大型停車場指示系統(tǒng)課程設(shè)計

課程設(shè)計題目:大型停車場車位指示系統(tǒng)設(shè)計院系:計算機(jī)科學(xué)與信息工程學(xué)院班級:10自動化〔三〕班組長:朱長福學(xué)號:2021133323成員:郭洪明學(xué)號:2021133306劉兵學(xué)號:2021133324秦菱蔚學(xué)號:2021133338胡坤學(xué)號:2021133321王偉卿學(xué)號:2021133336張梁學(xué)號:2021133315盧鑫學(xué)號:2021133319胡兵學(xué)號:2021133331指導(dǎo)教師:劉傳文2021年5月24日

目錄引言 2一、設(shè)計目標(biāo)及原那么 31．1、目標(biāo) 31.2、原那么 3二、停車場流程圖 4三、停車場指示系統(tǒng)工作流程 7四、停車場系統(tǒng)各板塊的工作原理 84．1、停車場車位指示系統(tǒng)原理圖: 84.2、超聲波探測原理： 94.3、RS-485通訊協(xié)議 94.4、TCP/IP協(xié)議： 11五、系統(tǒng)配置 135.1、超聲波探測器(DUS-110) 135.2、采集控制器〔KL-S121〕 145.3、節(jié)點(diǎn)控制器〔TGWH678〕 165.4、主入口引導(dǎo)屏 175.5、停車場設(shè)計圖: 18六、硬件仿真及軟件編譯 196.2、車位采集的系統(tǒng)仿真 196.2、車位指示系統(tǒng)的仿真 216.3、矩陣顯示以及剩余車位顯示 216.4、車位尋找及路徑運(yùn)算的matlab建模 226.5、車牌號的提取matlab仿真 24七、設(shè)計心得 25附錄1車位采集器的程序 27附錄2車位指示系統(tǒng)的程序 29附錄3矩陣顯示以及剩余車位顯示的程序代碼 33任務(wù)分配表組長:朱長福分配任務(wù),組織小組成員參與討論,審核小組任務(wù)完成情況、資料是否合理,修改資料，protues仿真成員:郭洪明matlab建模，protues仿真，資料搜集，報告的初步排版劉兵繪制停車場流程圖，超聲波檢測原理，程序修改秦菱蔚元件的搜集，數(shù)據(jù)采集器程序仿真胡坤指示系統(tǒng)的工作流程，RS485協(xié)議，繪制protues仿真圖王偉卿提出使用超聲波探測是否有車位，搜集程序資料張梁停車場車位指示系統(tǒng)原理圖，以及對原理的介紹，TCP/IP協(xié)議盧鑫繪制停車場平面圖，報告的最后編排，led采集器程序仿真胡兵資料搜集，引言，指示系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)和原那么

引言伴隨著我國信息事業(yè)的蓬勃開展，一方面，計算機(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開展,各項信息事業(yè)方興未艾、各種身份識別載體日趨豐富；而另一方面，由于生活水平與平安防范意識的提高，使得人們對于停車管理的平安性和停車的便利性都產(chǎn)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局部，本方案通過強(qiáng)化停車場進(jìn)出通道的平安管理、場內(nèi)車位引導(dǎo)等方面來闡述一個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，而實際上，一個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)和平安控制等要素。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)可實現(xiàn)泊車者方便快捷泊車，使停車場車位管理更加標(biāo)準(zhǔn)、有序，提高車位使用率，該車位采用超聲波探測技術(shù)，對每個車位的占用或空閑狀況進(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，并將信息反響給區(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，自動計算車庫剩余車位及各個車位的占用狀態(tài)，及時刷新車位顯示信息。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，檢測車頂和地面的反射波，由此能夠正確地檢測出每個車位有無車輛，然后將各個車位停車情況的信息通過網(wǎng)絡(luò)線路傳給控制計算機(jī)，計算機(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)營本錢，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)計目標(biāo)及原那么1．1、目標(biāo)※方便、快捷、準(zhǔn)確的滿位顯示效勞功能；※車輛保管的平安性功能；※經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)營本錢；1.2、原那么※先進(jìn)成熟的技術(shù)和設(shè)備，保證系統(tǒng)運(yùn)作平安、可靠與穩(wěn)定；※合理布局，提高系統(tǒng)的效勞質(zhì)量，縮短效勞時間，增加場內(nèi)停車流量和收費(fèi)收入。※實用性、實時性、完整性原那么；※可擴(kuò)展性及易維護(hù)性原那么?！鶚?biāo)準(zhǔn)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間；二、停車場流程圖根據(jù)LED指示燈的提示前進(jìn)通知數(shù)據(jù)庫鎖定車位管理員翻開道閘車輛進(jìn)場數(shù)據(jù)庫提示進(jìn)場位置提示進(jìn)場位置錄入是否取票錄入停車券呼叫管理員提示原因邏輯判斷斷按取票按鈕刷卡車輛排隊準(zhǔn)備進(jìn)場根據(jù)LED指示燈的提示前進(jìn)通知數(shù)據(jù)庫鎖定車位管理員翻開道閘車輛進(jìn)場數(shù)據(jù)庫提示進(jìn)場位置提示進(jìn)場位置錄入是否取票錄入停車券呼叫管理員提示原因邏輯判斷斷按取票按鈕刷卡車輛排隊準(zhǔn)備進(jìn)場LED顯示屏顯示信息有效無效否是臨時車月卡車

