V直流電壓采集精度0.5開關(guān)量輸入信號范圍TTL電平或干接信號繼電器輸出信號范圍最大觸點(diǎn)容量: AC 220V2A通訊接口硬件接口DB9針位通訊方式RS232或RS485或以太網(wǎng)通訊波特率2400bps，4800bps，9600bps,19200bps通訊協(xié)議專用協(xié)議，MODBUS協(xié)議安裝方式壁掛式，機(jī)架式，地角式外形尺寸及產(chǎn)品重量機(jī)架式（地腳式）長寬高：482.6mm 200mm 44mm產(chǎn)品重量：約1820克壁掛式長寬高：350mm 70mm260mm產(chǎn)品重量：約2850克工作環(huán)境溫度-2080工作環(huán)境濕度5RH

27、95RH系統(tǒng)通用指標(biāo)：供電電源-48VDC(-36VDC72VDC) 220VAC(162VAC265VAC) 數(shù)據(jù)和報(bào)警刷新周期小于0.5秒精度模擬量采集精度：0.5 開關(guān)量采集精度：100 工作條件溫度：-2060 濕度：5RH95RH通訊方式以太網(wǎng)口或RS232/RS485串行通訊接口 使用專用通訊協(xié)議價(jià)格：1692元/只5.3、節(jié)點(diǎn)控制器（TGWH678）節(jié)點(diǎn)控制器用于連接中央控制器和采集節(jié)點(diǎn)控制器、顯示屏、讀卡器、引導(dǎo)箭頭等。主要解決長距離引起通訊不可靠問題、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展問題、分組管理問題等。節(jié)點(diǎn)控制器是本公司停車場引導(dǎo)系統(tǒng)三層網(wǎng)絡(luò)總線的的中間層，對保證本系統(tǒng)的安全、可靠與高效有重

28、要作用。 該控制器有兩種通訊口，一種是高速的CAN2.0B通訊口，另一種是RS485通訊口，可以與多種設(shè)備通訊，從而實(shí)現(xiàn)多種設(shè)備進(jìn)行停車場引導(dǎo)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)。技術(shù)指標(biāo)型號 TGWH678擴(kuò)展點(diǎn)數(shù) 32個(gè)通訊方式 CAN2.0B與RS485通信速率 51000KBPS可設(shè)置站點(diǎn)號 1255可設(shè)置通訊距離 1000米以內(nèi)電源 220伏功耗 小于25瓦價(jià)格：1500元/只5.4、主入口引導(dǎo)屏 輸入電壓 AC220V/50Hz功耗 每行顯示屏功耗10000h外殼材料 冷板磨砂噴涂 5.5、停車場設(shè)計(jì)圖:單箭頭LED顯示屏： 雙箭頭LED顯示屏： 門禁處的LED顯示屏：六、硬件仿真及軟件編譯6.2、車位采集

29、的系統(tǒng)仿真這次車位指示系統(tǒng)的采集我們選用了74S165八位并行入/串行輸出移位寄存器，這里對它做一個(gè)簡要說明：主要電特性如下：型號Fm（最大時(shí)鐘頻率）PD（功耗）74LS16535MHz90mW工作原理： 當(dāng)移位植入控制端（SH/LD）為低電平時(shí)，并行數(shù)據(jù)（A-H) 被置入寄存器，而時(shí)鐘（CLK，CLK INH）及串行數(shù)據(jù)（SER）均無關(guān)。當(dāng)SH/LD）為高電平時(shí)，并行置數(shù)功能被禁止。CLK和CLK INK在功能上是等價(jià)的，可以交換使用。當(dāng)CLK和CLK INK有一個(gè)為低電平并且SH/LD為高電平時(shí)，另一個(gè)時(shí)鐘可以輸入。當(dāng)CLK和 CLK INK有一個(gè)為高電平時(shí)，另一個(gè)時(shí)鐘被禁止。只有在CLK

30、為高電平時(shí)CLK INK才可變?yōu)楦唠娖健Ｒ龆朔枺篊LK，CLK INK 時(shí)鐘輸入端（上升沿有效）A-H 并行數(shù)據(jù)輸入端SER 串行數(shù)據(jù)輸入端QH 輸出端QH 互補(bǔ)輸出端Sh/LD 移位控制/置入控制（低電平有效）邏輯圖下面是我們的程序?qū)牒蟮南到y(tǒng)仿真圖：圖為車位采集系統(tǒng)仿真圖仿真圖的工作原理介紹：我們用了觸發(fā)開關(guān)來代替車位采集器，當(dāng)開關(guān)觸發(fā)時(shí)，經(jīng)過上來電阻的作用向at89c51單片機(jī)輸入一個(gè)高電平1，沒有觸發(fā)時(shí)，向單片機(jī)發(fā)送的地址信息為低電平0。所有的地址信息由74ls165向單片機(jī)發(fā)送，經(jīng)由74LS165的QH串行端口向單片機(jī)發(fā)送一個(gè)16位的地址信號。當(dāng)有車進(jìn)入車位時(shí)，圖中的led燈會亮

