小型停车场模拟收费系统的研究与实践(附件)【字数：7864】
摘 要在停车问题日益受到关注的背景下，停车场在城市中不断的建设发展。在车流量较大的区域停车场的使用已经很普及了，同时停车场的收费系统在随着软硬件技术的提高而不断的升级。本设计采用的是以STC89C52RC单片机为核心，结合停车场实际情况，提出了一个十车位停车场模拟收费系统的设计方案。通过DS1302时钟电路、8*8点阵以及 LCD12864 液晶显示等相关电路。在电路设计、硬件焊接、软件编写的同时，不断地对软硬件进行局部和整体调试，最终完成实物制作。所完成的实物实现了车辆进出实时时间记录、模拟栏杆通行和禁止的信息提示、车位信息统计、收费结算等功能。实物基本符合课题要求。
目 录
第一章 绪论 1
1.1论文研究的背景及意义 1
1.1.1论文研究的背景 1
1.1.2论文研究的意义 1
1.2论文研究内容 1
第二章 系统的总体结构 2
2.1系统方案规划 2
2.2系统结构框图 2
2.3系统方案论证与设计 2
2.3.1控制模块的选择 2
2.3.2按键控制模块的选择 3
2.3.3时钟模块的选择 3
2.3.4模拟栏杆模块的选择 3
2.3.5显示模块的选择 3
2.4最终整机方案选定 3
第三章 硬件设计 4
3.1主控芯片 4
3.2显示模块 6
3.2.1液晶优点 6
3.2.2基本特性 6
3.2.3引脚功能说明 7
3.3时钟模块 8
3.3.1DS1302性能简介 8
3.3.2内部结构及工作原理 8
3.4模拟栏杆模块 9
3.4.1简述74HC138 9
3.4.2简述74HC595 10
3.4.3简述8*8红绿双色点阵 12
第四章 软件设计 14
4.1Protues 14
4.2KeilC 14
第五章 实物调试与总结 17
5.1实物调试 17
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
5.2问题解决 17
结束语 19
致 谢 20
参考文献 21
第一章 绪论
1.1论文研究的背景及意义
1.1.1论文研究的背景
在城市走向现代化的进程中，对停车场的收费系统要求也是越来越高。停车场作为现代化城市公共基础设施中的重要一部分，其收费系统的好坏，影响着停车场的效率，同时与城市化的速度息息相关。其中停车场并不是简单的在城市中划分几个区域就可以的，必须把位置的选择，车流量的大小都考虑进去。就目前来看停车场车位的空缺是大多城市遇到的问题，这是一个摆在城市发展面前的难题。[1]
社会的不断发展，汽车在城市生活中也日益增多。因此车辆需要进行集中式的停放方式，从而科学的管理车辆的进出，车辆安全性保障等一系列有偿要求。在车辆日益增多的情况下，现阶段的需求已经超过传统停车场的能力。于是，停车场收费系统的不断发展，对现代化的快速稳定发展起到了重要的作用。电子与科学技术、硬件和软件技术的结合组成了现代化的停车场。伴随着科技的不断更新前进，停车场的智能改造也在不断的变化，就目前来说免取卡停车最为便利。[2]
1.1.2论文研究的意义
传统停车场存在保安岗位人员多，车主及收费员纠纷多，现金流失漏洞多，智能管理水平低。这些将会造成车辆的进一步堵塞，不仅浪费时间，能源浪费也非常严重。城市化发展的进程也因此被阻碍。
如今大多数停车场都是设置停车场收费系统，通过设计一进一出车辆进出收费系统，及一个ID卡、数据查询管理中心的。这样可以有效提高停车效率，有效的解决停车难和堵车的问题。同时可以防止盗车，确保车辆的安全。防止有乱收费用、少收费用、漏收停泊费用的状况。从而起到提高安全性，减少人工量，逐渐智能化的发展。
1.2论文研究内容
本课题是：小型停车场模拟收费系统的研究与实践。目的是通过单片机等元器件模拟车辆进出停车场的收费系统。实现车辆进出、模拟栏杆功能、启动计时，结算收费等一系列功能。具体实验要求实现：
1.上电后通过液晶屏LCD12864实时显示由DS1302计算得到的时间以及停车场的相关信息。
