大型停車場指示系統(tǒng)課程設計(不全,僅供參考)

1、目錄引言2一、設計目標及原則31.1、目標31.2、原則3二、停車場流程圖4三、停車場指示系統(tǒng)工作流程6四、停車場系統(tǒng)各板塊的工作原理741、停車場車位指示系統(tǒng)原理圖:74.2、超聲波探測原理：84.3、RS-485 通訊協(xié)議84.4、TCP/IP協(xié)議：94.4.1、分層104.4.2、應用編程接口11五、系統(tǒng)配置115.1、超聲波探測器(DUS-110)115.1.1、主要特性125.1.2、主要技術(shù)參數(shù)125.1.3控制接口定義125.1.4、車輛探測距離設定125.2、采集控制器（KL-S121）135.3、節(jié)點控制器（TGWH678）145.4、主入口引導屏155.5、停車場設計圖:1

2、6六、硬件仿真及軟件編譯176.2、車位采集的系統(tǒng)仿真176.2、車位指示系統(tǒng)的仿真186.3、矩陣顯示以及剩余車位顯示196.4、車位尋找及路徑運算的matlab建模196.5、車牌號的提取matlab仿真21七、設計心得22參考文獻24附錄1 車位采集器的程序25附錄2 車位指示系統(tǒng)的程序27附錄3矩陣顯示以及剩余車位顯示的程序代碼31引言伴隨著我國信息事業(yè)的蓬勃發(fā)展，一方面，計算機技術(shù)、自動化控制技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在近些年來都得到了非常迅速的發(fā)展, 各項信息事業(yè)方興未艾、各種身份識別載體日趨豐富；而另一方面，由于生活水平與安全防范意識的提高，使得人們對于停車管理的安全性和停車的便利性都產(chǎn)

3、生了新的需求。停車場管理系統(tǒng)除了進行進出通道管理之外，如何引導司機方便的停車也是停車管理的重要組成部分，本方案通過強化停車場進出通道的安全管理、場內(nèi)車位引導等方面來闡述一個完整意義上的智能化停車場系統(tǒng)。目前市場上現(xiàn)有的停車管理系統(tǒng)很多都是簡單的對停車場進出通道的管理，而實際上，一個完整的停車場管理系統(tǒng)還應該包括車位引導、區(qū)位引導和安全控制等要素。區(qū)位車位指示系統(tǒng)主要用于對進出停車場的停泊車輛進行有效引導和管理，是停車場管理系統(tǒng)的有力補充，構(gòu)成智能化更高的停車場管理系統(tǒng)。 該系統(tǒng)可實現(xiàn)泊車者方便快捷泊車，使停車場車位管理更加規(guī)范、有序，提高車位使用率，該車位采用超聲波探測技術(shù)，對每個車位的占用或

4、空閑狀況進行可靠檢測。根據(jù)車庫具體情況，在車庫入口處設置車位信息顯示屏，動態(tài)的顯示車庫內(nèi)各相應區(qū)域的車位剩余數(shù)量以及車位的占用等情況。在每個區(qū)域設置區(qū)域車位信息顯示屏，該顯示屏可根據(jù)車輛的進出情況自動更新顯示的數(shù)據(jù)內(nèi)容，動態(tài)的顯示該區(qū)域的車位剩余數(shù)量以及空閑的車位情況。在每個車位上安裝超聲波探測器自動感應車輛信息，并將信息反饋給區(qū)位采集器。數(shù)據(jù)處理器通過收集區(qū)位采集器的信息，自動計算車庫剩余車位及各個車位的占用狀態(tài)，及時刷新車位顯示信息。 車位指示系統(tǒng)主要適用于大、中型地下停車場，廣泛用于政府辦公樓、火車站和購物中心等公共停車場。其主要工作原理是根據(jù)超聲波探測器由上往下發(fā)出超聲波，檢測車頂和地

5、面的反射波，由此能夠正確地檢測出每個車位有無車輛，然后將各個車位停車情況的信息通過網(wǎng)絡線路傳給控制計算機，計算機通過軟件處理，將引導信號傳給引導信息。指示器引導司機快速將車停入空位。車位指示系統(tǒng)主要特點：提高停車場的使用率，并更好地管理停車場，降低大中型停車場的經(jīng)營成本，大大提高了社會效益和經(jīng)濟效益。為顧客消除停車煩惱，輕松停車。一、設計目標及原則1.1、目標方便、快捷、準確的滿位顯示服務功能；車輛保管的安全性功能；經(jīng)濟合理的運營成本；1.2、原則先進成熟的技術(shù)和設備，保證系統(tǒng)運作安全、可靠與穩(wěn)定；合理布局，提高系統(tǒng)的服務質(zhì)量，縮短服務時間，增加場內(nèi)停車流量和收費收入。實用性、實時性、完整性原