31、，并在左邊的七段數(shù)碼管顯示1，上邊的七段led燈顯示車位信息。這里的說聲抱歉，本開始選用的是兩個(gè)七段數(shù)碼管，后來經(jīng)過反復(fù)仿真和設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)起來比較困難，所以選用一個(gè)七段數(shù)碼管來表示16個(gè)車位。我們修改了程序的代碼，車位116的表示由09和af表示。這里說聲對不起，到目前為止，我們的仿真圖是對的，程序也是對的，但是功能卻沒有向預(yù)先設(shè)計(jì)的方向發(fā)展。第一個(gè)問題就是，車位的顯示跟我預(yù)先的代碼不符，第二個(gè)問題就是當(dāng)有車位進(jìn)入車輛時(shí)，led燈不會亮，應(yīng)該是程序的功能沒實(shí)現(xiàn)。程序代碼會附在后面附錄。6.2、車位指示系統(tǒng)的仿真這部分的程序是最簡單的部分，因?yàn)槲覀冎蛔隽艘粋€(gè)簡單的顯示屏顯示我們的預(yù)先設(shè)定好的內(nèi)

32、容，本想加入一個(gè)手動的控制輸入，后面時(shí)間有限做了一個(gè)顯示電路。這部分的功能就是滾動顯示屏顯示車牌號和要到達(dá)的車位以及要行走的距離。6.3、矩陣顯示以及剩余車位顯示這部分也是根據(jù)外部中斷輸入改變顯示的仿真程序，外面輸入數(shù)據(jù)改變矩陣顯示和剩余車位的顯示：6.4、車位尋找及路徑運(yùn)算的matlab建模Matlab選用蟻群算法對個(gè)路徑進(jìn)行計(jì)算比較，把最后的數(shù)據(jù)繪制成一張表格，把所有可能的停車位都表示出來。這個(gè)算法的前提是根據(jù)車位地圖建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型，算法根據(jù)建立的模型來進(jìn)行最優(yōu)路徑計(jì)算。再把最后的結(jié)果存入預(yù)先設(shè)定好的文件夾。下面是結(jié)果的截圖：6.5、車牌號的提取matlab仿真車牌號的提取時(shí)根據(jù)小車在進(jìn)

33、入停車場是外圍的攝像頭拍攝的照片，然后運(yùn)用切割的辦法把車牌號的各個(gè)數(shù)字進(jìn)行切割并提取樣本和圖庫的圖片進(jìn)行對比，最后將結(jié)果保存在預(yù)先設(shè)定的文檔里。下面是結(jié)果圖：七、設(shè)計(jì)心得參考文獻(xiàn)1.曹光磊,徐克寶:基于超聲波探測的停車場車位引導(dǎo)系統(tǒng)的研究中國儀器儀表與測控技術(shù)進(jìn)展大會論文集2. 薛山 :MATLAB基礎(chǔ)教程 出 版 社：清華大學(xué)出版社 出版時(shí)間：2011-03-013. 周潤景 ，蔡雨恬 :PROTEUS入門實(shí)用教程（第2版） 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社4. 胡曉冬 ，董辰輝:MATLAB從入門到精通 出 版 社：人民郵電出版社 出版時(shí)間：2010-06-015朱清慧: Proteus教程：電

34、子線路設(shè)計(jì)制版與仿真（第2版） 出 版 社：清華大學(xué)出版社 出版時(shí)間：2011-06-016.W.Richard Stevens（美）（ 范建華 等 譯）：TCP/IP詳解卷1：協(xié)議 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社 出版時(shí)間：2000-04-01附錄1 車位采集器的程序#include#include #define uint unsigned int #define uchar unsigned charuchar code DSY_CODE1=0x7e,0x30,0x6d,0x79,0x33,0x5b,0x5f,0x70;uchar code DSY_CODE2=0x7f,0x7b,0x77,

35、0x1f,0x4e,0x3d,0x4f,0x47;uchar code zDSY=0x7e,0x06;sbit CLK=P31; /時(shí)鐘位定義 sbit SH_LD =P30; /轉(zhuǎn)載/移位位定義 sbit QH =P32; /接收位定義 sbit CLKIN =P33; uint read_int165(void) uchar i=0; uint read_data=0; CLKIN=1; SH_LD=0; /置入控制有效，鎖存端口值 _nop_(); SH_LD=1; _nop_(); CLKIN=0; for(i=0;i16;i+) read_data8); tempL = (uchar

