停车场管理系统设计报告

数字频率计

班级：XXX班指导老师:XXX XXX

学生：A b C

学号：A B C

一内容提要:

停车场车位管理系统是用显示于车位空余数的管理系统.它的基本功能是显示车

位数，置数，清零，一键置最大泊车位数及显示器数字保持，报警。本文粗略讲

述了我在本次实习中的整个设计过程及收获。

讲述了停车场车位管理系统的工作原理以及其各个组成部分，记述了我在整

个设计过程中对各个部分的设计思路、对各部分电路设计方案的选择、元器件的

筛选、以及对它们的调试、对调试结果的分析，到最后得到比较满意的实验结果

的方方面面。

二设计内容及要求:

主要要求及指标：

1.设一个强制清空键。清空后, 显示停车场最大泊车位数(如40) 。设两个手动调

整键(个位,十位), 方便调整现场实际空余泊车位数,此键应去抖动。两位

LED显示.

2.设计一个方向识别电路供加/减计数器使用，进车后空余的泊车位数目减1, 出

车后空余的泊车位数目加1 。

3.当无空位时应将无空位告警提示灯点亮，此时若有车强行进入,无空位状态要

保持不变, 若有出车自动解除无空位状态。

4.(*) 设计两个红外线光发射/接收传感器电路供方向识别电路使用,传感器的输

出信号需整形处理。

三设计思路及原理:

停车场车位管理系统由四部分组成：显示器，计数器，加减脉冲发生器。

重点介绍小功能器，即包括置数，清零，一键置最大，保持，报警等功能的电路置数采用单脉冲置数

四:设计分析

包括了时基电路，光电门，出、入埠信号生成，信号判断，计数器和显示部分。 1. 时基电路

时基电路采用1kHz 自动脉冲或者也可以用555定时器多谐振荡器输出1kHz 的脉冲。考虑到整体电路的出错率与系统的耦合程度有很大关联，故采用实验电路箱的自动脉冲以确保整体电路稳定性。

但是，毕竟是课程设计实验，故一并附上555定时器组成的时基电路图，及OSC 监视图

被测信号

计数器

译码器

逻辑控制电路

显示器

时基电路

光电门

出、入埠信号生成 555_VIRTUAL Timer

GND

DIS OUT

RST

VCC

THR

CON

TRI 101kΩR1

21.65kΩ

R2

100ΩRl 10nF C

10nF Cf

12V

Vs

2. 光电门 2.1. 系统构成

每一组光电门由两个光电组件构成，分别是主模块A1和从模块A2。

主模块发出红外线，

从模块接受窗中有光电二极管，若入射光电流超过阈值，则光电门间未通过其他物体，输出逻辑“1”，反之，光电门被物体阻挡，输出逻辑“0”。合理设置两光电门的间距，使得车进入时，两光电门均能够被遮挡。

以下为入埠时两光电门的检测信号， CP

1 2 3 4 5 Photogate A

1 1

1

1

Photogate B

1 1 1 0 0 1

出埠信号可以类似推出。而且正好与入埠信号对称。

这样的对称性也暴露出一个问题，在分析出入埠信号时，不能再所有CP 中都触发判断，否则会出现出入相消的情况。

A

B

A1

A2A1

A2

车库

2.2. 入埠过程分析：

车辆刚进入，光电门A 被遮挡，输出信号A=0，B=1.

车辆继续进入，光电门A 、B 均被遮挡，输出信号A=B=0.

车辆即将入库，光电门A 解除遮挡，输出信号A=1，B=0.

A

B

车库

入埠时，光电门A的信号

入埠时，光电门B的信号

2.3.组合信号对比

为了方便观察，将B的信号反向输入OSC，得到如图的结果。

此时，这种信号的对称性就非常明显了。

如何解决这一问题呢？

注：由于设备的原因，所有光电门将用按钮开关代替，总的效果是相同的。

U41A

74LS01D

Judgement_Enable

&

U44A

74LS08D

Judgement_Enable

&

U45A

74LS08D

Judgement_Enable

&

寄存器DA1信号寄存器DB1信号

输出给判断组件使能端

寄存器DA3信号寄存器DB3信号

U17A

74LS74D 1D 21Q 5~1Q

6

~1CLR

1

1CLK 3~1PR 4A3 2.5 V

U20A

74LS74D

1D 21Q 5~1Q

6

~1CLR

1

1CLK 3~1PR 4B3 2.5 V

3. 出、入埠信号生成 3.1. 系统构成

为了解决上述问题，还要回到那张表 CP

1 2 3 4 5 Photogate A

1 1

1

1

Photogate B

1 1 1 0 0 1

不难发现CP=1,3,5时，A 、B 的信号都是相同的，而且，出、入埠的信号差别就发生在CP=4时。那么，就可以通过几个逻辑门器件，使得在这个时刻判断器允许进行判断。

为了实现这个功能，需要三组寄存器，每组寄存器由两个寄存器组件构成。

（图中的LED 为检测D 触发器工作状态所设置，非必须。）