2.模拟车辆进入，自动按顺序识别空余车位。当有空余车位时，车辆进入，并开始计时，同时这个车位标记为已使用。当没有空余车位时，禁止车辆进入并提示没有车位。
3.模拟车辆出去，随机从已使用的车位出来一个，并显示停车的时间和停车费。停车费按每小时2元，刚开始的15分钟内不收费，同时不足一小时按一小时计算。并且对每一天的收费时间设置上限。
第二章 系统的总体结构
2.1系统方案规划
小型停车场模拟收费系统的制作联系实际，将实际生活中停车场车辆进入、栏杆抬放、记录车辆出入实时时间、结算收费等功能考虑进单片机的设计方案中。
系统的功能通常会确定系统所采用的结构，考虑成本，性能，功耗等多方面的因素，选取STC89C52RC芯片，DS1302时钟芯片，LCD12864，8*8红绿双色点阵，74HC138 三八译码器，74HC595移位寄存器等组成。从而实现小型停车场模拟收费系统的功能。
2.2系统结构框图
按照系统设计的需求，初步确定系统由电源模块、时钟模块、显示模块、键盘接口模块、模拟栏杆模块、控制模块共6个模块组成，电路系统框图如图21所示。
图21 电路系统框图
2.3系统方案论证与设计
2.3.1控制模块的选择
方案一:
采用PIC芯片作为硬件核心，运转速率快（指令周期约160～200nS），程序存储器和数据存储器的访问能否并行处理都是靠PIC芯片的运作，在拥有指令流水线结构的情况下，可以在一个周期内实现2个部分的内容。其中2个内容为别是：执行命令、运用下一条指令在存储区中。
它同时也是精简指示型的单片机。它就指令来说，数量比较少。中档的PIC系列只有35条指令而已，次等的也只有33条指令。
方案二:
采用STC89C52芯片作为硬件核心,具有以下标准功能： Flash是8k字节，RAM是512字节， I/O 口线是32 位的，看门狗定时器，EEPROM是内置4KB的，同时具有全双工串行口。
与此同时STC89C52 具有可以下降到0Hz 静态逻辑手段，默认2种软件采取节电功能。在空闲的状态下，CPU 会停止运行，RAM被启动、定时器/计数器、串口、中断继续运行。当处于掉电保护模式的情况下，具有储存RAM内容，振荡器也被冻结，与此同时单片机正常运行到下一阶段的中断。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。[3]
目 录
第一章 绪论 1
1.1论文研究的背景及意义 1
1.1.1论文研究的背景 1
1.1.2论文研究的意义 1
1.2论文研究内容 1
第二章 系统的总体结构 2
2.1系统方案规划 2
2.2系统结构框图 2
2.3系统方案论证与设计 2
2.3.1控制模块的选择 2
2.3.2按键控制模块的选择 3
2.3.3时钟模块的选择 3
2.3.4模拟栏杆模块的选择 3
2.3.5显示模块的选择 3
2.4最终整机方案选定 3
第三章 硬件设计 4
3.1主控芯片 4
3.2显示模块 6
3.2.1液晶优点 6
3.2.2基本特性 6
3.2.3引脚功能说明 7
3.3时钟模块 8
3.3.1DS1302性能简介 8
3.3.2内部结构及工作原理 8
3.4模拟栏杆模块 9
3.4.1简述74HC138 9
3.4.2简述74HC595 10
3.4.3简述8*8红绿双色点阵 12
第四章 软件设计 14
4.1Protues 14
4.2KeilC 14
第五章 实物调试与总结 17
5.1实物调试 17
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
5.2问题解决 17
结束语 19
致 谢 20
参考文献 21
第一章 绪论
1.1论文研究的背景及意义
1.1.1论文研究的背景
在城市走向现代化的进程中，对停车场的收费系统要求也是越来越高。停车场作为现代化城市公共基础设施中的重要一部分，其收费系统的好坏，影响着停车场的效率，同时与城市化的速度息息相关。其中停车场并不是简单的在城市中划分几个区域就可以的，必须把位置的选择，车流量的大小都考虑进去。就目前来看停车场车位的空缺是大多城市遇到的问题，这是一个摆在城市发展面前的难题。[1]
