一種基於單片機的自動停車收費管理裝置的製作方法
2023-05-26 00:54:11
專利名稱：一種基於單片機的自動停車收費管理裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種停車場自動停車收費管理裝置，特別是一種基於單片機的自動停車收費管理裝置。
背景技術：
隨著經濟的增長，越來越多的人加入了購車行列。汽車數量的劇增和停車場地的相對短缺，使得停車場的管理收費問題凸現，特別是大型超市的臨時停車場管理收費更加困難。目前的停車場收費管理系統通常採用以下兩種計費方式(I)攝像計費方式。在停車場出入口分別放置一臺攝像機，通過攝像機攝下汽車車牌號碼送單片機或者電腦處理，再通過單片機計算停車時間和費用，並控制大門開啟。該方案信息量大，要求具有較大的存儲容量，且軟體設計複雜，成本高。(2)刷卡計費方式。車主到指定地點辦理IC卡，通過打卡進出停車場，並通過IC卡繳費。但該方式更適合於有長期固定停放車位的停車場。
發明內容針對已有停車場收費管理系統的缺點，本實用新型的目的在於，提供一種臨時停車場自動停車收費管理系統。本系統採用紅外線檢測單片機計費方式，所需存儲容量小，具備了自動開啟關閉大門功能、自動計費功能、顯示功能、顯示停車場狀況、查詢功能和列印功能，而且收費方式可以調節，使系統更具靈活性，整個系統操作簡單、價格低廉、安裝調試方便，能夠滿足管理臨時停車場的要求。此外，該系統還可以方便地實現信息加密和各種功能擴展，通過改進可成為通用型收費管理系統。為了實現上述任務，本實用新型採取如下的技術解決方案予以實現一種基於單片機的自動停車收費管理裝置，該裝置包括單片機，其特徵在於，在單片機上連接有紅外線檢測模塊、大門控制模塊、停車場狀態顯示模塊、數碼管顯示模塊、操作鍵盤和印表機。本實用新型的其他特點是，所述的單片機採用Freescale公司生產的MC9S12DG128型16位單片機。本實用新型的基於單片機的自動停車收費管理裝置，採用紅外線檢測和單片機計費方式，所需存儲容量小，具備了自動開啟關閉大門功能、自動計費功能、顯示功能、顯示停車場狀況、查詢功能和列印功能，而且收費方式可以調節，使系統更具靈活性，裝置操作簡單、價格低廉、安裝調試方便，能夠滿足管理臨時停車場的要求。此外，該裝置還可以方便地實現信息加密和各種功能擴展，通過改進可成為通用型收費管理系統。
圖I是本實用新型的結構框圖； 圖2是本實用新型主循環程序流程圖。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
具體實施方式
[0011]如圖I所示，本實施例給出一種一種基於單片機的自動停車收費管理裝置，分為7大模塊(1)紅外線檢測模塊安裝在停車場出入口以及每個停車位上，用於檢測汽車的進出車場大門和停車位信號，送單片機作相應處理。紅外線檢測模塊由紅外線發射電路和紅外線接收電路組成。其中接收電路又分為大門紅外線接收電路和停車位紅外線接收電路。
(2)大門控制模塊與紅外線檢測模塊協作，執行停車場大門的開閉功能。(3)單片機採用Freescale公司生產的MC9S12DG128單片機系統，它是本系統的核心部分，主要功能是監控鍵盤狀態，處理鍵盤輸入的操作信息，監控停車場狀態，控制大門開閉，有車駛入停車位後開始計時，汽車駛出停車位後停止計時，將停車時間換算為停車費用信息；控制顯示器按要求顯示各種信息，控制信息的列印過程。(4)停車場狀態顯示模塊顯示停車場狀態信號。黃燈表示進出的汽車正在處理中；綠燈表示有空位；紅燈表示場內車位全滿，不允許汽車進入。(5)數碼顯示器顯示停車的各種信息，包括北京時間、停車位、停車時間、空位數、停車費用、營業總額、收費標準和操作提示等內容。數碼顯示器採用8個共陽數碼管靜態顯示方式，節約了成本。(6)操作鍵盤通過4X4鍵盤(16個開關組成的行列陣)進行多種人工操作，包括顯示、查詢各類信息，修改收費標準，校準北京時間，列印當前顯示內容等。(7)印表機選用TPii P-40A，列印發票和總營業額。紅外線檢測模塊是裝置的主要模塊，分為發射端和接受端。紅外線發射電路包括相距一定距離的兩個紅外發射器，用來發射紅外線射束。兩塊NE555定時器晶片各自構成多諧振蕩器，第一隻為0. 67KHz，其輸出一方面送至第二隻振蕩器(21KHz方波)的4腳，對它進行調製，最後的輸出用來點亮紅外發射器；一方面作為時鐘信號，控制大門開閉。