基于STC89C52的停車場自動尋位導(dǎo)航系統(tǒng)

基于STC89C52的停車場自動尋位導(dǎo)航系統(tǒng)摘要：近幾年,社會經(jīng)濟迅速發(fā)展,在社會經(jīng)濟的帶動下,汽車成為生活中重要的交通必需品。越來越多的汽車走進千家萬戶，私家車使停車場規(guī)模越來越大，里面的道路錯綜復(fù)雜，那么有沒有什么好的辦法可以解決停車問題，讓司機停車一步到位。針對大多數(shù)城市的停車場管理水平落后和車位不能夠滿足需求出現(xiàn)的混亂技術(shù)落后的問題，研究了基于STC89C52的停車場自動尋位導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計，本系統(tǒng)設(shè)計由STC89C52單片機與光電開關(guān)計算停車場內(nèi)剩余的車位，并在入口的LED顯示屏上顯示。單片機通過控制入口的開關(guān)給出空車位的線路，司機只要跟著指示走就可找到車位。停車場智能管理系統(tǒng)在大都市中起著非常重要的作用，它不僅改善了停車場的管理服務(wù)信息，還方便于司機泊車。關(guān)鍵詞：停車場；導(dǎo)航；STC89C52；智能AnavigationsysteminparkinglotsbasedonSTC89C52Abstract：Intherecentyears,socialeconomyhasgrownrapidly.Carshasbecomeanimportanttransportnecessityinpeople'slives.Moreandmorecarsareintotensofthousandsofhouseholds,andtheprivatecarshasresultedinthelargersizeofparkinglots,however,theroadsinitareintricate,ifisthereanygoodsolutionstodealwiththeparkingproblemtomakethedrivertoparkhiscarmoreeasy?Asfortheappearanceofdisorderedbackwardtechnologyinducedbypoormanagementofparkinglotandtheinsufficientquantityofparkingtruckspace,BasingontheSTC89C52,Wehavedesignedthenavigationsystemfortheparkinglotautomaticallyfindingitsplace.ThroughtheSTC89C52singlechipandphotoelectricswitchtocalculatetherestparkingplace,thendisplayitintheLEDpanellocatedintheentrance.Singlechipprovidetheroutesfortheemptyspacebycontrollingtheswithofentrance,sothedriverfollowtheroutefindingtheemptyparkingtruckspace.Theintelligentparkinglotsupervisorysystemplaysanveryimportantroleinparkinglot,itbettersparkinglot’sservicelevel,bringsconveniencetobothdriverandthecar.Keywords：Parking；Navigation；STC89C52；Intelligence目錄TOC\o"1-3"\h\u第一章引言 11.1課題背景 11.2課題研究的目的及意義 21.3系統(tǒng)設(shè)計主要任務(wù) 3第二章系統(tǒng)方案設(shè)計 4第三章系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 53.1中央處理單元CPU的介紹 53.2電源模塊選擇 63.3按鍵輸入模塊 73.4光電傳感器模塊 73.5顯示屏顯示模塊 83.6LED燈導(dǎo)航指示模塊 9第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計 114.1主程序設(shè)計 