摘 要

随着智能硬件在工业生产和日常生活中的逐渐普及，我们开始迈入物联网智能时代。我们的生活中充斥着五花八门的新技术，家居品越发的智能起来，嵌入式的发展前景愈发看好，从而使得单片机、各种通信模块和集成的嵌入式开发板和逐渐流行，由于相关产品的使用丰富化，使得相关开发变得简单易行，进而促使物联网发展越来越快。

本论文主要介绍了使用一种集成多模块的 USB 开发板，通过使用开发板搭载的相关模块与当前嵌入式开发的软件技术，设计完成一个停车场车流量监测系统。本停车场车流量监测系统是通过 PC 的 USB 接口与一个或多个拥有 CPLD 模块的 USB 开发板构成，其软件由上位机与下位机，以及外部数据库三个部分组成。采集温度并且进行处理、在LED屏幕上对采集的温度信息打印显示，通过按键模拟车辆入库且占用车位，串口数据发送等功能均在下位机上完成。上位机部分主要担负的职责是处理串口所接收的数据、将收集到的信息存入数据库，通过算法计算停车费用，调用数据库信息进行数据分析形成数据统计图表，实时查看当前停车场的车辆数据，或者使用后台模式查看历史数据。

实验证明，本停车场车流量监测系统能够采集到多路的车辆停放数据，同时可以实时的监测当前停车场中的车辆流动信息，和车位占用信息，并且获得该车辆所需缴纳的停车费用，对一段时间内的车辆信息汇总分析处理，形成可视化的车辆信息数据。当车库车辆达到上限时会发出消息车库已满显示在LCD 屏幕上。此外，用户可以通过该软件进行系统配置和获取相关区域数据信息，并可获取分析信息、数据图表。

关键词： USB 开发板、 采集算法 、 串口通信 、 数据可视化

Vehicle Flow System Based on Embedded Development Board

Abstract

With the gradual popularization of intelligent hardware in industrial production and daily life, we begin to enter the Internet of Things intelligent era. Our life is full of all kinds of new technologies, household products become more intelligent, and embedded development prospects become more promising. As a result, microcontrollers, various communication modules and integrated embedded development boards are becoming more and more popular. As the use of related products is enriched, related development becomes easier and easier, thus promoting the development of the Internet of Things faster and faster.

This paper mainly introduces the use of an integrated multi-module USB development board, through the use of the relevant modules on the development board and the current embedded development software technology, the design and completion of a parking lot traffic monitoring system. The car flow monitoring system in parking lot is composed of PC's USB interface and one or more USB51 development boards with CPLD module. Its software consists of upper computer, lower computer and external database. The functions of collecting temperature and processing, printing and displaying the collected temperature information on the LED screen, simulating the storage of vehicles by keystrokes and occupying the parking space, and sending serial data are all accomplished on the lower computer. The main responsibility of the upper computer part is to process the data received by serial port, store the collected information into the database, calculate parking fees by algorithm, call database information for data analysis to form data statistics charts, real-time view of the current parking lot vehicle data, or use background mode to view historical data.

The experiment proves that the parking lot traffic monitoring system can collect multi-way vehicle parking data, and can monitor the vehicle flow information in the current parking lot, and the parking space occupancy information in real time, and obtain the parking fee that the vehicle needs to pay. The vehicle information is analyzed and processed for a period of time to form visualized vehicle information data. When the garage vehicle reaches the upper limit, a message is issued that the garage is full on the LCD screen. In addition, the user can perform system configuration and obtain relevant area data information through the software, and can obtain analysis information and data charts.

Key words: USB development board、 acquisition algorithm、 serial communication、 data visualization

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 选题的背景 1

1.2 设计的主要内容 1

1.3 论文结构安排 2

第二章 方案论证 2

2.1 微处理器的选择 2

2.2 温度芯片的选择 3

2.3 上位机语言的选择 4

2.4 数据库的选择 4

2.5小结 5

第三章 开发板硬件说明 7

3.1系统结构框图 7

3.2开发板主要元器件说明 9

3.2.1 STC89C52RC 微处理器 9

3.2.2 DS18B20 数字温度传感器 10

3.2.3 RS232 串口 11

3.2.4 蜂鸣器 12

3.2.5 数码管 12

3.2.6 LCD 显示屏 13

第四章 系统设计与实现 14

4.1系统程序设计总体结构 15

4.2程序设计的主要内容 15

4.2.1 CPLD 程序 15

4.2.2 单片机程序 16

4.2.1数据表结构 20

4.2.3 上位机各模块功能开发及介绍 21

第五章系统运行与演示 26

5.1 系统运行的主要步骤 27

5.1.1 单片机程序烧录 27

5.1.2数据库创建和连接 28

5.2系统使用与演示 29

总结与展望 34

参考文献 35

第一章 绪论

1.1 选题的背景

随着互联网走进千家万户，人们的生活渐渐无法脱离互联网而运行下去。数字化办公，智能家居，移动支付等等互联网的产品丰富着我们的生活。从而推动我们的时代向数字信息化时代转变。在数字信息化时代中，人工劳动力在生产过程中所占比重逐渐减少，取而代之的是更多的高科技产品，一些高智能的产品。生产过程也逐渐向自动化，智能化转变。我国也紧跟时代潮流，致力于实现工业现代化和信息化。

自人类社会迈入电气时代到如今时代,电子元器件的发展以指数式爆炸式的方式进行增长。相比之下，中国的电子元器件行业已成为支持中国电子信息产业发展的重要基础。随着全球经济的复苏和物联网和智能设备的互联网的飞速发展，电子元件如半导体进入了一个新的周期。而在众多电子元器件的组合下形成了集成电路芯片也叫单片机,它收集部件，诸如随机存取存储器，只读存储器，和中央处理单元的集成电路上，然后打包，以形成一个小型计算机处理系统。这种微处理器的出现做出了智能硬件逐渐流行。最初是由人力资源测量的许多数据通过智能硬件，这极大地提高了生产效率并降低了错误的手工操作的机会来处理。提高了系统整体的安全性。

近年来，随着中国智能化交通行业的不断发展，国内停车场生产厂家的产品技术取得了长足的进步。智能化的停车管理系统在车满为患的中国更是得到了广泛的运用。在经济发展全球化的潮流，也有越来越多的私家车，这让停车场越来越苛刻的建设。在很多的地方比如居民小区,大型酒店,机场和很多需要停放车辆的区域对停车场的需求更是强烈。然而，由于在停车场的周边环境和不同用户的不同需求的差异，这会影响驻车系统的设计和产品的软件和硬件配置的要求。因此，在这样一个大的环境中使用的智能硬件设备，停车场管理系统的发展将是一个探索和尝试，以适应时代。

1.2 设计的主要内容

本设计课题是基于集成了 CPLD 模块的 USB 开发板和 VB 上位机开发程序。为了实现数据可视化，方便操作人员进行操作管理，设计一个EXE应用程序方便用户使用。本系统选择拥有简便快捷且结构清晰的 VB 语言编写系统的上位机，用于完成与开发板的串口通信，并使用 MySQL 作为数据库来存储停车场内的车辆信息和收费信息，选用 USB51 CPLD

相关图片展示：