智能停车场管理系统的研究与设计
摘 要本次毕业设计最终实现了一款智能停车场管理器，采用了享誉盛名的STC89C51来作为控制器，通过STC89C51最小系统电路、LCD1602液晶显示电路、声音提示电路和DS1302时钟芯片电路等电路的构建，完美的能够实现非接触式非停车式自动收费功能，通过射频无线非接触式身份识别功能使得识别器能够自动对车辆进出场时间自动快速记录和计费处理并通过液晶屏实现了对金额等信息进行显示，通过多方面的测试，该系统无论是在硬件电路上还是软件程序上都可以流畅运行，尤其是代码程序，通过专业软件的测试知道它的底层的运行效率极高。在进行硬件电路设计时，考虑到为了能够把系统的价格、功率消耗和系统外形体积开销降到最小，所以把一切无用和可有可无的功能模块和元器件进行裁剪，在软件上把使用不到的变量以及函数进行屏蔽，使软件代码量能够完成大幅度压缩，大幅度的增加程序运行的流畅性。验证环节中对智能停车场管理器系统的设计成果进行了逐个测试，通过测试结果信号的明白显示，反映出了本智能停车场管理器系统具备极高的实用价值和推广潜力。
目录
引言 1
一、 系统组成 2
二、 STC89C51单片机简介 2
（一） STC89C51单片机简介 2
（二） 最小系统电路设计 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 车辆自动识别电路设计 4
（二） 参数显示电路设计 5
（三） 声音提示电路设计 6
（四） RTC时钟电路设计 6
（五） 按键电路设计 7
四、 系统软件设计 8
（一） 智能停车场管理系统的主程序设计 8
（二） 车辆自动识别子程序设计 9
（三） 液晶显示子程序设计 9
（四） 声音提示子程序设计 10
（五） RTC计时子程序设计 11
五、 实物安装与调试 11
结束语 15
参考文献 17
致 谢 18
附录一 原理图 19
附录二 PCB图 20
附录三 实物图 21
附录四 源程序 22
引言
智能停 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
车场管理器控制系统的出现是在控制器芯片等微处理器设计技术完善另外获得大范围应用以后而出现的，这款器件的技术实现的而且也带动了单片机技术的向前发展。所谓的智能停车场管理器系统说的是一种通过微处理器作为主控电路，在硬件上通过各种传感器电路的设计以及必要的接口电路的延伸，在软件上通过软件代码的编写而实现的一种智能控制系统。智能智能停车场管理器控制系统的出现是多种新型科学技术的交汇产物，大规模集成电路技术出现之后使智能停车场管理器系统的发展极为迅速，这类新兴技术使得单位面积的电路板上可以印制出更为复杂的线路和更多的电子元件总数，不但如此，大幅度集成技术使智能停车场管理器系统的工作稳定效果获得了极大程度的增加。在智能停车场管理器控制系统中单片机的角色处于一个司令部的地位，工程师把经过极大程度优化过的编程代码烧录到它的芯片中，系统把在程序指令的控制下高效有序的执行各项功效，而且由于新型智能停车场管理器系统中很多采用的是数字芯片，这类芯片不同于传统的模拟电路，它对温湿度、气压等环境参数的影响具备大幅度的抵抗性，不会伴随着时间的迁移而电路参数会发生更改，使得智能停车场管理器控制系统的工作精度和准确度都下降。以微处理器当作主控器件的智能停车场管理器系统具备一项传统系统中所不具有的优秀性能，由于每块单片机芯片都具备独立的烧写程序代码的接口，开发者能够通过此接口对智能停车场管理器控制系统里面软件代码进行不断更新和改进，这就使新型智能停车场管理器系统可以含有更新特征，使工作性能时刻在可更新的状态，而传统的智能停车场管理器控制系统一切是由模拟电路构建实现的，这这其中分立式器件居多，一旦布局设计实现，近似任何一个电子元器件的参数都不能发生改变，牵一发而动全身是这类传统智能停车场管理器控制系统的特征，所以它就没有办法完成频繁的性能更新，通过这可以知道以微处理器芯片作为控制器的智能停车场管理器系统将整体取代传统系统的趋势。在此基础上本论文结合了大学期间所学的专业知识而且结合自身对微处理器的设计开发经验，提出配置一种以STC89C51为主控器件的智能智能停车场管理器系统，通过该系统的设计来对大学期间学习生活进行全面总结。