6、則；可擴展性及易維護性原則。規(guī)范停車場只需，提高停車場的使用率，縮短車主尋找停車位、停車、停車后離開停車場和駛離停車場的時間；二、停車場流程圖車輛排隊準備進場未找到停車位根據(jù)LED指示燈的提示前進通知數(shù)據(jù)庫鎖定車位車輛進場管理員打開道閘是提示進場位置數(shù)據(jù)庫提示進場位置錄入有效呼叫管理員否無效提示原因邏輯判斷斷是否取票錄入停車券按取票按鈕刷卡臨時車月卡車LED顯示屏顯示信息找到停車位呼叫管理員停車否是是是是月卡車臨時車出場管理員打開道閘現(xiàn)場處理繳費是否記錄繳費提示繳納費用呼叫管理員是否有效掃描條碼計算費用是否有票是否重試記錄停車信息刷卡根據(jù)LED指示燈提示前進車輛準備出場否邏輯判斷無效否有效否三

7、、停車場指示系統(tǒng)工作流程當駕駛員駕車駛至本車庫路面入口時，將會在路面的顯示屏上看到整個車庫的車位情況，有無空車位，以決定是否在本車場的停車；當車駛?cè)氲叵萝噲鰰r通過探測器知該已進入車位。將告知區(qū)域控制器，區(qū)域控制器將做出判斷，同時在屏幕上顯示此車場新的車位數(shù)據(jù)。當駕駛員駕車駛至本車庫時，會從該層入口處的顯示屏上得到提示：該層共分有多少個區(qū)域，同時顯示每個區(qū)域車輛停放數(shù)量，并且在該屏旁邊立有指示牌。指示牌明確標有駕駛員所在的位置，及區(qū)域劃分的情況，能更方面的引導駕駛員進入相應分區(qū)。當車準備駛?cè)胪＼噲鰰r，先在門口按取票按鈕獲得停車劵或者刷卡，如果取票成功或者刷卡成功，那么可以進入停車場。如果取票或者

8、刷卡失敗，那么尋找管理員解決問題。進場后根據(jù)LED指示燈的提示前進，如果找到自己的車位則停車，如果未找到自己的車位就呼叫管理員。某區(qū)通過探測器知其已進入車位，將告知區(qū)域控制器，區(qū)域控制器將做出判斷，同時在相應屏幕上顯示此區(qū)域新的車位數(shù)據(jù)。當車輛從停放車輛的區(qū)域駛出時，根據(jù)LED指示燈提示前進，當車到達出口時，車主用自己的車票或月卡掃描計算費用，如果停車卷丟失或者失效，那么就呼叫管理員。如果繳費成功，那么管理員就打開道閘，車輛可以出停車場。探測器將此信息告知區(qū)域控制器，區(qū)域控制器將在各自入口處的顯示屏上已停車輛數(shù)量減去一個，同時將空余車位數(shù)量加一個，以保證正確顯示車位信息。本項目說明：1、本系統(tǒng)

9、共分6個區(qū)域，車場總進口2個，車場總出口2個；2、六個區(qū)的通道互通； 3、在每個區(qū)的主入口需顯示該區(qū)當前的剩余車位和該區(qū)的總車位；4、在總?cè)肟谔幮栾@示車場的總剩余車位數(shù)和車場的總車位數(shù)；四、停車場系統(tǒng)各板塊的工作原理41、停車場車位指示系統(tǒng)原理圖: 停車場指示系統(tǒng)原理的簡單介紹：通過超聲波探測器檢測該區(qū)位是否有車，若有車超聲波為紅燈，無車超聲波為綠燈。通過rs485協(xié)議傳輸給采集控制器，采集控制器將信息通過rs485協(xié)議傳輸給車位引導牌、信息顯示屏和剩余車位顯示屏。節(jié)點控制器接收到采集控制器的信息后通過TCP/IP協(xié)議傳輸給滿位顯示屏和中央控制器，中央控制器通過TCP/IP協(xié)議傳輸給網(wǎng)絡。4.

