1、學位(xuwi)論文獨創性聲明本人(bnrn)鄭重聲明：1. 堅持(jinch)以“求實、創新”的科學精神從事研究工作。2. 本論文是我個人在導師指導下進行的研究工作和取得的研究成果。3. 本論文中除引文外，所有實驗、數據和有關材料均是真實的。4. 本論文中除引文和致謝的內容外，不包含其他人或其它機構已經發表或撰寫過的研究成果。5. 其他同志對本研究所做的貢獻均已在論文中作了聲明并表示了謝意。摘要(zhiyo)本設計是基于單片機的立體車庫系統，采用兩層四列的模式來實現對立體車庫的移動和停放。它主要以AT89S52單片機為控制核心，由硬件和軟件組成。硬件主要由四個模塊組成，包括單片機控制模塊、按

2、鍵電路、車位顯示燈和車位移動顯示燈模塊。軟件部分主要包括程序設計和流程圖，程序是以C語言為基礎，以KEIL軟件進行(jnxng)編程和調試，流程流程圖是整個設計的操作流程。這樣由硬件的調試和軟件的設計實現了本設計的自動尋位和自動移位功能，解決了在擁擠的城市中停車困難的問題。關鍵詞：立體車庫; AT89S52芯片(xn pin); 自動移位AbstractThe design is based on three-dimensional garage SCM system, using two four-column mode to achieve the three-dimensional mo

3、vement and parking garage. It mainly A single-chip design is based on the three-dimensional garage system that uses two four-dimensional model to achieve the movement and parking garage. It mainly AT89S52 microcontroller core, consists of hardware and software components. Hardware consists of four m

4、odules, including single-chip control module, the key circuits, display lights and parking spaces to move the display module. Software part includes program design and flow chart, the program is written in C language-based, KEIL software for programming and debugging, process flow chart is designed

5、to operate throughout the process. So by the hardware debugging and software design to achieve a bit of the design of automatic search and auto-shift function, convenient parking difficulties in crowded urban problems. T89S52 microcontroller core, consists of hardware and software components. Hardwa

6、re consists of four modules, including single-chip control module, the key circuits, display lights and parking spaces to move the display module. Software part includes program design and flow chart, the program is written in C language-based, KEIL software for programming and debugging, process fl

7、ow chart is designed to operate throughout the process. So by the hardware debugging and software design to achieve a bit of the design of automatic search and auto-shift function, convenient parking difficulties in crowded urban problems.Keywords: Parking garage; AT89S52 chip; automatically shift 目

8、錄(ml)TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc7336 第一章 緒論(xln) 第一章 緒論(xln)隨著汽車行業的快速發展，停車困難問題越來越嚴峻，道路上到處都是亂停亂放的現象，嚴重影響了城市的和小區的形象。雖然很多地方都設立了停車場，但停車場是平面的，而且每輛車的占地面積(min j)是一定的，所以這就造成了土地的嚴重浪費。因此，為了解決汽車停放的問題，就要設計一種可以更好地存儲車輛停放的實物-立體車庫。立體車庫是立體的，它占用土地面積小，而且利用率高，在各大商場中很受人們的喜愛。1.1 研究背景(bijng)和意義我國正處在經濟高速發展的的道路上，國家越來越富裕，

9、人們的生活也越來越好。在物質需求得到滿足的同時，人們也逐漸學會享受起來。以前大多數人工作和學習都會以公交車作為自己的代步工具，但是現在公交車已經不能滿足每個人的需求。隨著我國的汽車發展技術的提高，并且和國外一些大型的汽車公司一起合作，使得汽車的價格有著大幅度的下降。在城市里坐公交車特別的擁擠，一輛公交車上甚至連落腳的地方都沒有，所以很多人都希望擁有一輛屬于自己的車，隨之而來的帶來是停車困難的嚴重的問題。1.2國內發展狀況臺灣從上世紀80年代初開始研究立體車庫，當時日本的技術已經成熟，后來臺灣從日本引進了舊精的技術，生產出第一個垂直循環式立體車庫。直到90年代末，臺灣方面的技術逐漸趨于成熟，停車