36、) temp;for(i=0;i8;i+)if(tempLi=0&tempHi=0)P0=zDSY0;P1=zDSY0; if(tempLi=1) P0=DSY_CODE1i; P1=zDSY1; if(tempHi=1) P0=DSY_CODE2i; P1=zDSY1; 附錄2 車位指示系統(tǒng)的程序#include /包含單片機(jī)寄存器的頭文件#include /包含_nop_()函數(shù)定義的頭文件sbit RS=P20; /寄存器選擇位，將RS位定義為P2.0引腳sbit RW=P21; /讀寫選擇位，將RW位定義為P2.1引腳sbit E=P22; /使能信號位，將E位定義為P2.2引腳sbi

37、t BF=P07; /忙碌標(biāo)志位，將BF位定義為P0.7引腳unsigned char code string =AN7968 YU75 R396m; /*函數(shù)功能：延時(shí)1ms(3j+2)*i=(333+2)10=1010(微秒)，可以認(rèn)為是1毫秒*/void delay1ms() unsigned char i,j; for(i=0;i10;i+) for(j=0;j33;j+) ; /*函數(shù)功能：延時(shí)若干毫秒入口參數(shù)：n*/ void delay(unsigned char n) unsigned char i;for(i=0;in;i+) delay1ms(); /*函數(shù)功能：判斷液晶模

38、塊的忙碌狀態(tài)返回值：result。result=1，忙碌;result=0，不忙*/ unsigned char BusyTest(void) bit result;RS=0; /根據(jù)規(guī)定，RS為低電平，RW為高電平時(shí)，可以讀狀態(tài) RW=1; E=1; /E=1，才允許讀寫 _nop_(); /空操作 _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間 result=BF; /將忙碌標(biāo)志電平賦給resultE=0; return result; /*函數(shù)功能：將模式設(shè)置指令或顯示地址寫入液晶模塊入口參數(shù)：dictate*/void WriteInstru

39、ction (unsigned char dictate) while(BusyTest()=1); /如果忙就等待 RS=0; /根據(jù)規(guī)定，RS和R/W同時(shí)為低電平時(shí)，可以寫入指令 RW=0; E=0; /E置低電平(根據(jù)表8-6，寫指令時(shí)，E為高脈沖， / 就是讓E從0到1發(fā)生正跳變，所以應(yīng)先置0 _nop_(); _nop_(); /空操作兩個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間 P0=dictate; /將數(shù)據(jù)送入P0口，即寫入指令或地址 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間 E=1; /E置高電平 _nop_(); _nop

40、_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間 E=0; /當(dāng)E由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊開始執(zhí)行命令 /*函數(shù)功能：指定字符顯示的實(shí)際地址入口參數(shù)：x*/ void WriteAddress(unsigned char x) WriteInstruction(x|0x80); /顯示位置的確定方法規(guī)定為80H+地址碼x /*函數(shù)功能：將數(shù)據(jù)(字符的標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼)寫入液晶模塊入口參數(shù)：y(為字符常量)*/ void WriteData(unsigned char y) while(BusyTest()=1); RS=1; /RS為高電平，RW為低電

41、平時(shí)，可以寫入數(shù)據(jù) RW=0; E=0; /E置低電平(根據(jù)表8-6，寫指令時(shí)，E為高脈沖， / 就是讓E從0到1發(fā)生正跳變，所以應(yīng)先置0 P0=y; /將數(shù)據(jù)送入P0口，即將數(shù)據(jù)寫入液晶模塊 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間 E=1; /E置高電平 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間 E=0; /當(dāng)E由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊開始執(zhí)行命令 /*函數(shù)功能：對LCD的顯示模式進(jìn)行初始化設(shè)置*/void LcdInitiate(void) delay(15); /延時(shí)15ms，首次寫指令時(shí)應(yīng)給LCD一段較長的反應(yīng)時(shí)間 WriteInstruction(0x38); /顯示模式設(shè)置：162顯示，57點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口delay(5); /延時(shí)5msWriteInstruction(0x38);delay(5);WriteInstruction(0x38);delay(5);WriteInstruction(0x0f); /顯示模式設(shè)置：顯示開，有光標(biāo)，光標(biāo)閃爍delay(5);WriteInstruction(0x06); /顯示模式設(shè)置：光標(biāo)右移，字符不移delay