停車呼叫管理員找到停車位未找到停車位LED顯示屏顯示信息有效無效否是臨時車月卡車停車呼叫管理員找到停車位未找到停車位否是是否否有效無效是否是月卡車臨時車出場管理員翻開道閘現(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算費(fèi)用是否有票是否重試記錄停車信息邏輯判斷刷卡根據(jù)LED指示燈提示前進(jìn)車輛準(zhǔn)備出場否是是否否有效無效是否是月卡車臨時車出場管理員翻開道閘現(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算費(fèi)用是否有票是否重試記錄停車信息邏輯判斷刷卡根據(jù)LED指示燈提示前進(jìn)車輛準(zhǔn)備出場三、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，將會在路面的顯示屏上看到整個車庫的車位情況，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，會從該層入口處的顯示屏上得到提示：該層共分有多少個區(qū)域，同時顯示每個區(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，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那么停車，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，根據(jù)LED指示燈提示前進(jìn)，當(dāng)車到達(dá)出口時，車主用自己的車票或月卡掃描計算費(fèi)用，如果停車卷喪失或者失效，那么就呼叫管理員。如果繳費(fèi)成功，那么管理員就翻開道閘，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，同時將空余車位數(shù)量加一個，以保證正確顯示車位信息。本工程說明：1、本系統(tǒng)共分6個區(qū)域，車場總進(jìn)口2個，車場總出口2個；2、六個區(qū)的通道互通；3、在每個區(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4．1、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，假設(shè)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)。4.2、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)射時刻的同時開始計時，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時。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據(jù)計時器記錄的時間t，就可以計算出發(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，測量聲波在發(fā)射后遇到障礙物反射回來的時間，根據(jù)發(fā)射和接收的時間差計算出發(fā)射點(diǎn)到障礙物的實際距離。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，而不涉及接插件、電纜或協(xié)議；因此，用戶需要在RS-485應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的根底上建立自己的應(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，比方工業(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。比方，很多具有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)中的一局部功能；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，公布有按設(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)用層通信協(xié)議有一個根本的概念與理解。響應(yīng)：當(dāng)從設(shè)備響應(yīng)時，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：從一個主設(shè)備發(fā)往從設(shè)備的消息要求讀一組保持存放器，將產(chǎn)生如下功能代碼：00000011〔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：10000011〔十六進(jìn)制83H〕除功能代碼因異議錯誤作了修改外，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)生了什么錯誤。主設(shè)備應(yīng)用程序得到異議響應(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)的存放器地址，要處理項的數(shù)目，域中實際數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。