10、設備也處于穩定發展狀態。大陸想對于臺灣起步的較遲一些，開始于90年代初期。此時國內立體車庫還屬于空白階段，迫切需要人才和研究技術。為了發展停車設備行業，我國頒發了22家允許研究立體停車設備制造資質的企業。國家培養了一大批高端人才，經過不斷的努力他們為立體車庫做出了很大的貢獻。比如徐格寧、王鷹、王建民和任少云等人，他們是國內第一批研究立體車庫的高端技術人才，他們開發的計算軟件FTA為以后的立體車庫發展提供了很大便捷，他們也提出來鋼結構立體停車庫系統失效樹理論的分析方法。他們刻苦努力，在他們之后又踴躍了大批的技術人才，正是他們的努力才能推到立體車庫的發展和前景。同時，我國也引進了國外的高端技術來彌

11、補自己的不足，從中也涌現出很多優秀的企業?，F在國內做的比較好的有40多家，杭州西子、深圳怡豐算是里面的翹楚了，不管是質量還是口碑在業界都是得到認可的。立體車庫的種類有很多，但大都是從垂直循環(xnhun)立體車庫演變過來的?，F在大體上可以分為升降橫移式、垂直提升式、垂直循環式、圓形水平循環式、箱型水平循環式、巷道堆垛式等。垂直循環式立體車庫占用土地面積小，可以放在設立地上、也可以地下，停放(tngfng)便捷。其內部安裝了升降機，車輛停在車板時，可通過循環裝置實現存取和升降橫溢。電機轉到快速，運行平穩，工作過程中無噪音產生，完全實現了自動化控制。在許多小區和大型商場中都設立垂直循環立體車庫，它

12、操作方便，基本上熟悉了步驟，一個人就可以適應整個工做環境。在現在的立體車庫種類很多，但大部分都是由它演變而來，實現的功能大相徑庭。由于它可以分為很多層，每層停放了很多車輛，所以基本上可以滿足小區和商場的需求。1.3立體車庫分類(fn li)立體車庫的種類有很多，但大都是從垂直循環立體車庫演變過來的。現在大體上可以分為升降橫移式、垂直提升式、垂直循環式、圓形水平循環式、箱型水平循環式、巷道堆垛式等。垂直循環式立體車庫占用土地面積小，可以放在設立地上、也可以地下，停放便捷。其內部安裝了升降機，車輛停在車板時，可通過循環裝置實現存取和升降橫溢。電機轉到快速，運行平穩，工作過程中無噪音產生，完全實現了

13、自動化控制。在許多小區和大型商場中都設立垂直循環立體車庫，它操作方便，基本上熟悉了步驟，一個人就可以適應整個工做環境。在現在的立體車庫種類很多，但大部分都是由它演變而來，實現的功能都是很類似的。由于它可以分為很多層，每層停放了很多車輛，所以基本上可以滿足小區和商場的需求。1.4 立體車庫的論證方法首先，我們對于實際的立體車庫系統進行構思和設計的時候，立體車庫的硬件是應該具備有相應的按鍵、二極管和中單片機芯片等等。本次設計主要是采用AT89S52芯片來實現立體車庫的功能，AT89S52有豐富的引腳和很強的性能，可以實現車位的移位和按鍵開關等功能。最后，要對硬件和軟件進行調試，看看是否可以實現要求

14、的功能。其次，為了更好的顯示出車位的調度，本系統采用二極管來替代車位，根據二極管的移動狀態(zhungti)來顯示車位的移動過程。當一樓有車停放時，即可通過按鍵開關來選擇停放，先停滿二樓停車場，然后再停放一樓的車位。如今，立體車位的使用越來越多，在很多商場和小區都有設立，可見立體車庫的前景非常廣闊。所以，本課題將以單片機為核心(hxn)來設計一個立體車庫，來實現出立體車庫的功能。第二章 控制系統(kn zh x tn)硬件設計2.1硬件電路結構組成本系統主要是以AT89S52芯片為核心進行設計。來實現立體車庫的自動尋位和自動移動功能。硬件電路主要由單片機控制模塊、按鍵電路、復位電路、車位顯示燈

