论文总字数：27293字

摘 要

随着我国汽车保有量的快速增加，使得停车难的问题越发严重。在管理上，传统的停车场大多存在智能化程度不够高，管理效率低下，管理方式、管理水平较为落后等问题。对于停车场出入车辆实行智能化管理，可以提高停车场的运行效率。

本文研究并设计了一种基于STC89C52单片机的智能化停车场道闸管理系统，该系统由读卡器、闸杆控制系统、LED显示屏、单片机、步进电机组成。设计中采用了非接触式IC卡、人工开关、红外遥控对道闸的起落杆进行控制。

当有开闸信号出现时，单片机对该信号加以识别，当确定信号为有效的开闸信号时，则单片机带动步进电机使闸杆升起。通过红外对射管实现“有车延时5秒落闸”。当此开闸信号无效时，则整体系统进入初始状态。

本文设计制作了整体硬件控制电路。实验证明，电路运行正常，达到了各项功能指标。

关键词：停车场 STC89C52 道闸系统 非接触式IC卡 步进电机

Design of Parking Barrier System (Control Hardware Section)

Abstract

Along with the rapid increase of car ownership in China, it makes a problem of parking difficult. There are lots of problems in the traditional parking lots, such as not enough high degree of intelligence, inefficient management, backward management method and level. The vehicles allowed to drive into the parking lot, adopting the intelligent management, can improve the running efficiency of the parking lot.

This article studies and designs a kind of intelligent parking barrier management system which bases on STC89C52. This system consists of the reader, the brake lever control system, LED display, microcontroller, and stepper motor. In the design, the a non-contact IC card, manual switch, infrared remote in the system control the brake lever’s up and down.

Microcontroller will recognize the signal when a signal appears which can open the brake lever. If it is determined to be useful, the microcontroller will drive stepper motor to run to raise the brake lever. Infrared radiation tube achieves the case that once a car comes in, the brake lever falls down after 5 seconds. If it is determined to be useless, the whole system will go into the initial state.

This paper designs and makes the overall hardware control circuit, the experiment proves that the circuit operates normally, reaching the function parameters.

Key Words: Parking lot; STC89C52; Parking Barrier System; a non-contact IC card; stepper motor

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 选题的背景与意义 1

1.1.1 智能停车场道闸的重要性 1

1.1.2 智能停车场管理系统的结构及特点 1

1.2 国内外关于停车场道闸的相关研究 2

1.2.1 国外的研究现状 2

1.2.2 国内的研究现状 3

1.2.3 发展趋势 4

1.3 本课题的具体工作 4

第二章 系统的设计及器件选择 5

2.1 系统功能要求及方案的介绍 5

2.1.1 系统总体功能要求 5

2.1.2 系统方案介绍 5

2.2 系统器件的选择 5

2.2.1 单片机的选择 5

2.2.2 步进电机选择 8

2.2.3 步进电机驱动芯片的选择 10

2.2.4 读卡模块的选择 12

2.2.5 无线遥控模块的选择 14

2.2.6 红外对射管的选择 15

2.2.7 显示模块的选择 16

2.2.8 其他器件的选择 17

2.3 系统整体结构设计 18

第三章 系统主站的硬件设计 20

3.1 画图软件介绍 20

3.2 单片机模块的硬件设计 21

3.2.1 STC89C52单片机最小系统简介 21

3.2.2 复位电路 22

3.2.3 晶振电路 23

3.2.4 电源电路 23

3.3 步进电机驱动模块的硬件设计 24

3.3.1 驱动模块驱动原理简介 24

3.3.2 步进电机与单片机的连接图 25

3.4 显示模块的硬件设计 26

3.4.1 LCD1602基本操作时序 26

3.4.2 显示模块连接电路图设计 26

3.5 读卡模块的硬件设计 27

3.5.1 读卡器的相关介绍 27

3.5.2 读卡器与单片机的连接电路图设计 28

3.6 红外对射与单片机的连接图 29

3.6.1 红外接收头电路图 29

3.6.2 红外对射与单片机的连接图 29

3.7 其他部分的硬件设计 30

第四章 停车场道闸系统的软件设计 32

4.1 开发系统的介绍 32

4.1.1 Keil C51系统概述 32

4.1.2 Keil C51的特点 32

4.2 系统的总体流程图 32

4.3 系统的主程序介绍 33

第五章 系统的硬件电路仿真与调试 36

5.1 仿真软件介绍 36

5.2 显示模块仿真效果图 36

5.3 步进电机仿真效果图 37

5.4 仿真所遇问题及解决方案 37

第六章 软硬件联调 39

6.1 烧录软件的介绍 39

6.2 联调效果图 39

6.3联调所遇问题及解决方案 42

第七章 总结与展望 44

7.1 总结 44

7.2 展望 44

参考文献 45

致 谢 47

附录一 电路原理图 48

附录二 PCB版图 49

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