114.2顯示屏顯示程序設(shè)計流程圖 14第五章系統(tǒng)調(diào)試及系統(tǒng)功能測試 165.1測試方案 165.2硬件調(diào)試 165.3軟件調(diào)試 165.4測試仿真結(jié)果 16第六章設(shè)計總結(jié)及技術(shù)展望 18參考文獻 19附錄1系統(tǒng)設(shè)計電路原理圖 20附錄2實物圖 21第一章引言近我國城市經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,人口規(guī)模和數(shù)量的不斷擴大,機動車保有量和交通量的不斷增加,城市化機動水平的不斷提高引發(fā)了大量的停車需求[1]。而越來越多的汽車走進千家萬戶，私家車使停車場規(guī)模越來越大，里面的道路錯綜復(fù)雜，那么有沒有什么好的辦法可以解決停車問題，讓司機停車一步到位。針對大多數(shù)城市的停車場管理水平落后和車位不能夠滿足需求出現(xiàn)的混亂技術(shù)落后的問題，研究了基于STC89C52的停車場自動尋位導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計。本電路設(shè)計以單片機STC89C52作為系統(tǒng)主控，添加輔助器件光電開關(guān)組成簡易的車位實時監(jiān)控檢測系統(tǒng)。在設(shè)計程序時采用C語言為電路配置功能。此次論文設(shè)計系統(tǒng)是通過對單片機芯片、LED燈、數(shù)碼管、光電開關(guān)等基本元件實現(xiàn)的停車場管理服務(wù)功能；用于模擬停車場內(nèi)車位的進出，在出入口分別安裝開關(guān)，通過出口每次出去一輛車，外部控制1中斷一次，停車場內(nèi)的光電開關(guān)自動掃描一次，計算剩余車位，并顯示在入口的LED顯示屏上。當停車場內(nèi)仍有空余車位時，按下入口開關(guān)即外部中斷1中斷一次，即可給出路線，司機只需跟著LED的箭頭方向走即可找到車位。本次系統(tǒng)是通過利用電子技術(shù)支持，實現(xiàn)停車場智能服務(wù)管理系統(tǒng)。1.1課題背景21世紀是信息化的世紀，智能化的信息已經(jīng)成為社會的主流，它們可靠性較高，而且性能已經(jīng)得到很大的提高，由此可見，智能化新技術(shù)推動了人類文明的進步。隨著汽車銷量的持續(xù)增長速度，使停車場規(guī)模越來越大，里面的道路錯綜復(fù)雜，路線多，駕駛車輛尋找到合適的車位非常耗時間，停車問題越來越明顯，那么有沒有什么好的辦法可以解決停車問題，讓司機停車一步到位。停車場自動尋位導(dǎo)航管理系統(tǒng)是為了解決當前停車困難問題的基礎(chǔ)上設(shè)計的。我們設(shè)計的這個系統(tǒng)就可以解決現(xiàn)在停車場普遍面積大，里面車位多，停車有時候要花掉大部分時間在尋找車位，還有可能出現(xiàn)搶車位的這個問題。和傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比較，此基于STC89C52的停車場控制系統(tǒng)有其鮮明的特征。首先，它是各種單片機電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用。其次，它是一種建立在智能技術(shù)上的控制系統(tǒng)。最后，它結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。智能停車場不但解決了停車亂的問題，停車難和車輛被盜的問題也得到有效的解決，同時交通設(shè)施規(guī)化也得到提高。因此，智能停車場系統(tǒng)體現(xiàn)了本世紀的高科技。停車場自動尋位導(dǎo)航系統(tǒng)是新一代智能化技術(shù)的重要組成部分，是一個集于車位檢測等功能的綜合體系。智能尋位導(dǎo)航系統(tǒng)是以停車場為平臺，利用信息傳送、綜合電子技術(shù)、智能技術(shù)將停車場生活有關(guān)的設(shè)施集成于一體，構(gòu)建了有效的智能停車場自動尋位導(dǎo)航管理系統(tǒng)，提高了停車方便、車輛的安全性和人舒適高端的停車場。智能控制系統(tǒng)功能靈活、布局簡單，在其很少的工作人員參與下完成對傳統(tǒng)的停車場的入庫、出庫和收費的所有功能，節(jié)省了車主駕駛時間和停車場的管理成本，從而其擴展被大多數(shù)城市廣泛應(yīng)用。