基于单片机的超低功耗智能车位锁设计之令狐文艳创作

摘要令狐文艳智能低功耗遥控车位锁是一个可以通过低功耗遥控器控制的机械装置，它是用来阻止其他人占用自己的停车位，可以让自己的车随意停放。

现在大部分人采用的车位锁多数为机械式的。

每当汽车在停车位停车时，人们都要下车把车位锁的起降杆升起，随后把它锁起来，这样对于我们而言很费事，使用很不方便。

尤其是在下雨的时候，人们使用的时候就非常困难了。

虽然目前市场上存在一些可低功耗遥控的车位锁，可是它们拥有一个问题，是它们的智能化水平比较低，基本只是起到控制起降杆的升降。

我设计了一个系统，该系统以51单片机为核心，经过软件与硬件的配合，电子与机械部分重新结合，从而选择与之合适的传感器，以此达到车位锁的全方位的可智能控制。

采用以Keil-C 为核心的开发工具，根据要求，做出对应的设计。

关键词：车位锁；无线低功耗遥控；单片机；传感器ABSTRACTIntelligent low power remote control parking lock is a mechanical device that can be controlled by low power remote control. It is used to prevent other people from occupying their own parking spaces and can park their own cars at will.Most of the parking locks used now are mechanical. Whenever the car stops in the parking lot, people want to get off and lift the parking lock lever, and then lock it up, so it's very difficult for us, and it'sinconvenient to use. Especially when it rains, it's very difficult for people to use it. Although there are some low power consumption remote control parking locks on the market, they have a problem, which is that their intelligence level is relatively low, basically just to control the take-off and landing rod lifting.I designed a system, this system uses 51 microcontroller as the core, through the cooperation of software and hardware, electronic and mechanical parts to combine, so as to choose the appropriate sensors and, in order to achieve the full range of parking lock intelligent control. Using Keil-C as the core of the development tools, according to the requirements, make the corresponding design.Keywords:Parking lock; Wireless low-power remote control; MCU; sensorKeywords目录第1章绪论1.1 选题的背景随着中国经济的快速发展，我国人民平均收入得到进一步的上升，有了更多的金钱去消费，而汽车正是人们最重要的消费之一，现在基本十之六七的家庭都有了私家车，因此导致车辆数量的迅速增长，而且这种现象也越发的严重。

根据中国汽车工业协会的调查，2014年中国汽车销量超过2300万辆，创全球历史新高，连续六年蝉联全球第一。

我国汽车产销总体呈平稳增长态势。

2014年汽车产销分别完成2372.29万辆和2349.19万辆，比去年分别增长7.3%和6.9%，总体呈现平稳增长态势，产销增速比之去年分别下降7.5和7个百分点。

车辆为人们外出提供方便的同时，也让停车的问题成了困难。

机动车的停车问题是现代化城市建设和发展中的一个难题。

城区停车场的规划、建设和管理成为当前的大民生。

目前，合肥市已经启动公共停车场规划选址，计划建设公共停车场151处、2.16万个泊位。

截止目前，合肥市道路总里程约5228公里。

随着城市大建设的深入推进，道路总里程还在不断增长。

截止6月底，全市机动车保有量已达113万辆，113万辆，其中市区车保有量有70多万，并以年均20%以上、日均450余量的速度递增。

全市激动车驾驶人共计142万人，其中，市区机动车驾驶人76万人，日均新增驾驶人4730人。

随着人们出行的增加，主城区停车难、停车乱问题日益显现，因此解决停车问题成为当务之急。

怎样防止别人抢占自己的泊位，这是让我们很烦躁的事情，可是车位锁的诞生就轻易的把停车难的困难解决了。

1.2 课题的当前形式目前人们停车主要使用的锁基本上是机械锁，而这类锁在汽车停车或开始时，要车主人工的移动它的升降杆，这样很费事，而低功耗遥控锁的诞生就改变了这一现象，它可以让人们在停车或启动车辆时，在车内就可以控制锁的升降，可以为人们带来很大的方便。

随着科技的发展，单片机的使用越来越频繁。

微型计算机具有体积小、价格低、使用方便、可靠性高等一系列优点，因此一问世就显示出强大的生命力，被广泛用于国防、工业生产和商业管理等领域，特别是近年来微处理器（MPU）的高速发展，使其渗透到人类生活的各个领域，给人类世界带来了难以估量的深刻变革。

[1]基于单片机的智能低功耗遥控车位锁以单片机为核心组成单片机的最节约系统，通过软硬件相结合，电子与机械相配合，实现车位锁的全面智能化控制。

智能车位锁具有如下优点：第一、为车主提供车位被占解决方案，从而使车主快乐停车、安全停车的基本愿望得以实现。

第二、在车内低功耗遥控操作，节省了时间，方便实用。

第三、对于新开发的楼盘，可提高楼盘档次，可以帮助地产商把利润最大化，也有利于开发商卖车位，增加用户满意度，让用户买车位更有信心。

第四、可提高物业公司的管理效率用，并降低了管理成本，减少人员的雇用，提高用户满意度。

第五、可很好的解决银行、饭店、企事业单位等停车场的专用车位乱停乱放问题，并降低管理成本，减少人员雇用。

1.3 当前车位锁的发展情况低功耗遥控车位锁其实是一台完整的的自动化机械设备。

必须具备：控制系统，驱动系统，电源。

所以无法避免体积问题和电源使用寿命问题。

特别是电源乃低功耗遥控车位锁发展的瓶颈，因驱动电流比较大，一般低功耗遥控车位锁都用铅酸免维护蓄电池供电，而大家都知道电瓶存在自放电问题，就算不用刚充满的电瓶只能放3个月就必须再充电，不然很快就会报废。

