基于单片机的智能停车场管理系统毕业论文设计(6)

UARTIRQ中断实现与上位机配置的RS-232串行通信接口COM链接，实现了数据的及时传输。另外，语音提示部分利用SPCE061A的语音处理优势。利用SPCE061A的语音压缩算法库和内置的DAC等，即可实现清晰的语音播报功能，无需外加语音芯片。

3.3 车辆检测系统硬件设计

在本系统结构中，选用Atmel的8位单片机AT89C51作为环形线圈检测器的硬件控制核心，其片含有2K字节的Flaash程序存储器，128字节的片内RAM，2路定时器/计数器。丰富的片内结构，可以同时满足车辆检测和数据传输的需要，保证了系统的可靠性，其总体结构图如图3-2所示[16]：

图3-2 车辆检测系统硬件结构图

输出显示器 地感线圈 晶振电路 复位电路 单片机AT89C51 信号整形电路 计数电路 耦合振荡电路 3.3.1 锁相环路工作原理

锁相环主要由相位比较器、压控振荡器、低通滤波器3部分组成，它的基本构成如下图3-3所示：

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输入信号Ui 误差电压Uo 控制电压Ud 输出信号Uo

相位比较器 低通滤波器 压控振荡器 f1 f3 比较信号 f2

图3-3 锁相环原理图

当输入信号与压控振荡器的输入信号频率不同时，相位比较器比较着两个信号的振荡相位，输出它们的相位差，经低通滤波器加到压控振荡器上，使压控振荡器的频率跟着变化，其输入信号的频率接近，最后等于输入信号的频标值，当两者的输出便不再变化。

压控振荡器的输出Uo接至相位比较器的期中一个输入端，施加于相位比较器灵一个输入端的外部输入信号Ui与来自压控器的输出信号Uo相比较，比较结果产生的误差输出电压Ud正比于Uo两个信号的相位差，经过低通滤波器滤除高频分量后，得到一个平均电压Ud。这个平均值电压Ud朝着减少VC0输出频率和输入频率之差的方向变化，直至VC0输出平和输入信号频率获得一致。这时两个信号的频率相同，两相位差保持恒定称作相位锁定[17]。

3.3.2 信号输入电路的设计

本系统的信号输入电流时产生正弦波的振荡器电流，容三式振荡器是因为电容的三个端子和器件的三个电极相连接而得名。

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R1 R4 VT1 C4 C2 C1 R3 R2 C3 C4

图3-4 振荡电路图模块

3.3.3 复位电路的设计

AT89C51

Vcc R1 C

R2 REST Vcc 图3-5 复位电路图模块

复位电路图如图3-5所示:双线圈的检测系统所才用的结束检测的方式给予相同，即在启动时，并确认车辆到达之后，通过判断线圈频率与基频的差值是否小于一定阈值来判断车辆是否离开线圈。

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第4章 系统软件设计

4.1 程序流程图

检测中心频率 荡脉冲电路单片机产生激起震 初始化 是 是否修正 f 否 F偏移量是否大于阈值 延时处理 修正f 调用检测程序 判断是否有车 是 否 否 是

图4-1 程序流程图

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有车 调用通讯程序 返回 4.2 设计要点

1. 振荡电路是由电感和电容组成的，在每次检测完毕后，由于振荡频率的变化，在电容上可能有多余的电荷存在，经过若干次检测后，积累的电荷将击穿电容，使设备不能正常工作。所以在设计电路时应该考虑振荡电路的保护电路。

2. 上述设计思想只是就一个检测器连接一个地感线的情形。而在实际应用中，一般检测要连接2~4个地感线圈，可以同时检测多个车道。这些线圈分别埋在相邻车道下。因此，振荡电路起振后，线圈之间可能会引入干扰，另外，电感或电容元件老化也会引起工作误差。

3. 根据试验结果，各种干扰和有车通过时都会引起中心频率的偏移。为了保证系统不会因为干扰而发生误操作，据干扰和锁引起中心频率偏移的程度不同，预先设定一个阈值，作为判断有车无车的界限，当中心频率f偏移大于该阈值时，为有车通过，反之认为无车通过[18]。

4.3 编制软件程序

车位诱导程序： 系统初始化：

一般情况，直接调用此函数将单片机系统时钟设置在72MHz SystemInit();

程序中经常要用到延时函数，在这里为了提高CPU工作效率，不再使用死等待的演示方式，而是采用定时器作延时。

void Delay_Configuration(u8 SYSCLK) {

RCC_APB1PeriphClockCmd(Delay_RCC_APB1Periph_TIMx,

SYSCLK,

ENABLE);

TIM_PrescalerConfig(Delay_TIMx,

TIM_PSCReloadMode_Update);

}

超声波检测模块初始化

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