自动化停车场车位管理与收费系统

自动化停车场车位管理与收费系统内容摘要：

M 型单片机 8751 内 EPROM 固化编程时，用于施加叫高的编程电压。 [10]对于 89C51，则加在 Vpp 引脚的编程电压为 +12V或 +5V。 I/O 口引脚 （ 1） P0 口：双向 8位三态 I/O口，此口为地址总线（低 8位）及数据总线分时复用口，可驱动 8 个 LS 型 TTL 负载 ， 单独使用时需外加上拉电阻方能正常工作。 （ 2） P1 口： 8位准双向 I/O 口，可驱动 4个 LS型 TTL 负载。 （ 3） P2 口： 8 位准双向 I/O 口，与地址总线（高 8 位）复用，可驱动 4 个 LS型 TTL 负载。 （ 4） P3 口： 8位准双星 I/O 口，双功能复用口，可驱动 4个 LS 型 TTL 负载。 这里要特别注意准双向与双向三态口的差别。 P1 口， P2 口， P3 口是 3个 8位双向的 I/O 口，各口线在片内均有固定的上拉电阻。 当这 3个准双向 I/O 口作输入口使用时，要向该口先写 1，另外准双向上海第二工业大学本科毕业设 计（论文） 11 I/O 口无高阻的“浮空”状态，故称为双向三态 I/O 口。 显示 器 选型 在日常生活中，我们对液晶显示器并不陌生。 液晶显示模块已作为很多电子产品的通过器件，如在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都可以看到，显示的主要是数字、专用符号和图形。 在单片机的人机 交流界面中，一般的输出方式有以下几种：发光管、 LED 数码管、液晶显示器。 显示器的选择 数码管显示内容单一，一般就是一个 7段的 8 字，当然多的有 16 段的中间米字型的 ,液晶则比较丰富 ,可以显示各种内容。 且 数码管比液晶耗电。 综上所述， 在单片机系统中应用晶液显示器作为输出器件有以下几个优点：显示质量高 、 数字式接口 、 体积小、重量轻 、 功耗低。 相对而言，液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动 IC上，因而耗电量比其它显示器要少得多。 故本设计采用 1602 字符型液晶显示。 液晶显示原理 液晶显示器各种图形的显示原理 : 线段的显示 ： 点阵图形式液晶由 MN 个显示单元组成，假设 LCD 显示屏有 64行，每行有 128 列，每 8列对应 1字节的 8位，即每行由 16 字节，共 168=128个点组成，屏上 6416 个显示单元与显示 RAM 区 1024 字节相对应，每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。 例如屏的第一行的亮暗由 RAM 区的000H—— 00FH 的 16 字节的内容决定，当（ 000H） =FFH 时，则屏幕的左上角显示一条短亮线，长度为 8 个点；当（ 3FFH） =FFH 时，则屏幕的右下角显示一条短亮线； 当（ 000H） =FFH，（ 001H） =00H，（ 002H） =00H， „„ （ 00EH） =00H，（ 00FH）=00H 时，则在屏幕的顶部显示一条由 8段亮线和 8 条暗线组成的虚线。 这就是LCD 显示的基本原理。 字符的显示 ： 用 LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由 68 或 88点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示 RAM 区的 8字节，还要使每字节的不同位为 “1” ，其它的为 “0” ，为 “1” 的点亮，为 “0” 的不亮。 这样一来就组成某个字符。 但由于内带字符发生器的控制器来说，显示字符就比较简单了，可以让控制器 工作在文本方式，根据在 LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示 RAM 对应的地址，设立光标，在此送上该字符对应的代码即可。 上海第二工业大学本科毕业设 计（论文） 12 对应程序来说，就是 write_(0x80+0x45)。 //要输入字符的起始地址 write_data(table3[mon1])。 //输入字符的内容，即要显示的字符。 1602LCD 的 使用说明 1602LCD 主要技术参数： 显示容量 :162 个字符 芯片工作电压 :— 工作电流 :() 模块最佳工作电压 : 字符尺寸 :(WH)mm 图 32 1602LCD引脚图 引脚功能说明 ： 1602LCD 采用标准的 14 脚（无背光）或 16 脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表 31 所示 : 表 31 1602LCD引脚功能表 编号 符号 引脚说明 编号 符号 引脚说明 1 VSS 电源地 9 D2 数据 2 VDD 电源正极 10 D3 数据 上海第二工业大学本科毕业设 计（论文） 13 1602 液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。 （说明： 1为高电平、 0为低电平） 指令说明： 1602 液晶模块内部的控制器共有 11 条控制指令，如表 32所示： 表 32 1602LCD 控制命令表 1602LCD 的 RAM 地址映射及标准字库表 ： 3 VL 液晶显示偏压 11 D4 数据 4 RS 数据 /命令选择 12 D5 数据 5 R/W 读 /写选择 13 D6 数据 6 E 使能信号 14 D7 数据 7 D0 数据 15 BLA 背光源正极 8 D1 数据 16 BLK 背光源负极 序号 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清显示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光标返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置输入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 显示开 /关控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光标或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符发生存贮器地址 0 0 0 1 字符发生存贮器地址 8 置数据存贮器地址 0 0 1 显示数据存贮器地址 9 读忙标志或地址 0 1 BF 计数器地址 10 写数到 CGRAM或 DDRAM） 1 0 要写的数 据内容 11 从 CGRAM或 DDRAM读数 1 1 读出的数据内容 上海第二工业大学本科毕业设 计（论文） 14 液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。 