但要从车位锁内取出电瓶抱到楼上充一个晚上，再拿下来放到车位锁内，相信很多车主是不愿意干的事。

所以低功耗遥控车位锁的最终方向是：降低功耗，降低待机电流，使用干电池供电，如果能做到一年以上只换一次电池，用户普遍都会接受了。

但车位锁很普遍的现象是蓄电池使用周期只有几十天、有的甚至是十几天，这么高的充电频率，无疑就增加了用户的麻烦。

所以蓄电池使用时间达到一年以上的车位锁具有迫切的市场需求。

车位锁研发技术突飞猛进，但是蓄电池充一次电能够使用一年以上，而以兼具防水防震功能的低功耗遥控车位锁少之又少，电子科技广开研发思路，其精湛的技术就是少数具有研发能力企业中的佼佼者。

其蓄电池打破了频繁充电的束缚，使用一年仅需充一次电，其原理就是低功耗遥控车位锁的低能耗，最大待机电流0.6mA，运动时的电流2A左右，大大节省了用电量。

另一方面，车位锁安放在停车场或者露天场所，那么就要求车位锁的防水防震防撞功能要强，抗外力的指数要高，以上说的几种车位锁的形状，都不能够全方位的防撞。

低功耗遥控车位锁采用独特的防撞技术，无论从任何角度施力都不会对机体造成伤害，真正做到360°防撞；并采用骨架油封和O型圈进行密封，防水防尘，保护机身内部零件不被腐蚀，有效防止了线路短路，就这两项技术就大大提高了车位锁的使用寿命。

现在车位锁有以下分类：1、使用功能上分为：手动车位锁、低功耗遥控车位锁。

2、结构形状上分为：O型车位锁、K型车位锁、T型车位锁、X型车位锁、A型（也称三角形）D型，U型，F型。

方形车位锁，飞机型，八角型，L型，柱形等，这些都是市面上常见车位锁造型。

[3]1.4 论文探究的内容本文在认知低功耗遥控锁的现况之下，将软件和硬件，电子与机械的结合，并且关注车主的当前要求，切合当前的社会环境，从而设计了这一论文。

本文的思路如下：第1章: 了解当前车位锁的现况、分类和未来发展方向，最后如何解决车位锁所面临的难题。

第2章：根据单片机的功耗能力方面对车位锁的相关描述，然后对于单片机的使用，传感器的使用，相关电路的电路分析和原理。

第3章：对车位锁的低功耗遥控电路分析，达到环环相扣的设计电路，实现低消耗，从而完成整个电路及其他器件的设计。

第4章：是对本文的总结，和根据本文的研究成果对未来的无限遐想。

第5章：对车位锁的相关软件的设计，详细的说明了相关软件的使用说明，其中包括主程序和子程序。

第2章智能低功耗遥控车位锁的设计方案2.1 车位锁的设计方案本文中所设计的车位锁，目的是构成最低能耗的系统，它的主要组成部分是STC89C52单片机，具有保护电路。

本次设计的目的：1、当按下低功耗遥控器的升起键时，车位锁的接收电路接收信号并比较编码是否一致，若一致则唤醒单片机电路并把升起信号送给单片机。

单片机收到信号后检测车辆在为信号和升降杆位置信号，若两信号都符合条件，单片机发出升起起降杆指令，然后电机运转升起起降杆，当起降杆位置传感器感应到起降杆到位后，发送信号给单片机。

单片机发出指令停止电机运转，这时单片机进入计时状态，三分钟后若没有接收到其它指令，则单片机发出指令切断除低功耗遥控接收电路外的所有电源供给，进入车位锁等待节能状态。

2、当按下低功耗遥控器的下降键时，车位锁的接收电路接收信号并比较编码是否一致，若一致则唤醒单片机电路并把下降信号送给单片机，单片机收到信号后检测升降杆位置信号。

若信号符合条件，单片机发出下降起降杆指令，然后电机运转降下起降杆，当起降杆位置传感器感应到起降杆到位后，发送信号给单片机,单片机发出指令停止电机运转，这时单片机进入计时状态，五分钟后若没有接收到其它指令，单片机就检测车辆在位信号和升降杆位置信号，若两信号显示车位没车，则单片机发出升起起降杆指令，升起起降杆，这时单片机再次进入计时状态，三分钟后若没有接收到其它指令，则单片机发出指令切断除低功耗遥控接收电路外的所有电源供给，进入车位锁等待节能状态。