基于單片機(jī)的升降式立體車庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

基于單片機(jī)的升降式立體車庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 答 辯 人：安 英 指導(dǎo)老師：張翠英 立體車庫的優(yōu)化分析 棱柱式立體車庫的工作原理 立體車庫的硬件電路設(shè)計(jì) 立體車庫的軟件設(shè)計(jì) 立體車庫的優(yōu)化分析 總體來說，立體旋轉(zhuǎn)式車庫結(jié)構(gòu)及控 制系統(tǒng)簡單，車庫只需驅(qū)動(dòng)圓盤便可實(shí)現(xiàn) 車輛的升降動(dòng)作，易于維護(hù)；而且可以起 到美化扮靚城市、廣場、公園街道、小區(qū) 的作用。 棱柱式立體車庫的工作原理 多邊棱柱式轉(zhuǎn)盤豎立于地面，分為地上 和地下兩個(gè)部分。轉(zhuǎn)盤上共吊有 18 只吊籃， 每只吊籃呈棱柱狀，截面為五邊形；棱柱上 安裝鉸鏈用于把吊籃橫向懸掛在吊梁上，以 保證吊籃隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)處于垂吊狀態(tài)。 棱柱式立體車庫示意圖 立體車庫的硬件電路設(shè)計(jì) 多邊棱柱式立體車庫系統(tǒng)由鋼管組成 的構(gòu)架和電器與計(jì)算機(jī)組成的控制系統(tǒng)構(gòu) 成。 監(jiān)控臺(tái) 信息存儲(chǔ) 單片機(jī) 壓力、角位 移采樣電路 動(dòng)力控制 電機(jī) 單片機(jī)的選擇 具體型號(hào)選用單片機(jī) AT89C51。 AT89 系列 單片機(jī)中的一種 8 位機(jī)，具有較高的性價(jià)比，并 與 MC5-51 系列的許多機(jī)種都具有兼容性，是一 種應(yīng)用較多的機(jī)型。 地址鎖存的選擇 具體型號(hào)選用 74H573，選通 A/D轉(zhuǎn)換器的各 路模擬信號(hào)。 A/D轉(zhuǎn)換器的選擇 本系統(tǒng)使用的 A/D 轉(zhuǎn)換芯片為 ADC0809， ADC0809 芯片是一個(gè)逐次逼近型的 A/D 轉(zhuǎn)換 器。 車輛信息儲(chǔ)存的選擇 本系統(tǒng)中所采用的 24C02 為常用的雙列直插 式。 上位機(jī)的選擇 本系統(tǒng)上位計(jì)算機(jī)選擇 PC 機(jī)，利用 PC 機(jī)上的 com1 口進(jìn)行上位機(jī)（ PC 機(jī)） 與下位機(jī)（單片機(jī)）之間的通信，通信協(xié) 議采用 RS-232C 串行通信協(xié)議。 控制電路示意圖 X T A L 2 18 X T A L 1 19 A L E 30 EA 31 P S E N 29 RS T 9 P 0 .0 /A D 0 39 P 0 .1 /A D 1 38 P 0 .2 /A D 2 37 P 0 .3 /A D 3 36 P 0 .4 /A D 4 35 P 0 .5 /A D 5 34 P 0 .6 /A D 6 33 P 0 .7 /A D 7 32 P 1 . 0 1 P 1 . 1 2 P 1 . 2 3 P 1 . 3 4 P 1 . 4 5 P 1 . 5 6 P 1 . 6 7 P 1 . 7 8 P 3 .0 /R X D 10 P 3 .1 /T X D 11 P 3 .2 /I NT 0 12 P 3 .3 /I NT 1 13 P 3 .4 /T 0 14 P 3 .7 / R D 17 P 3 . 