此選題擬以停車場自動尋位導(dǎo)航為探討對象，對其進行尋位導(dǎo)航，從而能夠為人們在停車場停車的時候提供有序、健康、高效，為基于智能停車場尋位系統(tǒng)提供了設(shè)計理念，有利于城市可持續(xù)發(fā)展。1.2課題研究的目的及意義當前智能停車場控制管理系統(tǒng)，難以得到大力推廣，只有在經(jīng)濟發(fā)達的大都市中才有。本次設(shè)計主要針對這一點以“智能化、性價比高、人性化、經(jīng)濟化”為原則進行了改進，采用單片機與單片機反饋信息之間的傳遞，根據(jù)傳遞不同的信息來進行不同的信息反饋提示，進而使車主能夠及時了解停車場內(nèi)車位的狀態(tài)，使停車場進行智能化與人性化。國內(nèi)智能停車場管理系統(tǒng)起步晚，現(xiàn)在大多數(shù)停車場注重車輛進庫、出庫、停車收費，忽視了車主停車過程中尋找車位的煩躁、管理混亂和車輛安全監(jiān)控的自動化等問題。隨著自動化和國內(nèi)智能技術(shù)的發(fā)展，公共設(shè)施智能化越來越明顯，智能自動技術(shù)逐漸取代人工成為必然的趨勢。停車場智能控制管理系統(tǒng)將自動記錄車輛進出停車場時間和收費等情況。系統(tǒng)中還配置了報警功能，若檢測到車位滿時，進入車位告警模式，繼電器間斷報警，將啟動門禁執(zhí)行單元，光電開關(guān)模塊將向控制中心CPU（STC89C52）發(fā)送車位停滿報警信息，以便通知車主，起到安全的目的。智能停車場管理不僅提高了停車的效率，還改善了停車難、管理混亂的問題，充分地發(fā)揮了傳統(tǒng)停車場的功能，甚至為停車場的管理減少了成本。在這個系統(tǒng)中，智能化的理念和互動式的設(shè)計在任何時刻，都能夠使人們了解停車場停車空間狀態(tài)，方便車主找到合適停車位，如大面積，更多的車位，路線也多的停車場內(nèi)，大大節(jié)省了車主駕駛停車的時間。1.3系統(tǒng)設(shè)計主要任務(wù)此次論文設(shè)計是利用單片機STC89C52、光電傳感器、數(shù)碼管等元件來實現(xiàn)論文體系主要功能；論文主要介紹了主控單元STC89C52的基礎(chǔ)理論，以及與設(shè)計電路有關(guān)的各種元件。本論文主要描述了各個硬件與軟件單元電路之間的功能模塊如何通過單片機控制實現(xiàn)系統(tǒng)功能。本體系控制系統(tǒng)體現(xiàn)實現(xiàn)以下功能：車位統(tǒng)計：當出口每次出去一輛車，紅外對管通過判斷是否有車位空閑，停車場內(nèi)的車位上光電開關(guān)自動掃描一次，計算剩余車位，并顯示在入口的LED顯示屏上。路線導(dǎo)航：當停車場內(nèi)仍有空余車位時，按下入口開關(guān)即外部中斷1中斷一次，即可給出路線。司機只需跟著LED的箭頭方向走即可找到車位。在其期間若有其他車按入口開關(guān)則等此車停好之后再開啟入口閘門，給予導(dǎo)航。第二章系統(tǒng)方案設(shè)計本系統(tǒng)方案設(shè)計包括：顯示屏顯示模塊、電源模塊、光電傳感器模塊、LED燈導(dǎo)航指示模塊、按鍵輸入模塊等[2]。本系統(tǒng)方案可以實現(xiàn)車位狀態(tài)與數(shù)目統(tǒng)計、路線導(dǎo)航、控制閘門的開啟等功能。本體系的核心控制系統(tǒng)是MCU單片機，利用光電開關(guān)模塊掃描檢測停車場內(nèi)停車位上是否有車輛占用進行判斷，并通過停車場入口在LED顯示屏上動態(tài)掃描顯示當前停車位的數(shù)量。當停車場內(nèi)仍有空余車位時，按下入口開關(guān)即外部中斷1中斷一次，即可給出路線。司機只需跟著LED的箭頭方向走即可找到車位。如果車位都被占用，沒有剩余車位時，此時，系統(tǒng)啟動蜂鳴器報警。系統(tǒng)的設(shè)計方案如下圖1：光電傳感器模塊屏幕顯示模塊光電傳感器模塊屏幕顯示模塊單片機STC89C52導(dǎo)航指示模塊導(dǎo)航指示模塊電源模塊電源模塊蜂鳴器報警模塊蜂鳴器報警模塊圖1系統(tǒng)方案設(shè)計方案中單片機STC89C52作為主控元件，配合簡單的外圍電路，使系統(tǒng)設(shè)計達到最優(yōu)化，此系統(tǒng)方案設(shè)計的優(yōu)點能夠根據(jù)停車場內(nèi)車位的設(shè)計易于調(diào)整，應(yīng)用靈活多變，實現(xiàn)系統(tǒng)功能最大化。