基于单片机的自动停车收费控制系统【字数：10510】
本次设计是以单片机STC89C52为主控芯片的自动停车收费控制系统，主要以停车场环境为对象。此收费管理系统采用的是当下应用最为广泛的红外线检测模式作为计费方式，相较于传统的人工收费方式，此收费方式更加优越。能够自动检测到出入车辆的信号并通过单片机控制大门的开启和关闭，及时显示停车时间和相应的停车费用，实时反映停车场剩余车位状况。此系统易于设计，操作方便，价格低廉，还能够适用于不同环境下停车场的收费管理。此外，该收费管理系统的投入使用能够减少停车场对工作人员的需求，免去了诸多停车手续，停车场的管理效率有了很大的提高，同时也降低了管理费用。对此自动停车收费控制系统进行功能扩展，通过一系列升级改造可向市场推广，成为一款通用型的停车场收费管理系统。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 国内外研究现状及发展趋势 1
1.3课题研究的目的及意义 2
第二章 系统总体方案设计 3
2.1 系统总体介绍 3
2.2 系统总体框架 3
2.3 系统工作流程 4
第三章 系统硬件设计 6
3.1 单片机主控芯片设计 6
3.1.1 单片机的选择 6
3.1.2 STC89C52单片机引脚及功能 7
3.1.3 时钟电路 8
3.1.4 复位及复位操作 8
3.1.5 STC89C52单片机的存储器 11
3.1.6 STC89C52单片机与外设连接方式 11
3.2 检测模块设计 13
3.2.1 反射型光电传感器介绍 13
3.2.2 比较器LM393介绍 14
3.3 大门控制模块设计 14
3.3.1 固态继电器介绍 14
3.4 显示模块设计 15
3.4.1 LCD1602液晶显示屏介绍 15
3.5 按键模块设计 18
3.6 系统总体电路图 18
第四章 系统软件设计 20
4.1 主程序流程图 20
4.2 LCD1602显示程序设计 21< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
br /> 4.3 按键子程序设计 22
4.4 时钟子程序设计 23
第五章 系统整体调试与运行结果 25
5.1 系统调试 25
5.2运行结果 25
结束语 28
参考文献 29
致 谢 30
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
当今社会经济发展迅速，汽车消费已经成为我国国民的一大主要消费。汽车地普及极大地方便了人们的日常生活，在一定程度上提高了生活质量。但任何事情都会有两面性，有利就会有弊。当前，我国的城市化水平较低，城市基础配套设施建设速度跟不上汽车数量的增速，导致交通拥堵，事故频发，严重影响了城市的发展。据统计2015年至2017年，中国汽车销量分别是2459.76万辆、2802.8万辆、2887.9万辆[1]。当前现有停车场的停车容量不能满足停车的需求，导致停车场收费管理问题日益凸显。公共区域道路拥挤、乱停乱放等问题十分突出，建设智能停车场非常有必要，能够更有效提高停车场的管理效率[2]。
1.2 国内外研究现状及发展趋势
停车场自动停车收费控制系统是从公用收费停车场系统中衍生出来的，它的出现使得以往人工收费方式中存在的车辆通行效率低、收费过程繁琐以及票款流失等问题得到解决。随着经济的发展和科技的进步，不同种类的自动停车收费控制系统相继出现在市场上，许多现代控制领域和智能交通领域的前沿技术在其中得到了广泛应用[3]。目前国内的自动停车收费控制系统一般会采用以下三种收费方式：
(1)摄像计时收费方式：在停车场入口适当位置放置若干台摄像机，摄像机将拍摄到的出入车辆车牌号码的信息传送至单片机，进而进行计时收费，并控制栏杆抬起放行[4]。
(2)非接触IC卡计时收费方式：硬件组成上较为简单，直接由上位机控制，但其内部软件部分的设计较为复杂。该收费方式可靠性高，操作简单，加密性能好，适用于多种应用。
(3)刷卡收费方式：车主需办理特定的IC卡，通过刷卡进出停车场，并采用IC卡进行缴费[5]。