15、、移動車位顯示燈和晶振電路組成，如圖2.1所示，用LED燈替代車位的狀態（LED燈亮表示有車停放），當電路接通時，系統進行初始化。通過按鍵電路選擇車位移動的位置，單片機會自動地進行控制車位的移動。單片機控制模塊 晶振電路復位電路車位顯示燈車位移動顯示燈按鍵電路圖2.1硬件結構框圖2.2主芯片的控制模塊（1） AT89S52系列(xli)單片機芯片本系統采用(ciyng)單片機系統控制設計的立體循環車庫。由于微控制器具有控制功能，集成度高，體積小，可靠性好等優點，更適合于小規模的系統設計。該系統是在為角色起著關鍵的作用微控制器的控制，我選擇了一個更高的集成度AT89S52的。 AT89S52具有

16、以下標準功能：三個16位定時器/計數器，一個向量2級數據指針,8k字節Flash,256字節RAM等片內晶振及時鐘電路。另外，AT89S52在OHZ靜態邏輯時可選擇節電模式，在空閑(kngxin)模式下cpu停止運行，RAM在掉電保護方式下被保存。此時，振蕩器也被凍結，單片機停止運行，直至硬件復位。（2）AT89S52引腳介紹圖2.2 AT89S52引腳圖1、擁有靈巧的8位CPU和在系統可編程Flash2、晶片內部具時鐘振蕩器（傳統最高工作頻率可至 12MHz）3、內部程序存儲器（ROM）為 8KB4、內部數據存儲器（RAM）為 256字節5、三個 16 位定時器/計數器6、32 個可編程I/

17、O 口線7、三級加密程序存儲器8、全雙工UART串行通道(tngdo)9、低功耗空閑(kngxin)和掉電模式；10、看門狗定時器；2.3 復位(f wi)電路單片機接通電源時產生復位信號，完成單片機啟動，確定單片機起始工作狀態。手動按鍵產生復位信號，完成單片機啟動，確定單片機的初始狀態。單片機有上電復位和手動上電復位兩種，如果想系統復位，必須要讓RST引腳保持兩個機器周期以上的時間，正脈沖有效，寬度10ms。上電復位電路工作原理通電時，電容兩端相當于是短路，于是RST引腳上為高電平，然后電源通過電阻對電容充電，RST端電壓慢慢下降，降到一定程度，即為低電平，單片機開始正常工。 圖2.4 復位

18、電路2.4 晶振電路晶振電路：單片機工作的時間基準，決定單片機工作速度。晶振電路就是時鐘電路，向單片機提供一個正弦波信號作為基準，決定單片機的執行速度。 AT89S52有XTAL1 和 XTAL2兩個引腳，XTAL1是單芯片系統時鐘的反相放大器輸入端，XTAL2是系統時鐘的反相放大器輸出端。通常在XTAL1 和 XTAL2引腳件加一個晶振和兩個電容（約20PF左右），便可作為一個晶振電路。電容單片機晶振頻率范圍：0 33MHz。如圖2.4所示晶振電路連接(linji)方式為 ：圖2.4 系統(xtng)晶振電路2.5 按鍵(n jin)電路按鍵電路作用是接受來自人工按鍵的信號，初始化時所有開關

19、都設置為高電平，當按鍵按下時，會將高電平置為低電平，然后將低電平信號傳輸給單片機進行處理。如圖2.5所示：圖2.5 按鍵電路按鍵電路原理與分析電路共有16個按鍵作為單片機的命令輸入端口，P2.0P2.7端口表示一樓車位上的開關，P3.0、P32、P34和P36端口表示二樓的開關。具體工作方式是：當一樓的P2.0端口開關被按下時，電路會導通，形成一個低電平通向單片機，實物上則顯示為第一個燈亮起。若將車位移動到二樓的某個位置時，就按下P3.0、P32、P34和P36端口的開關，單片機自動尋找二樓的車位位置。2.6 停車位顯示(xinsh)燈（1）車位燈顯示(xinsh)原理LED燈也叫發光二極管，