社会的不断发展，汽车在城市生活中也日益增多。因此车辆需要进行集中式的停放方式，从而科学的管理车辆的进出，车辆安全性保障等一系列有偿要求。在车辆日益增多的情况下，现阶段的需求已经超过传统停车场的能力。于是，停车场收费系统的不断发展，对现代化的快速稳定发展起到了重要的作用。电子与科学技术、硬件和软件技术的结合组成了现代化的停车场。伴随着科技的不断更新前进，停车场的智能改造也在不断的变化，就目前来说免取卡停车最为便利。[2]
1.1.2论文研究的意义
传统停车场存在保安岗位人员多，车主及收费员纠纷多，现金流失漏洞多，智能管理水平低。这些将会造成车辆的进一步堵塞，不仅浪费时间，能源浪费也非常严重。城市化发展的进程也因此被阻碍。
如今大多数停车场都是设置停车场收费系统，通过设计一进一出车辆进出收费系统，及一个ID卡、数据查询管理中心的。这样可以有效提高停车效率，有效的解决停车难和堵车的问题。同时可以防止盗车，确保车辆的安全。防止有乱收费用、少收费用、漏收停泊费用的状况。从而起到提高安全性，减少人工量，逐渐智能化的发展。
1.2论文研究内容
本课题是：小型停车场模拟收费系统的研究与实践。目的是通过单片机等元器件模拟车辆进出停车场的收费系统。实现车辆进出、模拟栏杆功能、启动计时，结算收费等一系列功能。具体实验要求实现：
1.上电后通过液晶屏LCD12864实时显示由DS1302计算得到的时间以及停车场的相关信息。
2.模拟车辆进入，自动按顺序识别空余车位。当有空余车位时，车辆进入，并开始计时，同时这个车位标记为已使用。当没有空余车位时，禁止车辆进入并提示没有车位。
3.模拟车辆出去，随机从已使用的车位出来一个，并显示停车的时间和停车费。停车费按每小时2元，刚开始的15分钟内不收费，同时不足一小时按一小时计算。并且对每一天的收费时间设置上限。
第二章 系统的总体结构
2.1系统方案规划
小型停车场模拟收费系统的制作联系实际，将实际生活中停车场车辆进入、栏杆抬放、记录车辆出入实时时间、结算收费等功能考虑进单片机的设计方案中。
系统的功能通常会确定系统所采用的结构，考虑成本，性能，功耗等多方面的因素，选取STC89C52RC芯片，DS1302时钟芯片，LCD12864，8*8红绿双色点阵，74HC138 三八译码器，74HC595移位寄存器等组成。从而实现小型停车场模拟收费系统的功能。
2.2系统结构框图
按照系统设计的需求，初步确定系统由电源模块、时钟模块、显示模块、键盘接口模块、模拟栏杆模块、控制模块共6个模块组成，电路系统框图如图21所示。
图21 电路系统框图
2.3系统方案论证与设计
2.3.1控制模块的选择
方案一:
采用PIC芯片作为硬件核心，运转速率快（指令周期约160～200nS），程序存储器和数据存储器的访问能否并行处理都是靠PIC芯片的运作，在拥有指令流水线结构的情况下，可以在一个周期内实现2个部分的内容。其中2个内容为别是：执行命令、运用下一条指令在存储区中。
它同时也是精简指示型的单片机。它就指令来说，数量比较少。中档的PIC系列只有35条指令而已，次等的也只有33条指令。
方案二:
采用STC89C52芯片作为硬件核心,具有以下标准功能： Flash是8k字节，RAM是512字节， I/O 口线是32 位的，看门狗定时器，EEPROM是内置4KB的，同时具有全双工串行口。
与此同时STC89C52 具有可以下降到0Hz 静态逻辑手段，默认2种软件采取节电功能。在空闲的状态下，CPU 会停止运行，RAM被启动、定时器/计数器、串口、中断继续运行。当处于掉电保护模式的情况下，具有储存RAM内容，振荡器也被冻结，与此同时单片机正常运行到下一阶段的中断。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。[3]
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