目前国内外在自动停车收费控制系统方面的研究取得了重大突破与进展，一些已经投放到市场上的产品也得到了广泛认可，例如停车诱导系统、自动停车收费系统等，为停车收费系统的智能化发展提供了很好的理论基础和实践导向。早在20世纪七十年代初，德国设计并建成了世界上最早的一个停车导航系统。此系统在十二处主要的停车场附近的主要十字路口处设置了光电显示的停车导航标志，经过进一步的研究，对导航标志进行远程控制，极大地提升了停车场的利用效率[6]。
目前自动停车收费系统发展的趋势就是停车费用的支付方式越来越趋向电子化，实现无现金支付。这种停车场收费管理方式结合了因特网，使停车场管理系统的作用范围和功能得到了极大的扩展和延伸[7]。
1.3课题研究的目的及意义
无论发达国家还是发展中国家都面临着城市停车场容量与汽车拥有数量不匹配的问题，导致很多车无法及时停车，造成停车矛盾愈加严重，乱停乱放的恶性循环成了城市交通管理的难点。因此，我们必须重视城市停车矛盾突出这一问题，与此同时积极寻求解决措施。当前停车场的规模不尽相同，对其匹配的管理方式也要有所不同。要根据实际情况，选择较为经济、稳定的管理模式，以免增加管理成本[8]。对自动停车收费控制系统的研究在理论上和实际上都具有重要意义。本系统是采用红外线模块单元检测出入车辆的信号，并将信号送由单片机处理进而执行相应指令开始计费，使得停车场的收费管理更加高效。这一系统易于设计，操作简单，价格低廉，能够满足管理临时停车场的要求。这样便减少了对管理人员的需求，极大地降低了停车场的管理费用，也提够了停车场的利用率。特别适用于举办大型活动、旅游旺季时所增设的停车场的收费管理问题，同时在很大程度上缓解了因停车难而造成的停车场附近交通拥堵的一系列问题[9]。自动停车收费控制系统的开发与研究，对解决我国停车难的问题具有非常大的实用价值。
第二章 系统总体方案设计
2.1 系统总体介绍
传统停车场的收费管理方式存在着诸多不足，针对这些不足，在此我需要设计一个经济实用、简洁稳定的自动停车收费系统。能够在实用性、容错性、易操作性等方面有自己的特色，并且还有一定的可扩展性，以此来满足不同环境下停车收费管理的需求，整个系统能够进行出入口控制器的设置、自动停车收费的软件仿真[10]。本系统的实际开发应用减少了对管理人员的需求，极大地降低了停车场的管理费用，提高了停车场管理效率[11]。整个系统能够实现自动打开和关闭大门，及时的显示停车时间以及相应的停车费用，实时反馈停车场剩余停车位状况。系统是以单片机为主控芯片，主要由检测模块，按键模块，LCD显示模块，大门控制模块等组成。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 国内外研究现状及发展趋势 1
1.3课题研究的目的及意义 2
第二章 系统总体方案设计 3
2.1 系统总体介绍 3
2.2 系统总体框架 3
2.3 系统工作流程 4
第三章 系统硬件设计 6
3.1 单片机主控芯片设计 6
3.1.1 单片机的选择 6
3.1.2 STC89C52单片机引脚及功能 7
3.1.3 时钟电路 8
3.1.4 复位及复位操作 8
3.1.5 STC89C52单片机的存储器 11
3.1.6 STC89C52单片机与外设连接方式 11
3.2 检测模块设计 13
3.2.1 反射型光电传感器介绍 13
3.2.2 比较器LM393介绍 14
3.3 大门控制模块设计 14
3.3.1 固态继电器介绍 14
3.4 显示模块设计 15
3.4.1 LCD1602液晶显示屏介绍 15
3.5 按键模块设计 18
3.6 系统总体电路图 18
第四章 系统软件设计 20
4.1 主程序流程图 20
4.2 LCD1602显示程序设计 21< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
br /> 4.3 按键子程序设计 22
4.4 时钟子程序设计 23
第五章 系统整体调试与运行结果 25
5.1 系统调试 25
5.2运行结果 25
结束语 28
参考文献 29
致 谢 30
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