10、2、超聲波探測原理：超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據(jù)計時器記錄的時間t，就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離(s)，即：s=340t/2 。這就是所謂時間差測距法。超聲波測距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知，測量聲波在發(fā)射后遇到障礙物反射回來的時間，根據(jù)發(fā)射和接收的時間差計算出發(fā)射點到障礙物的實際距離。由此可見，超聲波測距原理與雷達原理是一樣的。4.3、RS-485 通訊協(xié)議RS-485 標準只對接口的電氣特性做出規(guī)定，而不涉及接插

11、件、電纜或協(xié)議；因此，用戶需要在RS-485 應用網(wǎng)絡的基礎上建立自己的應用層通信協(xié)議。由于RS-485 標準是基于PC 的UART 芯片上的處理方式，因此，其通訊協(xié)議也規(guī)定了串行數(shù)據(jù)單元的格式（8-N-1 格式）：1 位邏輯0 的起始位，6/7/8 位數(shù)據(jù)位，1 位可選擇的奇(ODD)/偶(EVEN)校驗位，1/2 位邏輯1 的停止位。目前，RS-485 在國內(nèi)有著非常廣泛的應用，許多領域，比如工業(yè)控制、電力通訊、智能樓宇等都經(jīng)?？梢砸姷骄哂蠷S-485 接口電路的設備。但是，這些設備采用的用戶層協(xié)議(術(shù)語參考自OSI 的7 層結(jié)構(gòu))都不相同；這些設備之間并不可以直接連接通訊。比如，很多具有

12、RS-485 接口電路的用戶設備采用自己制定的簡單通訊協(xié)議，或是直接取自ModBus 協(xié)議(AscII/RTU 模式)中的一部分功能；在電力通訊領域，當前國家現(xiàn)在執(zhí)行的行業(yè)標準中，頒布有按設備分類的各種通訊規(guī)約，如CDT、SC-1801、u4F、DNP3.0 規(guī)約和1995 年的IEC60870-5-101 傳輸規(guī)約、1997 年的國際101 規(guī)約的國內(nèi)版本DL/T634-1997規(guī)約；在電表應用中，國內(nèi)大多數(shù)地區(qū)的廠商采用多功能電能表通訊規(guī)約(DL/T645-1997)。下面將分別對ModBus 協(xié)議(RTU 模式)、多功能電能表通訊規(guī)約(DL/T645-1997)進行簡單介紹，便于大家對應

13、用層通信協(xié)議有一個基本的概念與理解。響應：當從設備響應時，它使用功能代碼域來指示是正常響應(無誤)還是有某種錯誤發(fā)生（稱作異議響應）。對正常響應，從設備僅響應相應的功能代碼。對異議響應，從設備返回一等同于正常代碼的代碼，但最重要的位置為邏輯1。例如：從一個主設備發(fā)往從設備的消息要求讀一組保持寄存器，將產(chǎn)生如下功能代碼：0 0 0 0 0 0 1 1 （十六進制03H）對正常響應，從設備僅響應同樣的功能代碼。對異議響應，它返回：1 0 0 0 0 0 1 1 （十六進制83H）除功能代碼因異議錯誤作了修改外，從設備將一獨特的代碼放到響應消息的數(shù)據(jù)域中，這能告訴主設備發(fā)生了什么錯誤。主設備應用程序

14、得到異議響應后，典型的處理過程是重發(fā)消息，或者診斷發(fā)自從設備的消息并報告給操作員。從主設備發(fā)給從設備消息的數(shù)據(jù)域包含附加的信息：從設備必須用于進行執(zhí)行由功能代碼所定義的行為。這包括了象不連續(xù)的寄存器地址，要處理項的數(shù)目，域中實際數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。例如，如果主設備需要從設備讀取一組保持寄存器（功能代碼03），數(shù)據(jù)域指定了起始寄存器以及要讀的寄存器數(shù)量。如果主設備寫一組從設備的寄存器（功能代碼10 十六進制），數(shù)據(jù)域則指明了要寫的起始寄存器以及要寫的寄存器數(shù)量，數(shù)據(jù)域的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，要寫入寄存器的數(shù)據(jù)。具體的協(xié)議內(nèi)容：地址域 A0A5：當?shù)刂肺?99999999999H 時，為廣播地址，同時當從控制器接收