要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪里显示字符，图 33 是 1602 的内部显示地址。 图 33 1602LCD 内部显示地址 例如第二行第一个字符的地址是 40H，那么是否直接写入 40H 就可以将光标定位在第二行第一个字符的位置呢。 这样不行，因为写入显示地址时要求最高位D7恒定为高电平 1 所以实际写入的数据应该是 01000000B（ 40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。 在对液晶模块的初始化中要先设置其显示模式，在液晶模块显示字符时光标是自动右移的，无需人工干预。 每次输入指令前都要判断液晶模块是否处于忙的状态。 1602 液晶模块内部的 字符发生存储器（ CGROM）已经存储了 160个不同的点阵字符图形，如图 34 所示，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母 “A” 的代码是 01000001B（ 41H），显示时模块把地址 41H 中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母 “A” 上海第二工业大学本科毕业设 计（论文） 15 图 34 字符代码与图形对应图 键盘电路的设计 独立式按键 键盘是由若干独立的键组成， 键的按下与释放是通过机械触点的闭合与断开来实现的，因机械触点的弹性作用，在闭合 与断开的瞬间均有一个抖动过程。 抖动必须消除，去抖动的方法主要有以下两种： 硬件去抖动、软件去抖动。 [3] 上海第二工业大学本科毕业设 计（论文） 16 图 35 按键去抖动 每一个按键的电路是独立的，占用一条数据线。 这种键盘占用硬件资源多，适合少量按键的情况。 编程时常采用查询方式。 图 36 按键查询电路 入库时，由司机进行选择，根据车辆大小自行决定停放区域，分为 L， M， S 三个区域分别对应 L（ IN） ,M(IN),S(IN)，同理，出库选择是由 L(OUT),M(OUT),S(OUT)决定的。 按下 SHI+键，在 LCD上显示的时间的小时数会自动加 1，加到 24 时会自动变为零；同理按下 FEN+， LCD 上显示的时间的分钟数会自动加 1，加到 60时，时加 1，分变为零。 行列式键盘接口 行列式（也称矩阵式）键盘用于按键数目较多的场合，它由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。 1 个 3 3 的行、列结构可以构成 1 个具有 9 个按键的键盘。 同理 1 个 4 4的行、列结构可以构成 1 个 16 个按键的键盘等等。 如上海第二工业大学本科毕业设 计（论文） 17 图所示。 很明显，在按键数目较多的场合，行列式键盘与独立式键盘相比，要节省很多的 I/O 口线。 [4] 行列式键盘 工作原理 按键设置在行、列线交点上，行、列分别连接到按键开关的两端。 行线通过上拉电阻接到 +5V 上。 无按键按下时，行线处于高电平状态，而当有按键按下时，行线电平状态将由与此行线相连的列线的电平决定。 列线的电平如果为低，则行线电平为低；列线的电平如果为高，则行线电平亦为高。 这一点是识别行列式键盘是否按下的关键所在。 由于行列式键盘中行、列线为多键共用，各按键均影响该键所在的行和列的电平。 因此各按键彼此将相互发生影响，所以必须将行、列线信号配合起来并作是的处理，才能确定闭合键的位置。 图 37 数字键 盘电路 （ 1）键盘的工作方式 单片机应用系统中，键盘扫描只是单片机的工作内容之一。 单片机在忙于各项工作任务时，如何兼顾键盘的输入，取决于键盘的工作方式。 键盘工作方式的选取应根据实际应用系统中 CPU 工作的忙、闲情况而定。 其原则是既要保证能即使响应按键操作，又不要过多的占用 CPU 的时间，通常，键盘工作方式有三种：即编程扫描、定时扫描、中断扫描。 （ 1）．编程扫描方式 这种方式就是只有当单片机空闲时，才调用键盘扫描子程序，反复的扫描键盘，等待用户从键盘上输入命令或数据，来响应键盘的输入请求。 上海第二工业大学本科毕业设 计（论文） 18 （ 2）定时扫描的工作 方式 单片机对键盘的扫描也可以采用定时扫描方式，即每隔一定的时间对键盘扫描一次。 在这种扫描方式中，通常利用单片机内的定时器，产生 10ms 的定时中断， CPU响应定时器溢出中断请求，对键盘进行扫描，在有键按下时识别出该键，并执行相应键的处理功能程序。 （ 3）中断工作方式 为了进一步提高单片机扫描键盘的工作效率，可采用中断扫描方式，即只有在键盘有按键按下时，才执行键盘扫描程序并执行该按键功能程序，如果无按键按下，单片机将不理睬键盘。 在本次毕 业设计中 ，采用 的扫描 方法与中 断扫描 类似， 只有当L(OUT),M(OUT),S(OUT)三个按键其中之一被按下之后，才去扫描键盘，大大节省了程序运行的时间，提高了单片机的工作效率。 上海第二工业大学本科毕业设 计（论文） 19 第四章 系统的软件设计 控制系统的主程序功能及流程图 主程序流程图如图 41所示。 图 41 主程序流程图 Y N 转相应可能子程序 调 取 车 子 程 序 调 存 车 子 程 序 给存取车控制系统发信号 开 始 初始化 时钟初始化 1602 初始化 1602 显示程序 有 按键 操作 调用调整操作子程序 1602 显示程序 键 盘 扫 描 程 序 上海第二工业大学本科毕业设 计（论文） 20 系统子程序设计 1602显示子程序 本系统采用的显示器是 1602显示器，显示子程序主要功能是显示按下键盘的键号 、程序确定的数字、时钟及相关字母。 显示子程序的流程图如下图所示。 图 42 1602显示程序流程图 在不同的情况下， LCD显示的内容不同，这里不一一赘述， LCD显示字符的理念就是先送地址，再送内容，每次都需要送一个全新的可写地址，保证之前输入的字符不被冲掉。 设第一行显示位置 显示第一行内容 设第二行显示位置 显示第二行内容 开始 延时程序 键盘操作程序 LCD 初始化 上海第二工业大学本科。