系統(tǒng)設(shè)計由硬件和軟件相結(jié)合。電源同時給系統(tǒng)單片機和光電開關(guān)供電,單片機接受來自按鍵輸入電路和光電傳感器掃描單元的信號，在顯示屏上進行車場內(nèi)車位狀態(tài)顯示，有空余位時，導(dǎo)航指示電路對車主給予車位導(dǎo)航指路。系統(tǒng)方案電路設(shè)計簡約，功能模塊電路能夠?qū)崿F(xiàn)車位統(tǒng)計和路線導(dǎo)航任務(wù)。第三章系統(tǒng)硬件電路設(shè)計硬件電路設(shè)計是一個必要的組成部分的系統(tǒng)設(shè)計，本次論文設(shè)計了以STC89C52單片機為控制主單元，外面提供加一些基本的功能電路,實現(xiàn)系統(tǒng)的整體體系硬件電路設(shè)計。系統(tǒng)硬件設(shè)計電路包含中央處理單元CPU（STC89C52）、電源模塊單元、按鍵輸入電路單元、光電傳感器電路單元、數(shù)碼管屏幕顯示單元和LED燈導(dǎo)航指示單元，整體的電路設(shè)計簡約，可靠性強。以下分別來介紹各個控制電路的功能實現(xiàn)及其在系統(tǒng)電路中的工作原理。3.1中央處理單元CPU的介紹采用傳統(tǒng)的芯片STC89C52主控微型器，是一種低消耗功率和安全性高的STC，8位微處理器，此芯片具有8位數(shù)據(jù)處理能力，在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用。芯片資源豐富，含有40個管腳，其中32位I/O（輸入/輸出）口。STC89C52芯片內(nèi)部擁有3個16位定時/計數(shù)器，8K字節(jié)閃存,512K字節(jié)RAM，4個外部中斷，可以進行串口與并口通信，WDT（看門狗）電路，軟件C語言編程靈活[3]。STC89C52單片機具有功耗低，使用壽命長等多種優(yōu)點，工作于5V低電壓下。其質(zhì)量較好與價格廉價，使得人們在設(shè)計中被大規(guī)模的應(yīng)用，在眾多的微控制器中使用范圍最為廣泛。在本次論文系統(tǒng)設(shè)計控制電路中，STC89C52的8位處理器完全可以滿足設(shè)計要求，具有其超有效、高靈活的特點。STC89C52的P0口可以做為數(shù)據(jù)和地址總線,此端口擴展時須接一個上拉電阻[4]。上拉電阻除了在電路中做限流的影響外，還把P0端口的輸出信號控制在高電平。P2端口作擴展存儲時，該端口作為地址總線；P2端口不做擴展存儲時，該端口就作為普通的I/O口。P3接口不僅可以當作普通I/O口，還會通過特殊寄存器設(shè)置特殊功能。P1口僅為普通I/O端口使用。本系統(tǒng)設(shè)計中用到單片機芯片STC89C52的端口P2接用于模擬停車場內(nèi)的車位狀況，P3.2和P3.3分別接停車場出口閘門開關(guān)S2和入口的閘門開關(guān)S1，P1端口接對應(yīng)的發(fā)光二極管。單片機最小系統(tǒng)由簡單外部電路與單片機組合，其晶振電路（晶振使用頻率為11.0592M）與復(fù)位電路，可以保證單片機正常工作。芯片外圍電路非常簡單，只需少量電阻、電容(電容的作用是穩(wěn)定時鐘頻率)、晶振。合理的安排構(gòu)成最小系統(tǒng)的電子元件就可以確保主控系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。晶振電路與復(fù)位電路應(yīng)該盡可能的靠近與其功能有關(guān)的芯片引腳。此芯片P0口內(nèi)部不含上拉電阻，使用P0口需要在外部接上拉電阻。單片機引腳EA端（外部訪問允許端）連接到+5V電源，即該端口是高電平。兩個時鐘引腳XTAL1、XTAL2外接晶體與片內(nèi)的反相放大器構(gòu)成一個振蕩器，為單片機提供時鐘控制信號[5]。電路最小系統(tǒng)圖如下圖2：圖2單片機最小系統(tǒng)電路圖圖中按鍵開關(guān)是系統(tǒng)電路的復(fù)位開關(guān)，當系統(tǒng)處于紊亂操作時，按下復(fù)位開關(guān)就會對電路初始化。復(fù)位開關(guān)并聯(lián)一個10uf的電容，其一端再和一個阻值為10K的電阻串聯(lián)接地，另一端接電壓5V。