15、到一幀數(shù)據(jù)時，地址域相同時應響應命令，取得總線控制權(quán)，當響應命令之后，應把總線控制權(quán)歸還給主控器。命令碼：執(zhí)行操作的依據(jù)。校驗碼：幀開始各個字節(jié)二進制算術(shù)和，不計溢出值。前導字節(jié)：在發(fā)送信息之前，發(fā)送1 個或多個字節(jié)FEH，以喚醒接收方。數(shù)據(jù)域：發(fā)送時數(shù)據(jù)加33H，接收時數(shù)據(jù)減33H。用戶可以在國家標準計量局，或技術(shù)監(jiān)督部門查詢關于多功能電能表通訊規(guī)(DL/T645-1997)獲取更多在RS-485 網(wǎng)絡中實現(xiàn)的通訊規(guī)約的具體內(nèi)容。4.4、TCP/IP協(xié)議：很多不同的廠家生產(chǎn)各種型號的計算機，它們運行完全不同的操作系統(tǒng)，但TCP/IP 協(xié)議組件允許它們互相進行通信。這一點很讓人感到吃驚，因為它

16、的作用已遠遠超出了起初的設想。TCP/IP 起源于60 年代末美國政府資助的一個分組交換網(wǎng)絡研究項目，到現(xiàn)在90 年代已發(fā)展成為計算機之間最常應用的組網(wǎng)形式。它是一個真正的開放系統(tǒng)，因為協(xié)議組件的定義及其多種實現(xiàn)可以不用花錢或花很少的錢就可以公開地得到。它成為被稱作“全球互聯(lián)網(wǎng)”或“因特網(wǎng)”(Internet)的基礎，該廣域網(wǎng)（WAN）已包含超過100 萬臺遍布世界各地的計算機。4.4.1、分層網(wǎng)絡協(xié)議通常分不同層次進行開發(fā)，每一層分別負責不同的通信功能。一個協(xié)議組件，比如TCP/IP，是一組不同層次上的多個協(xié)議的組合。TCP/IP 通常被認為是一個四層協(xié)議系統(tǒng)。每一層負責不同的功能：1. 鏈

17、路層，有時也稱作數(shù)據(jù)鏈路層或網(wǎng)絡接口層，通常包括操作系統(tǒng)中的設備驅(qū)動程序和計算機中對應的網(wǎng)絡接口卡。它們一起處理與電纜（或其他任何傳輸媒介）的物理接口細節(jié)。2. 網(wǎng)絡層，有時也稱作互連網(wǎng)層，處理分組在網(wǎng)絡中的活動，例如分組的路由選擇。在TCP/IP 協(xié)議組件中，網(wǎng)絡層協(xié)議包括IP 協(xié)議（網(wǎng)際協(xié)議），ICMP 協(xié)議（Internet 互連網(wǎng)控制報文協(xié)議），以及IGMP 協(xié)議（Internet 組管理協(xié)議）。3. 運輸層主要為兩臺主機上的應用程序提供端到端的通信。在TCP/IP 協(xié)議組件中，有兩個互不相同的傳輸協(xié)議：TCP（傳輸控制協(xié)議）和UDP（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）。TCP 為兩臺主機提供高可靠性的

18、數(shù)據(jù)通信。它所做的工作包括把應用程序交給它的數(shù)據(jù)分成合適的小塊交給下面的網(wǎng)絡層，確認接收到的分組，設置發(fā)送最后確認分組的超時時鐘等。由于運輸層提供了高可靠性的端到端的通信，因此應用層可以忽略所有這些細節(jié)。而另一方面，UDP 則為應用層提供一種非常簡單的服務。它只是把稱作數(shù)據(jù)報的分組從一臺主機發(fā)送到另一臺主機，但并不保證該數(shù)據(jù)報能到達另一端。任何必需的可靠性必須由應用層來提供。這兩種運輸層協(xié)議分別在不同的應用程序中有不同的用途，這一點我們將在后面看到。4. 應用層負責處理特定的應用程序細節(jié)。幾乎各種不同的TCP/IP 實現(xiàn)都會提供下面這些通用的應用程序：Telnet 遠程登錄FTP 文件傳輸協(xié)議

19、SMTP 用于電子郵件的簡單郵件傳輸協(xié)議SNMP 簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議盡管通過IP 地址可以識別主機上的網(wǎng)絡接口，進而訪問主機，但是人們最喜歡使用的還是主機名。在TCP/IP 領域中，域名系統(tǒng)（DNS）是一個分布的數(shù)據(jù)庫，由它來提供IP 地址和主機名之間的映射信息。現(xiàn)在，我們必須理解，任何應用程序都可以調(diào)用一個標準的庫函數(shù)來查看給定名字的主機的IP 地址。類似地，系統(tǒng)還提供一個逆函數(shù)給定主機的IP 地址，查看它所對應的主機名。大多數(shù)使用主機名作為參數(shù)的應用程序也可以把IP 地址作為參數(shù)。4.4.2、應用編程接口使用TCP/IP 協(xié)議的應用程序通常采用兩種應用編程接口（API）：socket 和TL