20、有正向導(xingdo)通反向截止的特點。將二極管的正極接電源端，負極接單片機的引腳。初始狀態時將單片機端的引腳設為高電平，此時二極管不發光，當按鍵按下時，會產生一個信號給單片機，將單片機的引腳變為低電平，此時二極管正向導通，二極管發光。（2）車位狀態的LED燈顯示本系統采用了兩層四列式的立體車庫設計的模型，用發光二極管代替車位的狀態。P0.1、P0.3、P0.5和P0.7表示一樓的4個車位，P1.1、P1.3、P1.5和P1.7表示二樓4個的車位。當一樓的按鍵按下時，向相應的輸出口輸入低電平，二極管此時被點亮，表示有車停放在車位，此時按下二樓的車位按鍵，單片機自動將車庫移位至二樓停放，停放好

21、后車位的二極管被點亮，并且在實物中可以顯示出車位的移動路徑。如圖2.6:圖2.6 2.7 車位移動(ydng)顯示燈車位移動顯示(xinsh)燈原理 本設計(shj)中采用發光二極管代替車位移動的軌跡，使用單片機的P0.0、P0.2、P0.4、P0.6、P1.0、P1.2、P1.4、P1.6引腳接二極管，當按鍵被按下時，車位會沿著LED的方向移動。如圖2.7所示： 圖2.7系統軟件(x tn run jin)設計軟件設計部分需要實現的功能時當一樓或者二樓的車位按鍵被按下時，實現車位的移動，并利用發光二極管來表車位的狀態和車位移動的位置(wi zhi)，并且是同步的。整個軟件設計是包括以下幾個部

22、分：系統加電初始化后，所有的二極管都不亮，當車輛停放在一樓的某個車位時，一樓的二極管被點亮，然后用戶根據自己的選擇將車停放在一樓或二樓的某個車位。3.1軟件設計流程(lichng)圖 整個軟件模塊設計包括了按鍵模塊和程序設計，并利用發光二極管顯示車位的移動狀態。整個軟件模塊程序流程圖如下圖3.1所示 圖3.1 車輛存放流程圖 3.2 按鍵(n jin)程序設計此次按鍵接口電路(dinl)采用的是獨立式鍵盤接口，用P3.0引腳控制一樓的車位，P2.1、P2.3、P2.5和P2.7引腳控制二樓的車位，初始化時將I/O口設為高電平，當按鍵(n jin)按下時，高電平被置為低電平，然后將低電平傳給單片

23、機進行控制。設計程序如下：void key_scan1 ()if (P2 = 0 xFE ) key_number = 0 ;if (P2 = 0 xFD )key_number = 1 ;if (P2 = 0 xFB )key_number = 2 ;if (P2 = 0 xF7 )key_number = 3 ;if (P2 = 0 xEF )key_number = 4 ;if (P2 = 0 xDF )key_number = 5 ;if (P2 = 0 xBF )key_number = 6 ;if (P2 = 0 x7F )key_number = 7 ;if (P3 = 0 xF

24、E )key_number = 8 ;if (P3 = 0 xFD )key_number = 9 ;if (P3 = 0 xFB )key_number = 10;if (P3 = 0 xF7 )key_number = 11;if (P3 = 0 xEF )key_number = 12;if (P3 = 0 xDF )key_number = 13;if (P3 = 0 xBF )key_number = 14;if (P3 = 0 x7F )key_number = 15;3.3 車位程序顯示燈車位主要是通過發光(f un)二極管代替的，在設計中用P0.1、P0.3、P0.5和P0.7

