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(jiǎn)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(chǎng)、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(qǐng) 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(zhǎng)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(zhǎng)計(jì)數(shù)器賦值 確定恒速方向 主程序 結(jié)束 步長(zhǎng)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?cè)谖掖髮W(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