基于单片机的自动停车收费系统设计

基于单片机的自动停车收费系统设计

文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）

毕业设计学生姓名：曹茜学号：

学院：电气工程学院

专业：测控技术与仪器

题目：自动停车收费控制系统的设计

指导教师：赵哲

评阅教师：

2013年6月

河北科技大学毕业设计成绩评定表

注：该表一式两份，一份归档，一份装入学生毕业设计说明书中。

毕业设计中文摘要

毕业设计外文摘要

目录

1 引言 (1)

课题研究背景 (1)

国内外的研究现状 (1)

课题的意义和解决的问题 (2)

2 设计系统总体的框架 (4)

3 硬件设计 (6)

主控芯片MCU的选型 (6)

AT89C52的引脚及功能 (6)

采样部分介绍 (13)

按键部分的设计 (14)

显示部分的设计和芯片选型 (15)

打印部分的设计和芯片选型 (18)

大门控制部分的设计 (22)

硬件抗干扰 (23)

4 程序设计 (24)

程序设计介绍 (24)

方案设计程序流程图 (24)

结论 (29)

致谢 (30)

参考文献 (31)

附录A 部分设计程序清单 (32)

附录B 系统硬件总电路图 (49)

1 引言

课题研究背景

随着社会经济的发展和人民生活水平的日益提高，拥有私人车辆已不再是高不可及的梦想。根据国家统计局发布的权威数字，截至2005年底，中国民用汽车保有量为3160万辆，其中私人汽车保有量为1852万辆，占总量的%。私人汽车中，载货汽车452万辆，载客汽车1384万辆。2006年中国销售了700多万辆各类汽车，粗略估计，超过60%为私人购买。减去2006年报废的100多万辆汽车，加上新增的400多万辆，专家估计截至2006年底，中国私人汽车保有量接近2200万辆[1]。2006年，中国成为仅次于美国的全球第二大新车市场。

随着汽车大批量进入个人家庭，停车难、行路难成为困扰城市交通的大难，现有的停车泊位越来越不能满足停车需求，车辆的任意停放给交通的安全和畅通带来了很大的影响，也给交通控制工作带来了很多不便，尤其在商场超市等地下停车场收费更加困难，经常由于收费系统不够快捷、完善而造成入场缓慢，车辆滞留，从而形成堵车情况。而目前多数停车场收费系统都以非接触式卡[2]作为车辆进出的凭证，一车一卡，将射频卡识别技术[3]和图像处理技术[4]结合进行管理。这样做的问题之一，一旦客户丢失卡片，计费信息便全部丢失，造成计费失败引起纷争，因此，停车控制开始受到人们的重视。为了解决非接触式卡收费系统存在的问题，提出了一种基于单片机的智能收费系统，将复杂问题简单处理。本系统采用红外线检测单片机计费方式，所需存储容量小，具备了自动开启关闭大门功能、自动计费功能、显示功能(显示停车场状

况)、查询功能和打印功能，而且收费方式可以调节，使系统更具灵活性。整个系统操作简单、价格低廉、安装调试方便。能够满足管理临时停车场的要求。此外，该系统还可以方便地实现信息加密和各种功能扩展，通过改进可成为通用型收费管理系统。

国内外研究现状

目前国内外大多是针对某一方面的研究，例如停车诱导系统[5]，停车收费系统等，取得了良好的效果，为智能化停车场管理体系的研究提供了理论与实践的基础。早在1971年，在德国的亚琛市就建立了停车诱导系统。这也被认为是世界上最早的停车诱导系统。该系统对室内的12处停车场在主要的交叉路口设置了光电显示的停车场诱导系统，截至1980年控制对象增加到了40处，诱导标志由远距离控制，促进了现有停车场的有效利用。日本于1973年在柏市建立了日本最早的停车诱导系统。所提供的信息以停车场的使用状况、车位数以及停车场的位置等为主。日本的停车诱导信息发布系统集成在日本警察厅开展的UTMS （Universal Traffic Management System）项目中，通过UTMS的交通管理集成系统发布停车诱导信息。采用区域、主要路口、停车场内三级引导电子显示牌，显示停车场在区域中的位置，停车场的行车方向和是否有空车位的信息。大约同一时期在法国、英国、瑞士等过也相继建立了类似的系统。

国内对智能停车场也进行了大量的研究，大连理工大学的宁秋平对非接触式 IC 卡[6]在停车场管理系统中的应用进行了设计，改善了收费系统，北京工业大学的王湘斌对智能停车场内部控制系统的通信进行了研

究，提出了基于 Lon Works 现场总线技术的智能化停车场控制系统设计[7]，但我国的停车场管理系统大多还存在智能化、集成度低的缺点，注重收费的自动化，而忽视了停车过程的自动化、安全监控的自动化。各个管理子系统没有有效地综合集成起来，这样直接导致了停车场安全性、管理智能化水平和整体运行效率的降低。

课题的意义和解决的问题

对自动停车收费控制系统的研究无论在理论上还是方法上都具有重要意义。本系统采用红外线检测单片机计费方式的全新自动停车收费管理系统，为临时停车场提供了一个操作简便、价格低廉，而且行之有效的管理办法。本系统的实际开发使用将大大节省临时停车场的管理费用及人手，提高临时停车场的利用效率。该系统的优点在于根据需要可方便地设置停车管理设备, 并可实现入口处不停车驶入、出口处设有自动收费的收费模式, 由此可大大提高了停车管理效率, 改善了临时停车场因收费效率低下而造成的附近道路严重拥堵等现象。该系统的提出填补了我国在临时停车场收费系统方面的空白, 将为我国面临的停车难问题提出一个具有广泛市场前景的有效解决方式。

传统的停车计费方式存在着一些不足，针对这些不足，设计了一个基于89C51单片机的一款临时停车场自动停车收费管理系统,该系统采用比传统停车计费方式更优越的红外线检测计费方式,可以实现自动计费,实时查询、显示停车场状况,打印数据,自动开启关闭停车场大门以及随时更改收费标准等功能.该系统操作简单,价格低廉,安装调试方便,很好地解决了临时停车场的管理收费问题。本系统的实际开发使用将大大节