20、I（運輸層接口：Transport Layer Interface）。前者有時稱作“Berkeley socket”，表明它是從伯克利版發(fā)展而來的。后者起初是由AT&T 開發(fā)的，有時稱作XTI（X/Open 傳輸接口），以承認X/Open這個自己定義標準的國際計算機生產(chǎn)產(chǎn)商所做的工作。XTI 實際上是TLI 的一個超集。本書不是一本編程方面的書，但是偶爾會引用一些內(nèi)容來說明 TCP/IP 的特性，不管大多數(shù)的API （socket）是否提供它們。所有關于socket 和TLI 的編程細節(jié)請參閱文獻Stevens 1990。TCP/IP 協(xié)議族分為四層：鏈路層，網(wǎng)絡層，運輸層和應用層，每一層各有

21、不同的責任。在TCP/IP 中，網(wǎng)絡層和運輸層之間的區(qū)別是最為關鍵的：網(wǎng)絡層（IP）提供點到點的服務，而運輸層（TCP 和UDP）提供端到端的服務。一個互連網(wǎng)是網(wǎng)絡的網(wǎng)絡。構(gòu)造互連網(wǎng)的共同基石是路由器，它們在IP 層把網(wǎng)絡連在一起。第一個字母大寫的Internet 是指分布在世界各地的大型互連網(wǎng)，其中包括1 萬多個網(wǎng)絡和超過100 萬臺主機。在一個互連網(wǎng)上，每個接口都用IP 地址來標識，盡管用戶習慣使用主機名而不是IP 地址。域名系統(tǒng)為主機名和IP 地址之間提供動態(tài)的映射。端口號用來標識互相通信的應用程序。服務器使用眾所周知的端口號，而客戶使用臨時設定的端口號。五、系統(tǒng)配置5.1、超聲波探測器

22、(DUS-110) 利用超聲波測距的工作原理的檢測車位占用情況的車輛檢測器，可實時識別車位使用情況，并可通過RS485接口直接與集線器通信，具有防誤檢功能，如防相鄰車位誤檢、人員在停車位誤檢、障礙物誤檢等，能快捷地部署系統(tǒng)。5.1.1、主要特性 工業(yè)級設計，適應各種惡劣環(huán)境；用于車庫車位的車輛存在實時檢測；采用RS485 通訊總線，通訊地址最大為32。 5.1.2、主要技術(shù)參數(shù) 工作電源：DC24V10%工作模式: 實時監(jiān)測工作溫度：-20至65儲存溫度：-40至85工作濕度：3090%（相對濕度） 使用條件：安裝在車位的上方（推薦范圍：2.0m2.5m）5.1.3控制接口定義1 電源及通訊總

23、線接口V-V+BAGND24V+ RS485BRS485A 2 外接 LED 顯示燈接口 V+0VRedGreenLED 電源正極LED 地紅(高電平有效)綠(高電平有效)3、工作狀態(tài)及指示狀態(tài)指示燈狀態(tài)描述白發(fā)紅點亮紅燈有車白發(fā)紅點亮綠燈無車紅燈通信正常-慢閃; 通信超時-快閃5.1.4、車輛探測距離設定 將探測器安裝于預定高度，使用工具將超聲波探測器的距離探測按鈕激活。此時紅綠車位指示燈將會重復閃爍，30次后探測器將所測得的數(shù)據(jù)平均值設為探測高度，將此平均值減去500mm為報警距離。當報警距離內(nèi)未檢測到物體時，通過RS485輸出無車信號，并將綠燈點亮；當報警距離內(nèi)檢測到有物體時，通過RS4

24、85輸出有車信號，并將紅燈點亮；5.2、采集控制器（KL-S121） KL-S系列數(shù)據(jù)采集器通過采集模擬量和開關量來實時監(jiān)測現(xiàn)場的設備運行情況和環(huán)境狀況。產(chǎn)品通過標準的RS232/RS485、以太網(wǎng)通訊接口將設備數(shù)據(jù)遠傳至監(jiān)控中心,使監(jiān)控人員直接在監(jiān)控機房通過上位機觀察現(xiàn)場的數(shù)據(jù)并控制現(xiàn)場的設備,從而使現(xiàn)場的儀器設備能夠正常運行無異常情況發(fā)生。 對模擬量的測量提供4級報警限值,可以根據(jù)設定的上下限和上上限、下下限值產(chǎn)生上下限、上上限、下下限報警,其報警限值參數(shù)可以通過鍵盤或監(jiān)控中心進行近端或遠端設置和修改。提供以太網(wǎng)、RS232/RS485標準通訊接口,并且RS232/RS485兩種通訊方式可