当今社会经济发展迅速，汽车消费已经成为我国国民的一大主要消费。汽车地普及极大地方便了人们的日常生活，在一定程度上提高了生活质量。但任何事情都会有两面性，有利就会有弊。当前，我国的城市化水平较低，城市基础配套设施建设速度跟不上汽车数量的增速，导致交通拥堵，事故频发，严重影响了城市的发展。据统计2015年至2017年，中国汽车销量分别是2459.76万辆、2802.8万辆、2887.9万辆[1]。当前现有停车场的停车容量不能满足停车的需求，导致停车场收费管理问题日益凸显。公共区域道路拥挤、乱停乱放等问题十分突出，建设智能停车场非常有必要，能够更有效提高停车场的管理效率[2]。
1.2 国内外研究现状及发展趋势
停车场自动停车收费控制系统是从公用收费停车场系统中衍生出来的，它的出现使得以往人工收费方式中存在的车辆通行效率低、收费过程繁琐以及票款流失等问题得到解决。随着经济的发展和科技的进步，不同种类的自动停车收费控制系统相继出现在市场上，许多现代控制领域和智能交通领域的前沿技术在其中得到了广泛应用[3]。目前国内的自动停车收费控制系统一般会采用以下三种收费方式：
(1)摄像计时收费方式：在停车场入口适当位置放置若干台摄像机，摄像机将拍摄到的出入车辆车牌号码的信息传送至单片机，进而进行计时收费，并控制栏杆抬起放行[4]。
(2)非接触IC卡计时收费方式：硬件组成上较为简单，直接由上位机控制，但其内部软件部分的设计较为复杂。该收费方式可靠性高，操作简单，加密性能好，适用于多种应用。
(3)刷卡收费方式：车主需办理特定的IC卡，通过刷卡进出停车场，并采用IC卡进行缴费[5]。
目前国内外在自动停车收费控制系统方面的研究取得了重大突破与进展，一些已经投放到市场上的产品也得到了广泛认可，例如停车诱导系统、自动停车收费系统等，为停车收费系统的智能化发展提供了很好的理论基础和实践导向。早在20世纪七十年代初，德国设计并建成了世界上最早的一个停车导航系统。此系统在十二处主要的停车场附近的主要十字路口处设置了光电显示的停车导航标志，经过进一步的研究，对导航标志进行远程控制，极大地提升了停车场的利用效率[6]。
目前自动停车收费系统发展的趋势就是停车费用的支付方式越来越趋向电子化，实现无现金支付。这种停车场收费管理方式结合了因特网，使停车场管理系统的作用范围和功能得到了极大的扩展和延伸[7]。
1.3课题研究的目的及意义
无论发达国家还是发展中国家都面临着城市停车场容量与汽车拥有数量不匹配的问题，导致很多车无法及时停车，造成停车矛盾愈加严重，乱停乱放的恶性循环成了城市交通管理的难点。因此，我们必须重视城市停车矛盾突出这一问题，与此同时积极寻求解决措施。当前停车场的规模不尽相同，对其匹配的管理方式也要有所不同。要根据实际情况，选择较为经济、稳定的管理模式，以免增加管理成本[8]。对自动停车收费控制系统的研究在理论上和实际上都具有重要意义。本系统是采用红外线模块单元检测出入车辆的信号，并将信号送由单片机处理进而执行相应指令开始计费，使得停车场的收费管理更加高效。这一系统易于设计，操作简单，价格低廉，能够满足管理临时停车场的要求。这样便减少了对管理人员的需求，极大地降低了停车场的管理费用，也提够了停车场的利用率。特别适用于举办大型活动、旅游旺季时所增设的停车场的收费管理问题，同时在很大程度上缓解了因停车难而造成的停车场附近交通拥堵的一系列问题[9]。自动停车收费控制系统的开发与研究，对解决我国停车难的问题具有非常大的实用价值。
第二章 系统总体方案设计
2.1 系统总体介绍
传统停车场的收费管理方式存在着诸多不足，针对这些不足，在此我需要设计一个经济实用、简洁稳定的自动停车收费系统。能够在实用性、容错性、易操作性等方面有自己的特色，并且还有一定的可扩展性，以此来满足不同环境下停车收费管理的需求，整个系统能够进行出入口控制器的设置、自动停车收费的软件仿真[10]。本系统的实际开发应用减少了对管理人员的需求，极大地降低了停车场的管理费用，提高了停车场管理效率[11]。整个系统能够实现自动打开和关闭大门，及时的显示停车时间以及相应的停车费用，实时反馈停车场剩余停车位状况。系统是以单片机为主控芯片，主要由检测模块，按键模块，LCD显示模块，大门控制模块等组成。
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