6 / W R 16 P 3 .5 /T 1 15 P 2 .7 /A 1 5 28 P 2 .0 / A 8 21 P 2 .1 / A 9 22 P 2 .2 /A 1 0 23 P 2 .3 /A 1 1 24 P 2 .4 /A 1 2 25 P 2 .5 /A 1 3 26 P 2 .6 /A 1 4 27 U1 A T 8 9 C5 1 D0 2 D1 3 D2 4 D3 5 D4 6 D5 7 D6 8 D7 9 Q0 19 Q1 18 Q2 17 Q3 16 Q4 15 Q5 14 Q6 13 Q7 12 LE 11 OE 1 U2 7 4 HC 5 7 3 2 - 1 M S B 21 A DD B 24 A DD A 25 A DD C 23 V RE F ( + ) 12 V RE F ( - ) 16 I N3 1 I N4 2 I N5 3 I N6 4 I N7 5 S T A RT 6 2 - 5 8 E O C 7 O UT P UT E NA B L E 9 CLO C K 10 V C C 11 2 - 2 20 G ND 13 2 - 7 14 2 - 6 15 2 - 8 L S B 17 2 - 4 18 2 - 3 19 I N2 28 I N1 27 I N0 26 A L E 22 U3 A DC 0 8 0 9 12 U 4 : A 7 4 0 5 C1 1 0 u F R1 1 0 k R2 1 0 k R3 1 0 k X1 CR Y S T A L C2 1 0 u F C3 1 0 u F S C K 6 S D A 5 WP 7 A0 1 A1 2 A2 3 U4 2 4 C02 C R4 1 0 k R5 1 0 k T 1 I N 11 R1O UT 12 T 2 I N 10 R2O UT 9 T 1 O UT 14 R1I N 13 T 2 O UT 7 R2I N 8 C2 + 4 C2- 5 C1 + 1 C1- 3 VS+ 2 V S - 6 U5 M A X 2 3 2 2 3 1 U 7 : A 7 4 3 3 5 6 4 U 7 : B 7 4 3 3 C4 1 0 u F C5 1 0 u F C6 1 0 u F V c c V c c V c c 地址鎖存 車輛信息存儲(chǔ) 單片機(jī) 模數(shù)轉(zhuǎn)換 信號(hào)輸入 接外部串口 P 2 . 7 RD WR I N T 0 P2.5P2.4 V c c 實(shí)現(xiàn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng) 保存各個(gè)存車信息 信號(hào)讀取 信號(hào)傳送 串行通信協(xié)議 車庫的動(dòng)力控制電路 Q1 2 N33 9 1 A Q2 2 N33 9 1 A R1 1 0 k R2 1 0 k R3 1 0 k R4 1 0 k K1 RL Y - DP CO K2 RL Y - DP CO D1 1 M 1 1 0 Z S 5 D2 1 M 1 1 0 Z S 5 + 8 8 . 8 M O T O R V c c V c c V c cV c c P 1. 0 P 1. 1 串口電平轉(zhuǎn)換電路 T 1 I N 11 R 1 O U T 12 T 2 I N 10 R 2 O U T 9 T 1 O U T 14 R 1 I N 13 T 2 O U T 7 R 2 I N 8 C 2 + 4 C 2 - 5 C 1 + 1 C 1 - 3 VS+ 2 V S - 6 U5 M A X 2 3 2 C4 1 0 u F C5 1 0 u F C6 1 0 u F V c c 接外部串口 A/D 轉(zhuǎn)換電路 X T A L 2 18 X T A L 1 19 A L E 30 EA 31 P S E N 29 R S T 9 P 0 .0 /A D 0 39 P 0 .1 /A D 1 38 P 0 .2 /A D 2 37 P 0 .3 /A D 3 36 P 0 .4 /A D 4 35 P 0 .5 /A D 5 34 P 0 .6 /A D 6 33 P 0 .7 /A D 7 32 P 1 . 0 1 P 1 . 1 2 P 1 . 2 3 P 1 . 3 4 P 1 . 4 5 P 1 . 5 6 P 1 . 6 7 P 1 . 7 8 P 3 .0 /R X D 10 P 3 .1 /T X D 11 P 3 .2 /I N T 0 12 P 3 .3 /I N T 1 13 P 3 .4 /T 0 14 P 3 .7 / R D 17 P 3 . 