25、通過板上跳線選擇,保證通訊方式的通用性。采用216字符液晶顯示,4個按鍵控制,4個LED指示燈指示通訊和報警等工作狀態(tài),人機界面友好,易于操作。采用大規(guī)模集成電路,減少了分立元件的數(shù)量,模塊化電源設計,并考慮對過壓與雷擊的防護。內(nèi)嵌單片機系統(tǒng)從硬件和軟件上均采取先進的抗干擾措施,從而保障監(jiān)控系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。系列產(chǎn)品內(nèi)每種型號都提供壁掛式和1U機架式兩款機箱,供用戶選擇。支持繼電器與通道報警聯(lián)動。技術(shù)參數(shù)表供電電壓DC -48VDC -48V供電范圍（-36V-72V）AC 220VAC 220V供電范圍（85V265V）功耗空載功耗3W最大功耗30W采集通道單路功耗0.5W系統(tǒng)速度平均通信響

26、應時間60ms最小通信周期250ms模擬量輸入信號范圍420mA直流電流或05V直流電壓采集精度0.5開關量輸入信號范圍TTL電平或干接信號繼電器輸出信號范圍最大觸點容量: AC 220V2A通訊接口硬件接口DB9針位通訊方式RS232或RS485或以太網(wǎng)通訊波特率2400bps，4800bps，9600bps,19200bps通訊協(xié)議專用協(xié)議，MODBUS協(xié)議安裝方式壁掛式，機架式，地角式外形尺寸及產(chǎn)品重量機架式（地腳式）長寬高：482.6mm 200mm 44mm產(chǎn)品重量：約1820克壁掛式長寬高：350mm 70mm260mm產(chǎn)品重量：約2850克工作環(huán)境溫度-2080工作環(huán)境濕度5RH

27、95RH系統(tǒng)通用指標：供電電源-48VDC(-36VDC72VDC) 220VAC(162VAC265VAC) 數(shù)據(jù)和報警刷新周期小于0.5秒精度模擬量采集精度：0.5 開關量采集精度：100 工作條件溫度：-2060 濕度：5RH95RH通訊方式以太網(wǎng)口或RS232/RS485串行通訊接口 使用專用通訊協(xié)議價格：1692元/只5.3、節(jié)點控制器（TGWH678）節(jié)點控制器用于連接中央控制器和采集節(jié)點控制器、顯示屏、讀卡器、引導箭頭等。主要解決長距離引起通訊不可靠問題、網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)擴展問題、分組管理問題等。節(jié)點控制器是本公司停車場引導系統(tǒng)三層網(wǎng)絡總線的的中間層，對保證本系統(tǒng)的安全、可靠與高效有重

28、要作用。 該控制器有兩種通訊口，一種是高速的CAN2.0B通訊口，另一種是RS485通訊口，可以與多種設備通訊，從而實現(xiàn)多種設備進行停車場引導系統(tǒng)的網(wǎng)絡。技術(shù)指標型號 TGWH678擴展點數(shù) 32個通訊方式 CAN2.0B與RS485通信速率 51000KBPS可設置站點號 1255可設置通訊距離 1000米以內(nèi)電源 220伏功耗 小于25瓦價格：1500元/只5.4、主入口引導屏 輸入電壓 AC220V/50Hz功耗 每行顯示屏功耗10000h外殼材料 冷板磨砂噴涂 5.5、停車場設計圖:單箭頭LED顯示屏： 雙箭頭LED顯示屏： 門禁處的LED顯示屏：六、硬件仿真及軟件編譯6.2、車位采集

29、的系統(tǒng)仿真這次車位指示系統(tǒng)的采集我們選用了74S165八位并行入/串行輸出移位寄存器，這里對它做一個簡要說明：主要電特性如下：型號Fm（最大時鐘頻率）PD（功耗）74LS16535MHz90mW工作原理： 當移位植入控制端（SH/LD）為低電平時，并行數(shù)據(jù)（A-H) 被置入寄存器，而時鐘（CLK，CLK INH）及串行數(shù)據(jù)（SER）均無關。當SH/LD）為高電平時，并行置數(shù)功能被禁止。CLK和CLK INK在功能上是等價的，可以交換使用。當CLK和CLK INK有一個為低電平并且SH/LD為高電平時，另一個時鐘可以輸入。當CLK和 CLK INK有一個為高電平時，另一個時鐘被禁止。只有在CLK

