停车场车位管理系统

汽车停车场车位管理系统

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停车场车位管理系统

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一内容提要

某停车场为了便于车辆进出的控制，需要自动通知欲停泊的车辆有无空位，及车辆的准入控制，试设计一个由电子电路实现的,实时检测进车出车、显示停车场空余的泊车位数目、最大停车位数可设定、无空位告警提示的“停车场车位管理系统”

本文粗略讲述了我们团队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，记述了我们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

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.当无空位时红色提示灯亮，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五部分组成：方向判别电路、计数电路、无空位判别电路，去抖动电路，译码显示电路。

考虑到系统要求计数器能实现加和减的功能，因此我们选用了

74LS192十进制同步加减计数器。

74192由两个时钟输入端分别为DOWN,UP在无信号输入时DOWN=UP=1。当DOWN=1，UP↑（‘1’表示高电平，‘0’表示低电平，‘↑’表示上升沿）计数器加1，当DOWN↑，UP =1计数器减一。由于74192的工作特殊方式使得需要对红外线传感器的检测信号进行处理才能实现方向判别的功能，这一部分我们使用了D触发器，使得进车时UP=1，DOWN产生一个↑计数器减一，出车时DOWN=1，UP↑，计数器加。BO’,CO’为借位和进位输出，通过BO’和CO’可以实现级联构成2位计数器。

系统在实际的使用中若停车场内空余车位为零，应该提示车辆不要进入，因此需要判断停车场内的剩余车位数是否为零。这一部分可以从计数器输出端来判断，74192由4个输出端从高位到低位分别为

Q D、Q C、Q B、Q A，当计数器输出不为零时Q D+Q C+Q B+Q A=1，为零时则等于0。因此可以用7432四-二输入或门芯片来实现F1=(Q D1+Q C1)+(Q B1+Q A1),若输出为零则F1=0，否则为1。构造逻辑函数F=[Q D1+Q C1)+(Q B1+Q A1)+ (Q D2+Q C2)+(Q B2+Q A2)]’,只有在Q D1、Q C1、Q B1、Q A1、Q D2、Q C2、Q B2、Q A2全为零时F才为１。因此用两片7432和一片7400则可以判断高位7192和低位7192的输出是否全是零，如果是则输出1，这个信号可以作为停车场无空位的提示信号，实际中可以用一个红色的灯泡来显示该信号从而实现无空位提示的功能。把F和输入信号通过或门相连，输出作为低位74192的DOWN 信号输入。这样处理之后当计数器为零时低位74192的DOWN输入保持为高电平，这样就不能进行减计数。由于F不影响ＵＰ端因此当有加信号后计数器正常计数，当计数器由00变为01后自动解除提示，提示灯熄灭。

LD为74192的异步并行置入控制端（低电平有效）当LD=0时Q D Q C Q B Q A=DCBA，因此使用LD可以将计数器直接置为默认数值，例如40。由于无信号输入时74192（1）和74192（2）的UP端均为高电平输入，因此若将原有的输入与一个0/1开关K用与门相连则可以使得计数器在无信号输入时也能计数，这样就可以实现手动置数的功能。如果对74192（1）和74192（2）的DOWN都进行这样的处理我们就可以对十位和个位分别进行置数，但是应注意的是计数器工作时开关应处在高电位，否则计数器将部工作。另外为了防止开关抖动对置数的影响，对开关K需要作去抖动处理，这一部分我们使用到了7414芯

片。

整个电路中传感器处理电路是关键，计数器部分系统的核心部分。只有两部分均正确无误的情况下系统才能正常工作。据此我们得出了整个系统的基本原理图，如下图所示。

方向鉴别

说明：（1）甲乙传感器的脉冲可由开关模拟，要注意甲乙开关拨动的顺序。

（2）甲乙脉冲和加减脉冲也可能是负脉冲，可逆计数器对加减脉冲有 要求。

（3）加减脉冲分别由两个D 触发器产生 可逆计数器 方向鉴别电路 乙传感器 甲传感器 空余泊位数显示 加脉冲 减脉冲 UP DOWN 传感器电路 传感器电路 锁脉冲 电路 译码电路 提示电路

手动调整键

四设计分析

1双D触发器的方向鉴别

下图为74HC74功能表

初始DU两端均处于低电平，由于有进车促使D触发器提供一个上沿，但由于U还为低电平所以使第一个D触发器输出为1，当车触碰到第二个触发器时使的U变为高电平第二个D触发器正常工作，因为一个上升沿和一个低电平使得第二个触发器输出为1。当有车出去时同理。由此可实现方向鉴别的功能，通过传感器和双D触发器可判断是进车还是出车，并可为下一个74192计数器提供脉冲和电平。

2去抖电路

逻辑表达式

说明：由于普通开关的闭合都会产生抖动，因此要用去抖电路消除抖动对电路的影响。

3 192计数电路

74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。(bcd,二进制),

◆CPU为加计数时钟输入端，CPD为减计数时钟输入端。

◆LD为预置输入控制端，异步预置。

◆CR为复位输入端，高电平有效，异步清除。

◆CO为进位输出：1001状态后负脉冲输出。

◆BO为借位输出：0000状态后负脉冲输出。

下图为192功能表

时序图如下：