例如，如果主設(shè)備需要從設(shè)備讀取一組保持存放器〔功能代碼03〕，數(shù)據(jù)域指定了起始存放器以及要讀的存放器數(shù)量。如果主設(shè)備寫一組從設(shè)備的存放器〔功能代碼10十六進(jìn)制〕，數(shù)據(jù)域那么指明了要寫的起始存放器以及要寫的存放器數(shù)量，數(shù)據(jù)域的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，要寫入存放器的數(shù)據(jù)。具體的協(xié)議內(nèi)容：地址域A0～A5：當(dāng)?shù)刂肺?99999999999H時，為播送地址，同時當(dāng)從控制器接收到一幀數(shù)據(jù)時，地址域相同時應(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)。校驗碼：幀開始各個字節(jié)二進(jìn)制算術(shù)和，不計溢出值。前導(dǎo)字節(jié)：在發(fā)送信息之前，發(fā)送1個或多個字節(jié)FEH，以喚醒接收方。數(shù)據(jù)域：發(fā)送時數(shù)據(jù)加33H，接收時數(shù)據(jù)減33H。用戶可以在國家標(biāo)準(zhǔn)計量局，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，因為它的作用已遠(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分組交換網(wǎng)絡(luò)研究工程，到現(xiàn)在90年代已開展成為計算機(jī)之間最常應(yīng)用的組網(wǎng)形式。它是一個真正的開放系統(tǒng)，因為協(xié)議組件的定義及其多種實現(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)的根底，該廣域網(wǎng)〔WAN〕已包含超過100萬臺遍布世界各地的計算機(jī)。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。一個協(xié)議組件，比方TCP/IP，是一組不同層次上的多個協(xié)議的組合。TCP/IP通常被認(rèn)為是一個四層協(xié)議系統(tǒng)。每一層負(fù)責(zé)不同的功能：1.鏈路層，有時也稱作數(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)報協(xié)議〕。TCP為兩臺主機(jī)提供高可靠性的數(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)分成適宜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)分組的超時時鐘等。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那么為應(yīng)用層提供一種非常簡單的效勞。它只是把稱作數(shù)據(jù)報的分組從一臺主機(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?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?，F(xiàn)在，我們必須理解，任何應(yīng)用程序都可以調(diào)用一個標(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)。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TLI〔運(yùn)輸層接口：TransportLayerInterface〕。前者有時稱作“Berkeleysocket〞，說明它是從伯克利版開展而來的。后者起初是由AT&T開發(fā)的，有時稱作XTI〔X/Open傳輸接口〕，以成認(rèn)X/Open這個自己定義標(biāo)準(zhǔn)的國際計算機(jī)生產(chǎn)產(chǎn)商所做的工作。XTI實際上是TLI的一個超集。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)[Stevens1990]。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)的效勞，而運(yùn)輸層〔TCP和UDP〕提供端到端的效勞。一個互連網(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1萬多個網(wǎng)絡(luò)和超過100萬臺主機(jī)。在一個互連網(wǎng)上，每個接口都用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。效勞器使用眾所周知的端口號，而客戶使用臨時設(shè)定的端口號。五、系統(tǒng)配置5.1、超聲波探測器(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，可實時識別車位使用情況，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)。一、主要特性工業(yè)級設(shè)計，適應(yīng)各種惡劣環(huán)境；用于車庫車位的車輛存在實時檢測；采用RS485通訊總線，通訊地址最大為32。二、主要技術(shù)參數(shù)工作電源：DC24V±10%工作模式:實時監(jiān)測工作溫度：-20℃至65℃儲存溫度：-40℃至85℃工作濕度：30~90%〔相對濕度〕使用條件：安裝在車位的上方〔推薦范圍：2.0m~2.5m〕三、控制接口定義1電源及通訊總線接口V-V+BAGND24V+RS485BRS485A2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;通信超時快閃四、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為報警距離。