晶振crystal和兩個阻值為22pF的電阻組成一個簡單晶振電路。3.2電源模塊選擇鋰電池具有放電電壓緩和、可重復(fù)充電、自放電率極低和多次利用等優(yōu)良性能[6]。與鋰電池相比，傳統(tǒng)干電池不能充電，僅一次性使用，剛好鋰電池就恰恰相反。鋰電池的比容量較大，且體積可以做的很小，更有助于電子產(chǎn)品的微型化。該電路模塊單元是由一個鋰電池供電，選用LM2596的降壓電路對電壓進行調(diào)壓，其電路的輸出電壓范圍廣，驅(qū)動電流約為3A，能夠滿足不同型號單片機的需求，具有負載調(diào)節(jié)和線性特征。鋰電池的使用，免去了系統(tǒng)調(diào)試過程中由于電量不足反復(fù)更換電池的麻煩，為系統(tǒng)調(diào)試節(jié)約了寶貴的時間。3.3按鍵輸入模塊程序掃描、中斷掃描、定時掃描是按鍵輸入的三個重要工作方式。由于外部中斷INT0和INT1中斷源的使用，本系統(tǒng)采用了中斷掃描的工作模式方式進行設(shè)計。INT1中斷源對應(yīng)停車場入口請求按鍵，接入單片機P3.3端口。該開關(guān)斷開時，P3.3為低電平，閉合時為高電平，當出口每次出去一輛車，外部控制1中斷一次，停車場內(nèi)的光電開關(guān)自動掃描一次，計算剩余車位，并顯示在入口的LED顯示屏上。開關(guān)閉合時，外部中斷1中斷啟動一次，即可給出路線。司機只需跟著LED的箭頭方向走即可找到車位。在次期間若有其他車按入口開關(guān)則等此車停好之后再開啟入口閘門，給予導(dǎo)航。3.4光電傳感器模塊本系統(tǒng)設(shè)計使用的是TCRT5000紅外光電對管作為掃描車位動態(tài)變化的單元。車位檢測使用紅外對管，檢測距離小于3厘米，總共八個車位，當該車位上方?jīng)]有物體時，對應(yīng)的車位指示燈亮，表示車位空，燈滅表示該車位上方有物體，即車位被占。該單元的發(fā)揮功能是感受到物體的運動變化并且傳送信號到單片STC89C52上。反射式紅外光電傳感器TCRT5000輸出的信號，由555施密特電路進行整形，整形后輸出的信號穩(wěn)定可靠。它是由一個發(fā)射端和一個接收端構(gòu)成簡易的裝置，紅外接收器在無紅外光照射條件下成高阻態(tài)，此時無電流通過。為了防止紅外發(fā)射管被發(fā)射電流燒壞，串聯(lián)阻值合適的電阻進行限流，但注意阻值不宜過大，不能影響紅外光的發(fā)射。接收管串聯(lián)一個阻值較大的電阻元件，對電路的電壓進行分壓，用于向比較器輸入電壓。紅外傳感器正向接電路DC（直流）5V正極，傳感器反向接電路DC（直流）5V負極。選擇LM324作為比較器，LM324系列設(shè)備是一四運算放大器的差動輸入，內(nèi)部含有四個獨立的運放電路，可以同時連接四路TCRT5000[7]。LM324比較器將紅外對管的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，單片機根據(jù)傳回的數(shù)字信號控制顯示屏顯示車位數(shù)。比較器工作電壓在3V到32V之間，采用14腳雙列直插封裝，可以作為放大器與比較器使用，在沒有反饋電路的情況下可作為比較器使用。比較器LM324電路簡單，低功耗，電壓升降范圍寬，還可以連接到一個獨立電源供電，使用方便等優(yōu)點得到了廣泛應(yīng)用[8]。當比較器的同相輸入端電壓比反相輸入端電壓高時,LM324輸出高電平，反之亦然。另外參考電壓的比較器連接可調(diào)電阻，通過對參考電壓的調(diào)節(jié)改變電阻，從而改變傳感器的靈敏度，有利于模塊的調(diào)試。圖3光電傳感器模塊電路圖3.5顯示屏顯示模塊數(shù)碼管顯示系統(tǒng)在入口動態(tài)顯示停車場的車位狀態(tài)變化和車位數(shù)，使用一位數(shù)碼管統(tǒng)計車位數(shù)量情況，顯示數(shù)字0~8，比如有四個LED亮表示有四個車位，數(shù)碼管上顯示數(shù)字4，另一個數(shù)碼管指示車位方向（共有左中右三種選擇通道，分別有各自的負號標明）。當車位已滿時，進入車位告警模式，繼電器間斷報警[9]。該硬件外圍電路是采用共陽數(shù)碼管，將車位數(shù)動態(tài)顯示在數(shù)碼管上。數(shù)碼管的a--g管腳通過連接一個74HC573芯片連接到單片機芯片的P0端口，h管腳接地，其中573芯片的作用是驅(qū)動數(shù)碼管。