论文总字数：54580字

目 录

1 绪论 1

1.1 课题研究的背景及意义 1

1.2 国内外技术的发展现状 1

1.3 设计的主要目标任务 1

2 方案设计 2

2.1 系统设计原理 2

2.2 硬件方案的选择 3

2.2.1主控制芯片的选择 3

2.2.2 电源电路 4

2.2.3显示模块的选择 4

2.2.4 RFID刷卡模块的比较 4

2.2.5 按键输入的比较 5

2.2.6 数据存储芯片 5

2.2.7 电机驱动电路的选择 5

2.2.8 语音播报电路 6

3 硬件电路设计 6

3.1 单片机最小系统设计 6

3.1.1 STC89C52单片机 6

3.1.2 52单片机最小系统电路设计 6

3.2 IC卡原理及驱动电路设计 8

3.2.1 IC射频卡简介 8

3.2.2 IC卡内部结构介绍 8

3.2.3 单片机与读卡模块的连接 9

3.2.4IC卡读写过程 9

3.3 按键电路 10

3.4 LCD1602液晶显示电路设计 10

3.4.1 LCD1602液晶介绍 10

3.4.2 主控芯片和显示器件的连接 11

3.5 UN2003步进电机驱动电路设计 12

3.5.1 UN2003芯片介绍 12

3.5.2 步进电机的使用 12

3.5.3 UN2003驱动电路设计 12

3.6 语音播报电路 12

4 软件程序 13

4.1 系统总程序设计 13

4.2 IC卡读写子程序设计 15

4.3 按键模块程序 15

4.4 LCD1602液晶显示子程序 16

4.5语音播报模块程序 18

5 系统调试 18

5.1硬件调试 18

5.2 软件调试 19

6 结语 21

参考文献 21

致谢 22

附录一：电路图 25

附录二：程序源码 26

基于STC89C52的停车场智能管理系统

霍义

，China

Abstract:The design uses STC89C52 as the main control core, the use of radio frequency IC card module to read the hands of the IC card information, the first card after the success of the system automatically records the car storage time, while parking spaces reduced by 1, stepper motor control Rails lift to achieve the release, while the system will be parking sensor detection of parking information through the ISD1730 voice broadcast, to facilitate the owners to quickly find the free parking spaces; when the vehicle out of the car again card, the system identified successfully, the library time is automatically recorded system , And automatically calculate the parking time, at the same time according to the unit price to calculate the amount of charges. Stepper motor control railings lift out to release. After exiting, the system takes the user balance into the MCU. The entire system uses 1602 LCD to achieve the goal of human-computer interaction display.

Key words:STC89C52; IC card; LCD1602; parking detection;

1 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

IC收费的核心是IC读卡器部分。谈起IC卡读卡器，大多数人就立刻会想到这种产物的诞生是伴随数码相机而来的，不过现在已经不再只有数码相机使用它了，很多其他产品已经开始频繁的使用它了。“读卡器”，听起来这种产品是用来读取数据的，但实际上它不仅可以读取数据同时也可以写入数据。它一开始被寄予的期望是解决数码相机输出数据的问题。因为早先的时候USB接口的普及度不高，所以人们把数码相机的输出口和电脑的串口连接起来以达到数据传输的目的。但是因为电脑串口传输数据的速度很慢，人们就要花大量时间来把数据拷贝到硬盘上。所以，读卡器就是因为这个问题而诞生了。

早在1970年IC 卡读写器就随着IC卡的诞生而诞生了，IC卡是在上世纪七十年代浪漫的法兰西帝国的公民罗兰莫雷发明的，他首先完成了在卡片中放入可以进行编写代码完成操控的IC芯片的壮举，这个举动用中国的话来说就是他是第一个吃螃蟹的那个带头大哥。也是他的这个壮举，让卡片的作用变得多样化起来。可惜的是，他被别人摘了桃子，法国布尔公司在后来把IC卡的概念真正意义上的填充好，并完成了这个设想，真正的生产出了产品，后来还把这项技术应用到了金融、公共交通、身份证明等很多领域，也让读卡器具备了更多的功能，并且能够适用于更多场合里的不一样的类别^[1,2]。