前不久一份科学技术杂志刊登了一篇文章称，嵌入式以太网的发展已遍布了好多技术领域，这其中物联网就是一个典型，本论文所研发的这类智能停车场管理器控制系统也将通过以太网或其他无线网络的联络形成一个星罗棋布的网络，从而在某些使用环境，这类网络将须要很多节点而且进行工作才能够进行工作。文章称要实现智能停车场管理器系统网络的普及，企业有必要进一步提升该系统的性价比，将其成本进一步压缩，而国际上早已有些企业正在尝试通过STM32系列单片机中性价比最高的F103单片机来配置智能停车场管理器控制系统。与此同时随着单片机技术的不断普及，智能停车场管理器控制系统再也不是工业控制领域中的专属了，它已遍布到了生产生活中的每一个犄角旮旯。
本论文结合了自身在大学期间所学到的单片机知识、模拟电路、数字电路以及智能传感器等知识，通过软硬件系统的配置和不断修改优化，实现了一款智能停车场管理器系统，这种系统可以完成高清显示参数、发出声音提示信号、射频卡读取和实时时间计量。
1.在STC89C51单片机平台上实现RC522型RFID模块、DS1302时钟模块、液晶屏模块以及按键模块等外围电路的构建，实现系统的整体硬件框架；
2.通过Keil uVision4软件环境实现智能停车场管理系统的软件代码编写和编译，通过C语言对管理系统的主程序、子程序进行分别设计；
3.配置RC522型RFID模块，通过单片机对其驱动实现读卡器对车辆的非接触式身份识别；
4.配置DS1302时钟芯片电路，为管理系统提供实时的时间，为计费系统的计费标准提供时间数据；
5.配置LCD1602液晶屏电路，为管理系统提供显示部分；
6.采用+5V直流电压进行系统供电。
系统组成
硬件结构框图是对智能停车场管理器系统硬件系统中各子电路模块的总结划分后形成的，智能停车场管理器控制系统的结构框图以STC89C51最小系统电路作为重要部分，声音模块采用蜂鸣器来实现，用于当车辆进出车站时进行声音提示；显示模块采用LCD1602液晶屏，用于实现车辆身份、时间以及其他参数的显示；时钟模块使用DS1302芯片，用于为系统提供实时的时间和日期；RFID模块采用RC522，用于实现车辆身份的读取、判别，并将读取数据送入到单片机；按键模块用于实现时间等参数的调整和设置，这就是各模块的主要功能介绍。
图1 智能停车场管理系统硬件框架
STC89C51单片机简介
STC89C51单片机简介
在对智能停车场管理器控制系统所要使用的主控芯片的选择上，本论文的STC89C51单片机，STC89C51能够以0~33M范围里自由时钟频率工作。STC89C51是一款含有4k字节容量大小的FLASH型器件，在其里面MCS51内核周围构建了256字节大小的RAM、定时器、串口以及中断控制器等硬件模块。
图2 单片机芯片
下图为STC89C51单片机的引脚图，这款单片机出去特定功能引脚（电源、时钟等）外，可供使用的管脚共32个，除去P3.0和P3.1为UART接口的RXD以及TXD管脚，P3.2和P3.3为EX0和EX1管脚外，其他管脚都是普通GPIO管脚。
目录
引言 1
一、 系统组成 2
二、 STC89C51单片机简介 2
（一） STC89C51单片机简介 2
（二） 最小系统电路设计 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 车辆自动识别电路设计 4
（二） 参数显示电路设计 5
（三） 声音提示电路设计 6
（四） RTC时钟电路设计 6
（五） 按键电路设计 7
四、 系统软件设计 8
（一） 智能停车场管理系统的主程序设计 8
（二） 车辆自动识别子程序设计 9
（三） 液晶显示子程序设计 9
（四） 声音提示子程序设计 10
（五） RTC计时子程序设计 11
五、 实物安装与调试 11
结束语 15
参考文献 17
致 谢 18
附录一 原理图 19
附录二 PCB图 20
附录三 实物图 21
附录四 源程序 22
引言
智能停 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
车场管理器控制系统的出现是在控制器芯片等微处理器设计技术完善另外获得大范围应用以后而出现的，这款器件的技术实现的而且也带动了单片机技术的向前发展。所谓的智能停车场管理器系统说的是一种通过微处理器作为主控电路，在硬件上通过各种传感器电路的设计以及必要的接口电路的延伸，在软件上通过软件代码的编写而实现的一种智能控制系统。智能智能停车场管理器控制系统的出现是多种新型科学技术的交汇产物，大规模集成电路技术出现之后使智能停车场管理器系统的发展极为迅速，这类新兴技术使得单位面积的电路板上可以印制出更为复杂的线路和更多的电子元件总数，不但如此，大幅度集成技术使智能停车场管理器系统的工作稳定效果获得了极大程度的增加。