系統(tǒng)電路中使用一位數(shù)碼管統(tǒng)計車位數(shù)量情況，顯示數(shù)字0~8，比如有四個LED亮表示有四個車位，數(shù)碼管上顯示數(shù)字4，另一個數(shù)碼管指示車位方向。單片機端口接有兩個指示燈顯示停車場車位狀態(tài)的輸出端，當指示燈發(fā)紅光時表示停車場內(nèi)的車位已滿，當指示燈發(fā)綠光時表示停車場內(nèi)的車位未滿[10]。P0端口須接上拉電阻才能保證有高電平。3.6LED燈導(dǎo)航指示模塊當外部中斷1中斷一次，即進行掃描一次，每個車位上有個光電開關(guān)傳感器，當返回值是0時表示沒車位，返回值是1時表示有車位。掃描順序按照單片機輸出口的排列順序制定，如P1做輸出口，即從P1.0開始掃描，車位數(shù)用變量K表示，K的初始值為0，當返回值是1時，K+1。返回值為零時，K不變。掃描到最后一位的時候，將K輸出到LED顯示的輸出口。最后當K等于0時，入口處開關(guān)中斷失效，按下門閘不打開。當K不等于0，啟動中斷源INT1，系統(tǒng)會按順序從第一個車位開始掃描，當掃到有空余車位時，即會中斷掃描并且給出路線，路線是之前已經(jīng)設(shè)定好的，每個車位對應(yīng)一條路線[11]。例如：中斷在第五個車位停止時，系統(tǒng)給出第五個車位的路線指示。司機根據(jù)導(dǎo)航顯示狀態(tài)通道，再結(jié)合LED上的箭頭即可找到車位。模擬停車場內(nèi)的車位分為三路,即左中右三種位置通道，如圖4。規(guī)定左中右三種通道有車位時，則優(yōu)先顯示左通道，其次，顯示中通道，最后為右通道。如下圖5：圖4車位位置顯示狀態(tài)左通道中通道右通道圖5導(dǎo)航顯示狀態(tài)在車位位置顯示狀態(tài)圖中，綠色代表該車位是空閑車位，紅色代表該車位被占用。在導(dǎo)航顯示狀態(tài)圖中，顯示左通道的車位方向時，說明車主在左通道一定能找到空閑車位；當顯示中通道車位方向時，中通道一定有空閑車位，而左通道沒有空閑車位；當顯示右通道車位方向時，右通道一定有空閑車位，而左通道和中通道沒有空車位。第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計軟件設(shè)計同硬件設(shè)計一樣是系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵部分，它決定了系統(tǒng)是否能夠達到設(shè)計所預(yù)期的目標。程序可以分為主程序設(shè)計和顯示屏顯示程序設(shè)計兩部分。4.1主程序設(shè)計主程序設(shè)計是系統(tǒng)設(shè)計的整體框架，主程序的流程圖決定系統(tǒng)程序編程的好壞，本程序設(shè)計的主要實現(xiàn)功能是車位統(tǒng)計和路線導(dǎo)航，主程序流程圖如下：開始開始判斷是否顯示剩余車位判斷是否顯示剩余車位顯示剩余車位顯示最大車位顯示剩余車位顯示最大車位否是傳感器分兩次讀取狀態(tài)傳感器分兩次讀取狀態(tài)比較兩次傳感器讀取狀態(tài)是否一樣比較兩次傳感器讀取狀態(tài)是否一樣否是是否有車進出否是否有車進出是是開啟中斷掃描，增減剩余車位開啟中斷掃描，增減剩余車位導(dǎo)航導(dǎo)航圖6主程序流程圖在是否有車進出停車場的判斷中，系統(tǒng)使用兩個光電傳感器對其讀取車位狀態(tài)，一個傳感器讀取進入停車場的車狀態(tài)，另一個傳感器讀取出停車場的車狀態(tài)[12]。只有當兩個光電傳感器同時讀取到車的狀態(tài)時，表示有車輛進出，通過開啟中斷掃描，計算增減剩余車位數(shù)，顯示剩余車位數(shù)，這時LED對路線進行導(dǎo)航。當只有一個光電傳感器讀取到車的狀態(tài)時候，閘門打開。