1.2 国内外技术的发展现状

到目前为止IC卡的发展历经了好几代，第一代IC卡的概念是东洋人提出来的，那个时候被叫做ID卡。第二代IC卡在1上世纪七十年代中期诞生，法兰西的科学家罗兰·莫雷诺研发出了一种芯片。该芯片的外形和普通卡片相似，但是在它的内部存在事先放置好的电路，罗兰获得了这个产品的知识产权，这个产品即一开始的IC卡。两年后法国布尔公司走在全球的领先位置，开发出了真正意义上的IC卡。第四代IC卡是在十九世纪八十年代中期，法兰西人PTT制造出了一种电话卡，它的核心就是IC卡。因为IC卡具有非常优秀的安全性和稳定性，该公司得到了了出人意料的收获。

在中国读写器也早就变得非常普及，可以说随处可见。IC卡读写器其实就是人们生活中经常用到的各种智能卡的读写器具，打卡装置等等。就像我们学生在学校用的校园卡、生活中经常用煤气卡、电卡、还有上班时候用的考勤机等。现在生活中看到的读卡器基本上都是将所有功能整合在一起，或者和电脑连在一起。IC卡被分为两种：接触类和非接触类。智能卡基本都是使用IC卡读卡器来完成剩款的查看以及充值事项。

1.3 设计的主要目标任务

目前，社会经济不断发展，大家的荷包鼓起来了，汽车也从奢侈品变成了生活必需品。日益增长的汽车数量已经慢慢的成为公共停车场的压力，停车场的越建越大给车主们停车带来了方便也带来了不便，本课题的意义就是在于想为人们节约一点时间和精力。

停车场智能管理系统具有以下特点：

1、方便了人们的停车；

2、减轻了停车场管理人员的管理压力；

3、促进车位的有效利用；

4、有效维持停车场秩序；

本系统以STC89C52为控制中心，使用射频IC卡模块来读取车主手中的IC卡卡片信息^[3]。车主第一次刷卡成功以后系统自动记录汽车入库的时间，同时车位泊位数目减1，步进电机控制栏杆实现进入放行，同时系统将车位传感器检测的车位信息通过ISD1730语音方式播报，方便车主快速找到空余车位；在车辆开出时车主再次刷卡系统识别完成后，单片机自动记下出库时间，并算出车辆停了多久，同时根据之前规定好的单价计算收费金额。步进电机控制控制栏杆抬起表示放行。系统会自动将用户余额存入到单片机EEPROM中。本设计的预期效果如下所示：

（1）LCD1602液晶显示：显比如刷卡时间，单价，剩余车位数，应付金额等数据。

（2）IC卡刷卡：系统在车主刷卡的时候能够获取车主的一些资讯，比如编号，剩余多少钱等。

（3）步进电机开关门：通过UN2003驱动步进电机的正转和反转来实现栏杆抬起和栏杆落下。

（4）空余车位语音播报：通过单片机操控ISD语音芯片告诉车主哪些车位是空余可以停车的。

（5）按键：使用单独的按钮完成对车主使用费用的配置^[4]。

（6）时钟系统：单片机本身就带有准确的时钟，等待工作的时候就很准确，车主掏出卡片刷卡的时候事先烧在单片机里的计时收费程序就会运行，车主离开地库的时候需要再刷一次卡，这样系统就可以完成时间的记录并且算出车主应该付多少钱，同时将详细信息显示在LCD1602液晶显示屏上。

（7）扣费存储：通过单片机读写EEPROM来实现扣费信息的保存，实现掉电时数据也不遗失^[5]。

停车场的大小基本是不一样的，每个停车场采用的监管方法也不会一样，物业必须明白自己的长处和短处，这样才能挑选出适合自己条件的监管方法，免得采用了代价很高的监管方法，这样就得不偿失了。本设计的理念是想设计一个简单、耐用、接地气的停车场智能管理系统，能够具有简单，易上手的特点，同时保留一点可塑造性，以到达适用于各个规模停车场的检测需求的目的。

2 方案设计

2.1 系统设计原理

本方案是使用52单片机完成的停车场智能管理系统。方案由硬件电路和程序编写两个部分组成。硬件部分重点包括电路板的构思与制造，程序编写部分包含每个模块的驱动和总程序的调测与完成。

本方案大概包含下面几个部分^[6]：

1、单片机最小系统模块：用来完成整个系统的控制工作；

2、LCD1602液晶显示模块：用来显示车主进出车库的时间和交付的钱的数目；

3、时钟电路模块：发出控制单片机工作的时钟信号；

4、电源电路模块：为整个系统供能；

5、键盘模块：进行IC卡信息的输入；

6、ISD语音播报模块：给车主播报剩余的车位；

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