當(dāng)報警距離內(nèi)未檢測到物體時，通過RS485輸出無車信號，并將綠燈點(diǎn)亮；當(dāng)報警距離內(nèi)檢測到有物體時，通過RS485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)量來實時監(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、下下限報警,其報警限值參數(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/RS485兩種通訊方式可通過板上跳線選擇,保證通訊方式的通用性。?采用2×16字符液晶顯示,4個按鍵控制,4個LED指示燈指示通訊和報警等工作狀態(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,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警聯(lián)動。價格：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)的平安、可靠與高效有重要作用。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個通訊方式CAN2.0B與RS485通信速率5—1000KBPS可設(shè)置站點(diǎn)號1—255可設(shè)置通訊距離1000米以內(nèi)電源220伏功耗小于25瓦價格：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<20W通訊接口RS485通訊頻率9600/4800LED單字節(jié)符尺寸150mm*60mm顯示分辨率32*16顯示范圍400*200平均無故障工作時間>10000h外殼材料冷板磨砂噴涂5.5、停車場設(shè)計圖: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/串行輸出移位存放器，這里對它做一個簡要說明：主要電特性如下：型號Fm〔最大時鐘頻率〕PD〔功耗〕74LS16535MHz90mW工作原理：當(dāng)移位\植入控制端〔SH/LD〕為低電平時，并行數(shù)據(jù)〔A-H)被置入存放器，而時鐘〔CLK，CLKINH〕及串行數(shù)據(jù)〔SER〕均無關(guān)。當(dāng)SH/LD〕為高電平時，并行置數(shù)功能被禁止。CLK和CLKINK在功能上是等價的，可以交換使用。當(dāng)CLK和CLKINK有一個為低電平并且SH/LD為高電平時，另一個時鐘可以輸入。當(dāng)CLK和CLKINK有一個為高電平時，另一個時鐘被禁止。只有在CLK為高電平時CLKINK才可變?yōu)楦唠娖?。引出端符號：CLK，CLKINK時鐘輸入端〔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，經(jīng)過上來電阻的作用向at89c51單片機(jī)輸入一個高電平‘1’，沒有觸發(fā)時，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16位的地址信號。當(dāng)有車進(jìn)入車位時，圖中的led燈會亮，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七段數(shù)碼管，后來經(jīng)過反復(fù)仿真和設(shè)計，發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)起來比擬困難，所以選用一個七段數(shù)碼管來表示16個車位。我們修改了程序的代碼，車位1~16的表示由‘0’~‘9’和‘a(chǎn)’~‘f’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)計的方向開展。第一個問題就是，車位的顯示跟我預(yù)先的代碼不符，第二個問題就是當(dāng)有車位進(jìn)入車輛時，led燈不會亮，應(yīng)該是程序的功能沒實現(xiàn)。程序代碼會附在后面附錄。6.2、車位指示系統(tǒng)的仿真這局部的程序是最簡單的局部，因為我們只做了一個簡單的顯示屏顯示我們的預(yù)先設(shè)定好的內(nèi)容，本想?yún)⒓右粋€手動的控制輸入，后面時間有限做了一個顯示電路。這局部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局部也是根據(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選用蟻群算法對個路徑進(jìn)行計算比擬，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。這個算法的前提是根據(jù)車位地圖建立一個數(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根據(jù)小車在進(jìn)入停車場是外圍的攝像頭拍攝的照片，然后運(yùn)用切割的方法把車牌號的各個數(shù)字進(jìn)行切割并提取樣本和圖庫的圖片進(jìn)行比照，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)計心得對于一個大學(xué)生來說，做這個課程設(shè)計起初還是有些困難的，對于這個車位引導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計，自己也深知，想要做出來這個設(shè)計，就需要比別人付出更多，花費(fèi)更多的空余時間，所以這次設(shè)計對于我來說，確實是個不小的考驗，也對我們所學(xué)的專業(yè)有了更深的認(rèn)識，對于我們以后該干些什么也有了一定的了解，確實這次設(shè)計是感慨良多啊。