該部分軟件設(shè)計的程序如下：/*******************************************************函數(shù)名：voidmain()********函數(shù)功能：系統(tǒng)主函數(shù)；調(diào)用stall_state()函數(shù)調(diào)用stall_count()函數(shù)；********形式參數(shù)：無********返回值：無************************************************/voidmain(){ P3=0xff; //所有燈都滅 P0=0x00; //數(shù)碼管不顯示 P1=0xff; //端口初始化 T0_init(); //定時器初始化 while(1) { Data_Transform(); //檢測導(dǎo)航 stall_count(); //車位計算 stall_state(); //車位狀態(tài) } }/*******************************************************函數(shù)名：Timer1（）interrupt3外部中斷********函數(shù)功能：外部中斷1中斷函數(shù)；按鍵開關(guān)S1********形式參數(shù)：無********返回值：無************************************************/voidTimer1()interrupt3 //T1中斷用來掃描數(shù)碼管{ TH1=(65536-2000)/256; //定時時間2ms TL1=(65536-2000)%256; if(posit==1) { NO1=1; //顯示第一位 NO2=0; P0=led[Count]&0x7f; //顯示車位數(shù)和小數(shù)點 } if(posit==2) { NO1=0; //顯示第二位 NO2=1; P0=led[disbuff[0]]; //顯示導(dǎo)航符號 } posit++; if(posit==3) //清除 posit=0;}/*******************************************************函數(shù)名：stall_state()********函數(shù)功能：車位狀態(tài)************************************************/voidstall_state(void) //車位狀態(tài)高電平有效,低電平表示有停車位{ if(STALL1==0)LED1=0；elseLED1=1； if(STALL2==0)LED2=0；elseLED2=1； if(STALL3==0)LED3=0；elseLED3=1； if(STALL4==0)LED4=0；elseLED4=1； if(STALL5==0)LED5=0；elseLED5=1； if(STALL6==0)LED6=0；elseLED6=1； if(STALL7==0)LED7=0；elseLED7=1； if(STALL8==0)LED8=0；elseLED8=1；}4.2顯示屏顯示程序設(shè)計流程圖當出口每次出去一輛車，紅外對管判斷是否有車位空閑，停車場內(nèi)的光電開關(guān)自動掃描一次，計算剩余車位K，并將車場內(nèi)停車空位數(shù)K在入口的LED燈顯示屏上顯示,以便車主很快找到合適停車位[13]。流程圖如下：開始開始外部中斷1中斷外部中斷1中斷光電開關(guān)是否掃描，若是返回1光電開關(guān)是否掃描，若是返回1否K+1K+1是否掃描到最后一個車位是否掃描到最后一個車位否是是將車位數(shù)K顯示在顯示屏上將車位數(shù)K顯示在顯示屏上圖7顯示屏顯示程序流程圖當外部中斷源1啟動，光電開關(guān)開始判斷是否進行對車位的狀態(tài)進行掃描。若光電開關(guān)返回值為1時，車位數(shù)加1即K+1，外部中斷源1繼續(xù)掃描，判斷是否掃描到最后一個車位，若是，將車位數(shù)顯示在入口的LED燈顯示屏上。該部分的程序如下：/*******************************************************函數(shù)名：stall_count()********函數(shù)功能：空車位檢測統(tǒng)計并在顯示屏上顯示********形式參數(shù)：無********返回值：無************************************************/voidstall_count() //車位計算并顯示{ ucharh,g,f,e,d,c,b,a；//數(shù)碼管段 if(STALL1==0)a=1;elsea=0; if(STALL2==0)b=1;elseb=0; if(STALL3==0)c=1;elsec=0; if(STALL4==0)d=1;elsed=0; if(STALL5==0)e=1;elsee=0; if(STALL6==0)f=1;elsef=0; if(STALL7==0)g=1;elseg=0; if(STALL8==0)h=1;elseh=0; k=a+b+c+d+e+f+g+h; P0=led[k];}第五章系統(tǒng)調(diào)試及系統(tǒng)功能測試功能測試電路模塊的系統(tǒng)包括單片機控制電路測試，按鍵輸入單元測試，數(shù)碼管屏顯示測試和LED導(dǎo)航指示指令電路測試。