紅外線射束分別送至紅外接收電路，如果兩束紅外射束被阻斷，則接收電路輸出為1，反之輸出為0，脈衝經處理後觸發中斷，送單片機處理，作為汽車駛入駛出車場或停車位的信號。大門紅外線接收與之類似，只是減少了下降延觸發的集成單穩態觸發器74121。紅外接收器TS0P1738的輸出為集電器開路形式，兩隻紅外線射束分別送至兩個紅外線接收器。只有當兩隻紅外線射束都被阻斷時，才輸出+5V電平，分別送至上升延觸發與下降延觸發的集成單穩態觸發器，使74121輸出方波送至74LS148優先解碼器，作為汽車進出車位的中斷信號。當汽車駛入停車位時，單片機取出此時的系統時間送相應RAM，當汽車駛出停車位時，單片機再次取出該時刻的系統時間，並和初始時間相減，所得時間即為停車總時間，並送相應RAM0單片機模塊採用MC9S12DG128B單片機為核心。MC9S12DG128B單片機是Motorola公司M68HC12系列16位單片機中的一種，其內部結構主要有單片機基本部分和CAN功能塊部分組成，基本結構包括一個中央處理器單元HCS12 (CPU)，2個異步串行通信口 SCI，2個同步串行通信口 SPI，8通道輸入捕捉/輸出比較定時器，I個8通道脈寬調製模塊以及49個獨立數字I/O 口(其中20個具有外部中斷及喚醒功能)，在片內還擁有128KB的FlashROM, 8KB 的 RAM，2KB 的 EEPROM。在1/0 口的設置上，單片機的PO 口作為數據口，PO. 0-P0. 7分別與印表機的DB0-DB7相連。PL 0-P1. 5作為外部中斷源擴展口。P2. 0-P2. 2分別與紅、綠、黃燈相連，作為停車場狀態信號指示燈。單片機要處理的中斷比較多(包括汽車出入停車場中斷、駛入駛出停車位中斷等)，而且要求響應速度很快，所以採用軟體查詢的方法進行中斷優先級排隊滿足不了要求。因此採用74LS148優先編碼器擴展單片機外部中斷源，對應不同的中斷處理，例如開始和停止計時、計費等，並送顯示器顯示。如圖2為單片機的主循環程序流程即用於內部RAM和各種中斷的設置，不斷掃描鍵盤，做出相應操作，並送顯示器顯示。列印子程序為完成發票或營業額信息列印功能，列印發票同時將清除停車位的停車信息。切換顯示子程序4X4鍵盤上的返回鍵可以切換顯示北京時間、空位數、停車信息(包括停車位、停車總時間、停車費用)，並將顯示狀態記錄下來供列印子程序使用。顯示停車信息時，如果不能同時顯示全部內容，可通過上翻、下翻鍵切換顯示。初始化時是顯示北京時間。F3功能鍵操作子程序4X4鍵盤上的F3功能鍵主要用於查詢各種數據、設置收費標準和校準北京時間。定時中斷服務程序裝置的時鐘採用單片機內部時鐘，該程序將時鐘設置為24小時制，並修正時鐘計數單元。當汽車通過或者停在停車場時，紅外線檢測模塊將通知單片機有汽車進和出，單 片機再根據停車場的狀態控制停車場大門的開啟和關閉，計算停車的時間和費用，並送顯示器顯示，印表機列印，處理鍵盤的顯示、查詢、修改要求。停車收費標準為n元/小時，超過30分鐘按一小時計，否則不計。該裝置還可以充當時鐘。
權利要求1.一種基於單片機的自動停車收費管理裝置，包括單片機，其特徵在於，在單片機上連接有紅外線檢測模塊、大門控制模塊、停車場狀態顯示模塊、數碼管顯示器、操作鍵盤和印表機。
2.如權利要求I所述的基於單片機的自動停車收費管理裝置，其特徵在於，所述的單片機選擇MC9S12DG128B單片機。
專利摘要本實用新型公開了一種基於單片機的自動停車收費管理裝置，該裝置包括單片機，在單片機上連接有紅外線檢測模塊、大門控制模塊、停車場狀態顯示模塊、數碼管顯示模塊、操作鍵盤和印表機。採用紅外線檢測和單片機計費方式，所需存儲容量小，具備了自動開啟關閉大門功能、自動計費功能、顯示功能、顯示停車場狀況、查詢功能和列印功能，而且收費方式可以調節，使系統更具靈活性，裝置操作簡單、價格低廉、安裝調試方便，能夠滿足管理臨時停車場的要求。此外，該裝置還可以方便地實現信息加密和各種功能擴展，通過改進可成為通用型收費管理系統。
文檔編號G07B15/06GK202362837SQ20112050806
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月8日 優先權日2011年12月8日
發明者餘曼, 王旭, 許世維 申請人:長安大學