在智能停车场管理器控制系统中单片机的角色处于一个司令部的地位，工程师把经过极大程度优化过的编程代码烧录到它的芯片中，系统把在程序指令的控制下高效有序的执行各项功效，而且由于新型智能停车场管理器系统中很多采用的是数字芯片，这类芯片不同于传统的模拟电路，它对温湿度、气压等环境参数的影响具备大幅度的抵抗性，不会伴随着时间的迁移而电路参数会发生更改，使得智能停车场管理器控制系统的工作精度和准确度都下降。以微处理器当作主控器件的智能停车场管理器系统具备一项传统系统中所不具有的优秀性能，由于每块单片机芯片都具备独立的烧写程序代码的接口，开发者能够通过此接口对智能停车场管理器控制系统里面软件代码进行不断更新和改进，这就使新型智能停车场管理器系统可以含有更新特征，使工作性能时刻在可更新的状态，而传统的智能停车场管理器控制系统一切是由模拟电路构建实现的，这这其中分立式器件居多，一旦布局设计实现，近似任何一个电子元器件的参数都不能发生改变，牵一发而动全身是这类传统智能停车场管理器控制系统的特征，所以它就没有办法完成频繁的性能更新，通过这可以知道以微处理器芯片作为控制器的智能停车场管理器系统将整体取代传统系统的趋势。在此基础上本论文结合了大学期间所学的专业知识而且结合自身对微处理器的设计开发经验，提出配置一种以STC89C51为主控器件的智能智能停车场管理器系统，通过该系统的设计来对大学期间学习生活进行全面总结。
前不久一份科学技术杂志刊登了一篇文章称，嵌入式以太网的发展已遍布了好多技术领域，这其中物联网就是一个典型，本论文所研发的这类智能停车场管理器控制系统也将通过以太网或其他无线网络的联络形成一个星罗棋布的网络，从而在某些使用环境，这类网络将须要很多节点而且进行工作才能够进行工作。文章称要实现智能停车场管理器系统网络的普及，企业有必要进一步提升该系统的性价比，将其成本进一步压缩，而国际上早已有些企业正在尝试通过STM32系列单片机中性价比最高的F103单片机来配置智能停车场管理器控制系统。与此同时随着单片机技术的不断普及，智能停车场管理器控制系统再也不是工业控制领域中的专属了，它已遍布到了生产生活中的每一个犄角旮旯。
本论文结合了自身在大学期间所学到的单片机知识、模拟电路、数字电路以及智能传感器等知识，通过软硬件系统的配置和不断修改优化，实现了一款智能停车场管理器系统，这种系统可以完成高清显示参数、发出声音提示信号、射频卡读取和实时时间计量。
1.在STC89C51单片机平台上实现RC522型RFID模块、DS1302时钟模块、液晶屏模块以及按键模块等外围电路的构建，实现系统的整体硬件框架；
2.通过Keil uVision4软件环境实现智能停车场管理系统的软件代码编写和编译，通过C语言对管理系统的主程序、子程序进行分别设计；
3.配置RC522型RFID模块，通过单片机对其驱动实现读卡器对车辆的非接触式身份识别；
4.配置DS1302时钟芯片电路，为管理系统提供实时的时间，为计费系统的计费标准提供时间数据；
5.配置LCD1602液晶屏电路，为管理系统提供显示部分；
6.采用+5V直流电压进行系统供电。
系统组成
硬件结构框图是对智能停车场管理器系统硬件系统中各子电路模块的总结划分后形成的，智能停车场管理器控制系统的结构框图以STC89C51最小系统电路作为重要部分，声音模块采用蜂鸣器来实现，用于当车辆进出车站时进行声音提示；显示模块采用LCD1602液晶屏，用于实现车辆身份、时间以及其他参数的显示；时钟模块使用DS1302芯片，用于为系统提供实时的时间和日期；RFID模块采用RC522，用于实现车辆身份的读取、判别，并将读取数据送入到单片机；按键模块用于实现时间等参数的调整和设置，这就是各模块的主要功能介绍。
图1 智能停车场管理系统硬件框架
STC89C51单片机简介
STC89C51单片机简介
在对智能停车场管理器控制系统所要使用的主控芯片的选择上，本论文的STC89C51单片机，STC89C51能够以0~33M范围里自由时钟频率工作。STC89C51是一款含有4k字节容量大小的FLASH型器件，在其里面MCS51内核周围构建了256字节大小的RAM、定时器、串口以及中断控制器等硬件模块。
图2 单片机芯片
下图为STC89C51单片机的引脚图，这款单片机出去特定功能引脚（电源、时钟等）外，可供使用的管脚共32个，除去P3.0和P3.1为UART接口的RXD以及TXD管脚，P3.2和P3.3为EX0和EX1管脚外，其他管脚都是普通GPIO管脚。
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