系統(tǒng)功能仿真測試使用Proteus、編程用C語言、編譯器使用Keil4、原理圖用Protel99SE。5.1測試方案此測試均為實地測試，不使用軟件仿真，實地測試更能滿足本次測試要求。調(diào)試主要分為軟件調(diào)試、硬件調(diào)試和系統(tǒng)調(diào)試。硬件調(diào)試是系統(tǒng)測試的基礎(chǔ)。5.2硬件調(diào)試分別對單個模塊進行測試，對不滿足設(shè)計要求的地方進行改進。對電源模塊的穩(wěn)定性進行檢測，測量輸出電壓值，以確保供電的穩(wěn)定。對光電傳感器模塊的靈敏度進行檢測，進行實地測試，選取適當?shù)撵`敏度以滿足車位的狀態(tài)檢測要求。對獨立模塊測試完畢后，再對整體模塊進行測試，確保模塊之間的協(xié)調(diào)，消除模塊之間的干擾，對整體硬件系統(tǒng)進行優(yōu)化。5.3軟件調(diào)試硬件調(diào)試沒有問題后就可以進行系統(tǒng)程序部分調(diào)試，這部分由各個模塊的程序組成，在程序測試時前進行總體測試，對出現(xiàn)的問題進行單獨測試，即屏蔽其他模塊程序，對特定程序進行檢測，最后對整體程序進行綜合測試。對程序中有問題或有沖突的地方進行修改對程序進行優(yōu)化。通過以上軟硬件調(diào)試后確定沒有測試錯誤，然后將系統(tǒng)的完整程序燒寫到單片機STC89C52中，接通電源，按下電源開關(guān)，這時我們在顯示屏上什么也看不到，當有車進入停車場按下入口的開關(guān)，即啟動中斷源1，系統(tǒng)按順序在停車場內(nèi)的空位進行掃描，隨后中斷掃描將空車位顯示在顯示屏上并給出空車位的路線。5.4測試仿真結(jié)果對測試數(shù)據(jù)進行分析，測試數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)相一致。經(jīng)過多次調(diào)試各模塊工作正常能夠達到實際要求，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計的全部功能和執(zhí)行各種指令。系統(tǒng)軟硬件結(jié)合測試仿真結(jié)果如下圖：圖8系統(tǒng)仿真測試結(jié)果圖仿真圖中,數(shù)碼管車位數(shù)顯示數(shù)字5,表示停車場內(nèi)有5個空車位；下面的LED燈電路進行空的車位導(dǎo)航。左中右三個通道8個車位按鍵表示停車場內(nèi)車位的狀態(tài)，當沒有車輛占用停車位時，啟動外部中斷1，將顯示車場內(nèi)沒有車輛占用的空車位在數(shù)碼管上顯示。根據(jù)導(dǎo)航數(shù)碼管顯示的狀態(tài)和LED燈狀態(tài)，給車輛沒有占用的車位給予導(dǎo)航。如果車位都被占用，沒有剩余車位時，此時，系統(tǒng)啟動蜂鳴器報警。第六章設(shè)計總結(jié)及技術(shù)展望在此次用51單片機STC89C52、紅外對管、LM324、二位數(shù)碼管和若干個LED燈設(shè)計一個停車場車位導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計，讓我感覺到了單片機的靈活性，單片機在實際生活中無處不在，得到廣泛利用。此次論文基于單片機的尋位導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計包含了：電路分析、數(shù)字電路、模擬電路、單片機應(yīng)用技術(shù)、傳感器應(yīng)用技術(shù)、C語言編程等多學科方面的知識交錯，另外還體現(xiàn)了對選材購買、動手制作等方面的考察。本次系統(tǒng)設(shè)計的思想方案來源于我們生活中的實際問題,具有其很高的參照性和研究價值性。本文以單片機STC89C