6 / W R 16 P 3 .5 /T 1 15 P 2 .7 /A 1 5 28 P 2 .0 / A 8 21 P 2 .1 / A 9 22 P 2 .2 /A 1 0 23 P 2 .3 /A 1 1 24 P 2 .4 /A 1 2 25 P 2 .5 /A 1 3 26 P 2 .6 /A 1 4 27 U1 A T 8 9 C 5 1 2 - 1 M S B 21 A D D B 24 A D D A 25 A D D C 23 V R E F ( + ) 12 V R E F ( - ) 16 I N 3 1 I N 4 2 I N 5 3 I N 6 4 I N 7 5 S T A R T 6 2 - 5 8 E O C 7 O U T P U T E N A B L E 9 C L O C K 10 V C C 11 2 - 2 20 G N D 13 2 - 7 14 2 - 6 15 2 - 8 L S B 17 2 - 4 18 2 - 3 19 I N 2 28 I N 1 27 I N 0 26 A L E 22 U3 A D C 0 8 0 9 12 U 4 : A 7 4 0 5 R5 1 0 k T 1 I N 11 R 1 O U T 12 T 2 I N 10 R 2 O U T 9 T 1 O U T 14 R 1 I N 13 T 2 O U T 7 R 2 I N 8 C 2 + 4 C 2 - 5 C 1 + 1 C 1 - 3 VS+ 2 V S - 6 U5 M A X 2 3 2 2 3 1 U 7 : A 7 4 3 3 5 6 4 U 7 : B 7 4 3 3 單片機(jī) 模數(shù)轉(zhuǎn)換 信號(hào)輸入 P 2 . 7 RD WR I N T 0 P2.5 立體車庫的軟件設(shè)計(jì) IC卡讀寫模塊 下位機(jī)通信模塊 電機(jī)控制模塊 數(shù)據(jù)采集模塊 系 統(tǒng) 監(jiān) 控 程 序 流 程 圖 初始化 有存取車請 求嗎？ 查詢空車位 采樣取車位角位移 采樣空車位的角位移 控制轉(zhuǎn)動(dòng)方向及角度 存車 嗎 ？ 去車 嗎 ？ 打開車門 控制轉(zhuǎn)動(dòng)方向及角度 打開車門 開始 結(jié)束 24C02 的 寫 子 程 序 流 程 圖 寫入芯片地址 A 0 H 等待芯片 A C K 信號(hào) 寫入數(shù)據(jù)存放起始地址 1 0 0H 等待芯片 A C K 信號(hào) 寫入第一個(gè)數(shù)據(jù) 等待芯片 A C K 信號(hào) 寫入第七個(gè)數(shù)據(jù) 等待芯片 A C K 信號(hào) 啟動(dòng)操作 停止操作 下 位 機(jī) 串 行 通 信 程 序 流 程 圖 C PU 入棧 接收數(shù)據(jù) 清接收中斷標(biāo)志 接收數(shù)據(jù)地址加 1 C PU 出棧 發(fā)送數(shù)據(jù) 清發(fā)送中斷標(biāo)志 發(fā)送數(shù)據(jù)地址加 1 T1= 1 ？ R 1 = ？ 數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)減 1 電 機(jī) 主 程 序 流 程 圖 設(shè)置標(biāo)志位 設(shè) T1 初值指針 階梯計(jì)數(shù)器賦值 階梯步長賦值 確 定變速運(yùn)行方向 設(shè)定 T1 定時(shí)器 C PU 開中斷 裝入結(jié)束標(biāo)志 設(shè)降速標(biāo)志 C PU 關(guān)中斷 恒速步長計(jì)數(shù)器賦值 確定恒速方向 主程序 結(jié)束 步長為 0 ？ 階梯計(jì)數(shù)器為 0 ？ 是結(jié)束標(biāo)志？ 數(shù) 據(jù) 采 集 程 序 流 程 圖 設(shè)置計(jì)數(shù)器 選定 A D C 0809 的輸入端 啟動(dòng) A D C 轉(zhuǎn)換 存放結(jié)果 延時(shí) 開始 結(jié)束 轉(zhuǎn)換結(jié)束？ 轉(zhuǎn)換結(jié)束？ 致謝 對(duì)張翠英老師表示深深的謝意！在老師的悉心指導(dǎo) 下，我的畢業(yè)論文如期完成了。 特別感謝太原科技大學(xué)老師們在我大學(xué)期間給予指 導(dǎo)和幫助！ 感謝同組所有的同學(xué)，感謝你們對(duì)我無私的幫助。 最后，感謝各位答辯委員會(huì)老師在百忙之中評(píng)閱我 的論文，感謝文中所引用文獻(xiàn)的各位著、編、譯者。 謝謝