在這里，總結(jié)了四條心得體會。1.決定做一件事就靜下心來安靜的做，做好準(zhǔn)備，不能夸夸其談，紙上談兵。初拿到這個題目時，我們總是停留在口頭討論上，以為很簡單，只要一做就能做出來，并沒有花費(fèi)太多的時間太多的準(zhǔn)備，結(jié)果當(dāng)我們一開始做的時候，就傻眼了，才知道沒有什么叫做不打沒有準(zhǔn)備的仗，上戰(zhàn)場就得亮劍。此時大家才知道，這個不是輕而易舉的事情，才不得不把設(shè)計開始的時間推遲幾天，給大家充分的時間做準(zhǔn)備，然后才正式開始一起討論設(shè)計。2.不要怕困難，不要?dú)怵H，對待問題要狹路相逢勇者勝。在設(shè)計中，總是發(fā)現(xiàn)問題解決問題，一個接著一個。每個問題就是一個攔路虎，有時會覺得很難，難得讓人想放棄，把問題留給明天，但是明天那個問題依舊在那里，但是我們發(fā)現(xiàn)越難的問題當(dāng)你解決后，頓時覺得自己好有成就感，小小的成就感，那種舒暢興奮的感覺是一種極其奢侈的享受。汗水換來的東西是最珍貴的，就如糧食總是汗水的結(jié)晶。3.一定要學(xué)會團(tuán)隊合作，善于與合作伙伴溝通，三個臭皮匠永遠(yuǎn)趕上諸葛亮。我們大學(xué)生正式努力完善自己知識體系的時候，也是一個知識不斷積累的階段，我們不可能十全十美，但是也不能一事無成，每個學(xué)生總有自己擅長的一面。有時面對一個問題時，自己總是不能發(fā)現(xiàn)并且解決，此時如果求助于同學(xué)會有意想不到的結(jié)果，在此次設(shè)計中，我們就遇到個問題，一直不能解決，大家都心煩氣躁的，當(dāng)我們一個組員請教另一個同學(xué)時，我們才恍然大悟，原來這只是一個小問題。那位同學(xué)還說這個是以前他也遇見過這個問題。所以，在這個術(shù)業(yè)有專攻的社會，人的社會分工原來越清晰，往往取得勝利的是一個團(tuán)隊，并非一個人。另外，小組的有效溝通可以了解到每個人具體做到哪里來了，做了些什么，可以及時更改自己的設(shè)計內(nèi)容，防止設(shè)計的重復(fù)，資源得以充分利用。4.充分認(rèn)識自己，明確自己的地位，知道自己的長處，短處。在這次設(shè)計中，我們得以順利完成，這與我們準(zhǔn)確的分工密不可分。在設(shè)計之初，我們就各自毛遂自薦，說出自己擅長哪局部想完成哪局部。于是乎在此次設(shè)計中，我們得以發(fā)揮自己的優(yōu)勢，讓實驗更加順利完成。不是每個大學(xué)生都能當(dāng)科學(xué)家，社會的開展需要各種各樣的人，就如現(xiàn)在忙碌于祖國建設(shè)的各行各業(yè)的勞動者，少了哪個行業(yè)這個社會就不能正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。付出就有收獲，當(dāng)努力為一件事為之奮斗時，并且為之努力奮斗，進(jìn)入一種忘我的狀態(tài)時，是極其享受的，其實人生就是在持續(xù)一個又一個的狀態(tài)，就如一場大戲，你方唱罷我登場，我們不斷的在表演，所有人都在看戲，當(dāng)然你是你最大的觀眾。在這里，我想感想我的老師，同學(xué)們，在這次設(shè)計上，沒有你們的幫助我們是不能順利完成設(shè)計的，再次感謝大家。

附錄1車位采集器的程序#include<reg51.h>#include<intrins.h>#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharucharcodeDSY_CODE1[]={0x7e,0x30,0x6d,0x79,0x33,0x5b,0x5f,0x70};ucharcodeDSY_CODE2[]={0x7f,0x7b,0x77,0x1f,0x4e,0x3d,0x4f,0x47};ucharcodezDSY[]={0x7e,0x06};sbitCLK=P3^1;//時鐘位定義sbitSH_LD=P3^0;//轉(zhuǎn)載/移位位定義sbitQH=P3^2;//接收位定義sbitCLKIN=P3^3;uintread_int165(void){uchari=0;uintread_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;i<16;i++){read_data<<=1;if(QH){read_data|=QH;}CLK=0;_nop_();CLK=1;//上升沿_nop_();}returnread_data;}voidmain(){inti;uinttemp=0;uchartempH=0;uchartempL=0;CLK=0;while(1){temp=read_int165(); tempH=(uchar)(temp>>8);tempL=(uchar)temp; for(i=0;i<8;i++) { if(tempL[i]==0&&tempH[i]==0) P0=zDSY[0]; P1=zDSY[0]; if(tempL[i]==1) P0=DSY_CODE1[i]; P1=zDSY[1]; if(tempH[i]=1) P0=DSY_CODE2[i]; P1=zDSY[1]; } }}