30、為高電平時CLK INK才可變?yōu)楦唠娖?。引出端符號：CLK，CLK INK 時鐘輸入端（上升沿有效）A-H 并行數(shù)據(jù)輸入端SER 串行數(shù)據(jù)輸入端QH 輸出端QH 互補輸出端Sh/LD 移位控制/置入控制（低電平有效）邏輯圖下面是我們的程序?qū)牒蟮南到y(tǒng)仿真圖：圖為車位采集系統(tǒng)仿真圖仿真圖的工作原理介紹：我們用了觸發(fā)開關來代替車位采集器，當開關觸發(fā)時，經(jīng)過上來電阻的作用向at89c51單片機輸入一個高電平1，沒有觸發(fā)時，向單片機發(fā)送的地址信息為低電平0。所有的地址信息由74ls165向單片機發(fā)送，經(jīng)由74LS165的QH串行端口向單片機發(fā)送一個16位的地址信號。當有車進入車位時，圖中的led燈會亮

31、，并在左邊的七段數(shù)碼管顯示1，上邊的七段led燈顯示車位信息。這里的說聲抱歉，本開始選用的是兩個七段數(shù)碼管，后來經(jīng)過反復仿真和設計，發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)起來比較困難，所以選用一個七段數(shù)碼管來表示16個車位。我們修改了程序的代碼，車位116的表示由09和af表示。這里說聲對不起，到目前為止，我們的仿真圖是對的，程序也是對的，但是功能卻沒有向預先設計的方向發(fā)展。第一個問題就是，車位的顯示跟我預先的代碼不符，第二個問題就是當有車位進入車輛時，led燈不會亮，應該是程序的功能沒實現(xiàn)。程序代碼會附在后面附錄。6.2、車位指示系統(tǒng)的仿真這部分的程序是最簡單的部分，因為我們只做了一個簡單的顯示屏顯示我們的預先設定好的內(nèi)

32、容，本想加入一個手動的控制輸入，后面時間有限做了一個顯示電路。這部分的功能就是滾動顯示屏顯示車牌號和要到達的車位以及要行走的距離。6.3、矩陣顯示以及剩余車位顯示這部分也是根據(jù)外部中斷輸入改變顯示的仿真程序，外面輸入數(shù)據(jù)改變矩陣顯示和剩余車位的顯示：6.4、車位尋找及路徑運算的matlab建模Matlab選用蟻群算法對個路徑進行計算比較，把最后的數(shù)據(jù)繪制成一張表格，把所有可能的停車位都表示出來。這個算法的前提是根據(jù)車位地圖建立一個數(shù)學模型，算法根據(jù)建立的模型來進行最優(yōu)路徑計算。再把最后的結(jié)果存入預先設定好的文件夾。下面是結(jié)果的截圖：6.5、車牌號的提取matlab仿真車牌號的提取時根據(jù)小車在進

33、入停車場是外圍的攝像頭拍攝的照片，然后運用切割的辦法把車牌號的各個數(shù)字進行切割并提取樣本和圖庫的圖片進行對比，最后將結(jié)果保存在預先設定的文檔里。下面是結(jié)果圖：七、設計心得參考文獻1.曹光磊,徐克寶:基于超聲波探測的停車場車位引導系統(tǒng)的研究中國儀器儀表與測控技術(shù)進展大會論文集2. 薛山 :MATLAB基礎教程 出 版 社：清華大學出版社 出版時間：2011-03-013. 周潤景 ，蔡雨恬 :PROTEUS入門實用教程（第2版） 出 版 社：機械工業(yè)出版社4. 胡曉冬 ，董辰輝:MATLAB從入門到精通 出 版 社：人民郵電出版社 出版時間：2010-06-015朱清慧: Proteus教程：電

34、子線路設計制版與仿真（第2版） 出 版 社：清華大學出版社 出版時間：2011-06-016.W.Richard Stevens（美）（ 范建華 等 譯）：TCP/IP詳解卷1：協(xié)議 出 版 社：機械工業(yè)出版社 出版時間：2000-04-01附錄1 車位采集器的程序#include#include #define uint unsigned int #define uchar unsigned charuchar code DSY_CODE1=0x7e,0x30,0x6d,0x79,0x33,0x5b,0x5f,0x70;uchar code DSY_CODE2=0x7f,0x7b,0x77,

35、0x1f,0x4e,0x3d,0x4f,0x47;uchar code zDSY=0x7e,0x06;sbit CLK=P31; /時鐘位定義 sbit SH_LD =P30; /轉(zhuǎn)載/移位位定義 sbit QH =P32; /接收位定義 sbit CLKIN =P33; uint read_int165(void) uchar i=0; uint read_data=0; CLKIN=1; SH_LD=0; /置入控制有效，鎖存端口值 _nop_(); SH_LD=1; _nop_(); CLKIN=0; for(i=0;i16;i+) read_data8); tempL = (uchar