25、引腳來控制一樓的4個車位，P1.1、P1.3、P1.5和P1.7引腳控制二樓4個的車位。有車停放(tngfng)時，二極管變亮，無車停放時，二極管熄滅。設計程序如下： if (key_buf0 = 1)P01 = 0;delay(500);P01 = 1;delay(500);P01 = 0;if (key_buf0 = 3)P03 = 0;delay(500);P03 = 1;delay(500);P03 = 0;if (key_buf0 = 5)P05 = 0;delay(500);P05 = 1;delay(500);P05 = 0; 3.4車位顯示(xinsh)燈程序設計用LED的移動

26、來顯示(xinsh)車位移動的路徑，程序設計中用P0.0、P0.2、P0.4、P0.6、P1.0、P1.2、P1.4、P1.6引腳接二極管，當選擇被移車位和移到車位時，LED燈會沿著設計的路徑(ljng)進行移動。程序設計如下：if (key_buf0 = 0 & key_buf1 = 2)P01 = 0;delay(500);P01 = 1;delay(500);P01 = 0;delay(500);P01 = 1;P00 = 0;delay(1000);P00 = 1;P02 = 0;delay(1000);P02 = 1;delay(500);P03 = 0;delay(500);P03

27、 = 1;delay(500);P03 = 0;3.5系統(xtng)調試立體車庫初始狀態測試 立體車庫初始化，開始運行后，所有LED燈均不亮。當按一樓某個車位按鍵按鍵時，二極管開始點亮。若空車位在一樓停車場，想要移動空車位到二樓，此時按下按鍵開關，單片機會自動移動車位。如下表顯示一樓和二樓的車位狀態。表3.5.1 一樓車位開始(kish)進車樓層車位初始狀態進車顯示一樓1無車按鍵開關1燈亮2無車按鍵開關2燈亮3無車按鍵開關3燈亮4無車按鍵開關4燈亮樓層車位初始狀態顯示二樓5按鍵開關5燈滅6按鍵開關6燈滅7按鍵開關7燈滅8按鍵開關8燈滅表3.5.1 二樓車位初始狀態結論：初始狀態車只能從一樓車

28、位進入，二樓的車位都是空的。若要將一樓的車移動到二樓的車位，必須現在一樓的車位有車停放才行，實物(shw)中則顯示為燈亮。立體車庫車位運行(ynxng)測試由于車位移動選擇比較多，所以就從中選幾個座位測試用例。入下表所示：從一樓車位移(wiy)車一樓車位移到車位被移車位狀態移到車位狀態12燈滅燈亮7燈滅燈亮21燈滅燈亮8燈滅燈亮32燈滅燈亮6燈滅燈亮45燈滅燈亮1燈滅燈亮從二樓的車位移(wiy)車二樓車位移到車位被移車位狀態移到車位狀態54燈滅燈亮1燈滅燈亮63燈滅燈亮7燈滅燈亮78燈滅燈亮2燈滅燈亮86燈滅燈亮3燈滅燈亮結論(jiln)：車位中的每一輛車都可以自由移動，從一樓可以停到的車位，

29、從二樓可以移到一樓的車位。（3）立體車庫運行測試(csh)圖片總結(zngji)本次設計基于AT89S52單片機立體車庫系統的設計和實現，介紹了基于AT89S52單片機微處理芯片、按鍵開關、車位顯示燈和車位移動(ydng)顯示燈等組成的立體車庫的系統的硬件設計。經過不斷調試和改進，基本上實現了立體車庫的自動尋位和自動以為功能。畢業設計需要(xyo)掌握很多的內容，它涉及到的知識點比較多，而且自己對很多功能和原理都是比較陌生的，所以我花了很多的時間在自己的設計上，并且我也經常去向指導老師請教問題。這次畢業論文的設計，從開始準備資料到最后的定稿，我學到了很多不曾了解的知識，為今后工作打下了較為堅實的基礎。本文還有很多的不足之處，懇請各位老師批評和指導。 參考文獻1 .楊永平