附錄2車位指示系統(tǒng)的程序#include<reg51.h>//包含單片機(jī)存放器的頭文件#include<intrins.h>//包含_nop_()函數(shù)定義的頭文件sbitRS=P2^0;//存放器選擇位，將RS位定義為P2.0引腳sbitRW=P2^1;//讀寫選擇位，將RW位定義為P2.1引腳sbitE=P2^2;//使能信號位，將E位定義為P2.2引腳sbitBF=P0^7;//忙碌標(biāo)志位，，將BF位定義為P0.7引腳unsignedcharcodestring[]={"AN7968YU75R396m"};/*****************************************************函數(shù)功能：延時1ms(3j+2)*i=(3×33+2)×10=1010(微秒)，可以認(rèn)為是1毫秒***************************************************/voiddelay1ms(){unsignedchari,j; for(i=0;i<10;i++) for(j=0;j<33;j++) ; }/*****************************************************函數(shù)功能：延時假設(shè)干毫秒入口參數(shù)：n***************************************************/voiddelay(unsignedcharn){unsignedchari; for(i=0;i<n;i++) delay1ms();}/*****************************************************函數(shù)功能：判斷液晶模塊的忙碌狀態(tài)返回值：result。result=1，忙碌;result=0，不忙***************************************************/unsignedcharBusyTest(void){bitresult; RS=0;//根據(jù)規(guī)定，RS為低電平，RW為高電平時，可以讀狀態(tài)RW=1;E=1;//E=1，才允許讀寫_nop_();//空操作_nop_();_nop_();_nop_();//空操作四個機(jī)器周期，給硬件反響時間 result=BF;//將忙碌標(biāo)志電平賦給result E=0;returnresult;}/*****************************************************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***************************************************/voidWriteInstruction(unsignedchardictate){while(BusyTest()==1);//如果忙就等待 RS=0;//根據(jù)規(guī)定，RS和R/W同時為低電平時，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，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_();//空操作兩個機(jī)器周期，給硬件反響時間 P0=dictate;//將數(shù)據(jù)送入P0口，即寫入指令或地址 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();//空操作四個機(jī)器周期，給硬件反響時間 E=1;//E置高電平 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();//空操作四個機(jī)器周期，給硬件反響時間 E=0;//當(dāng)E由高電平跳變成低電平時，液晶模塊開始執(zhí)行命令}/*****************************************************函數(shù)功能：指定字符顯示的實際地址入口參數(shù)：x***************************************************/voidWriteAddress(unsignedcharx){WriteInstruction(x|0x80);//顯示位置確實定方法規(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)***************************************************/voidWriteData(unsignedchary){while(BusyTest()==1); RS=1;//RS為高電平，RW為低電平時，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，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_();//空操作四個機(jī)器周期，給硬件反響時間 E=1;//E置高電平 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();//空操作四個機(jī)器周期，給硬件反響時間 E=0;//當(dāng)E由高電平跳變成低電平時，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***************************************************/voidLcdInitiate(void){delay(15);//延時15ms，首次寫指令時應(yīng)給LCD一段較長的反響時間WriteInstruction(0x38);//顯示模式設(shè)置：16×2顯示，5×7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口 delay(5);//延時5ms WriteInstruction(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); W