36、) temp;for(i=0;i8;i+)if(tempLi=0&tempHi=0)P0=zDSY0;P1=zDSY0; if(tempLi=1) P0=DSY_CODE1i; P1=zDSY1; if(tempHi=1) P0=DSY_CODE2i; P1=zDSY1; 附錄2 車位指示系統(tǒng)的程序#include /包含單片機寄存器的頭文件#include /包含_nop_()函數(shù)定義的頭文件sbit RS=P20; /寄存器選擇位，將RS位定義為P2.0引腳sbit RW=P21; /讀寫選擇位，將RW位定義為P2.1引腳sbit E=P22; /使能信號位，將E位定義為P2.2引腳sbi

37、t BF=P07; /忙碌標志位，將BF位定義為P0.7引腳unsigned char code string =AN7968 YU75 R396m; /*函數(shù)功能：延時1ms(3j+2)*i=(333+2)10=1010(微秒)，可以認為是1毫秒*/void delay1ms() unsigned char i,j; for(i=0;i10;i+) for(j=0;j33;j+) ; /*函數(shù)功能：延時若干毫秒入口參數(shù)：n*/ void delay(unsigned char n) unsigned char i;for(i=0;in;i+) delay1ms(); /*函數(shù)功能：判斷液晶模

38、塊的忙碌狀態(tài)返回值：result。result=1，忙碌;result=0，不忙*/ unsigned char BusyTest(void) bit result;RS=0; /根據(jù)規(guī)定，RS為低電平，RW為高電平時，可以讀狀態(tài) RW=1; E=1; /E=1，才允許讀寫 _nop_(); /空操作 _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個機器周期，給硬件反應時間 result=BF; /將忙碌標志電平賦給resultE=0; return result; /*函數(shù)功能：將模式設置指令或顯示地址寫入液晶模塊入口參數(shù)：dictate*/void WriteInstru

39、ction (unsigned char dictate) while(BusyTest()=1); /如果忙就等待 RS=0; /根據(jù)規(guī)定，RS和R/W同時為低電平時，可以寫入指令 RW=0; E=0; /E置低電平(根據(jù)表8-6，寫指令時，E為高脈沖， / 就是讓E從0到1發(fā)生正跳變，所以應先置0 _nop_(); _nop_(); /空操作兩個機器周期，給硬件反應時間 P0=dictate; /將數(shù)據(jù)送入P0口，即寫入指令或地址 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個機器周期，給硬件反應時間 E=1; /E置高電平 _nop_(); _nop

40、_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個機器周期，給硬件反應時間 E=0; /當E由高電平跳變成低電平時，液晶模塊開始執(zhí)行命令 /*函數(shù)功能：指定字符顯示的實際地址入口參數(shù)：x*/ void WriteAddress(unsigned char x) WriteInstruction(x|0x80); /顯示位置的確定方法規(guī)定為80H+地址碼x /*函數(shù)功能：將數(shù)據(jù)(字符的標準ASCII碼)寫入液晶模塊入口參數(shù)：y(為字符常量)*/ void WriteData(unsigned char y) while(BusyTest()=1); RS=1; /RS為高電平，RW為低電

41、平時，可以寫入數(shù)據(jù) RW=0; E=0; /E置低電平(根據(jù)表8-6，寫指令時，E為高脈沖， / 就是讓E從0到1發(fā)生正跳變，所以應先置0 P0=y; /將數(shù)據(jù)送入P0口，即將數(shù)據(jù)寫入液晶模塊 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個機器周期，給硬件反應時間 E=1; /E置高電平 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個機器周期，給硬件反應時間 E=0; /當E由高電平跳變成低電平時，液晶模塊開始執(zhí)行命令 /*函數(shù)功能：對LCD的顯示模式進行初始化設置*/void LcdInitiate(void) delay(15); /延時15ms，首次寫指令時應給LCD一段較長的反應時間 WriteInstruction(0x38); /顯示模式設置：162顯示，57點陣，8位數(shù)據(jù)接口delay(5); /延時5msWriteInstruction(0x38);delay(5);WriteInstruction(0x38);delay(5);WriteInstruction(0x0f); /顯示模式設置：顯示開，有光標，光標閃爍delay(5);WriteInstruction(0x06); /顯示模式設置：光標右移，字符不移delay