小區(qū)車輛統(tǒng)計計數(shù)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)(共26頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上常州信息職業(yè)技術(shù)學院學生畢業(yè)設(shè)計（論文）報告系 別： 網(wǎng)絡(luò)與通信工程學院 院專 業(yè)： 通信技術(shù) 班 號： 通信121 學 生 姓 名： 蔣卓昊 學 生 學 號： 設(shè)計（論文）題目：小區(qū)車輛統(tǒng)計計數(shù)系統(tǒng) 現(xiàn) 設(shè)計與實現(xiàn) 指 導(dǎo) 教 師： 戰(zhàn)需文 設(shè) 計 地 點： 常州信息職業(yè)技術(shù)學院 起 迄 日 期： 2014.9.7-2014.11.7 網(wǎng)絡(luò)121 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書專業(yè) 通信技術(shù) 班級 通信121 姓名 蔣卓昊 一、課題名稱： 小區(qū)車輛統(tǒng)計計數(shù)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) 二、主要技術(shù)指標：（1）減少人力監(jiān)管，降低管理成本。（2）系統(tǒng)軟件自動整理車輛出、入次數(shù)三、工作內(nèi)容和要

2、求：（1）初步方案的論證和選擇 搜集與題目的有關(guān)的資料，并擬定幾套設(shè)計方案進行分析比較。 （2）方案實現(xiàn) 以設(shè)計方案為指導(dǎo)思想選擇合適的器件來實現(xiàn)這一思想，選擇器件時要從功能和電氣特性兩方面來選擇和論證。經(jīng)過對比選擇選定AT89S51單片機為核心控制器件，由74LS154作為字位電路器件，三極管2N5551和2N5401為驅(qū)動電路器件。論文列出了詳細的器件參數(shù)和在系統(tǒng)中的連接使用方法。 （3）軟件編寫 根據(jù)硬件特點和設(shè)計要求，軟件選用C語言編寫。程序按功能分為靜態(tài)顯示、動態(tài)顯示、通信等幾個功能上相對獨立的模塊。然后按照所劃分的模塊逐個編寫和調(diào)試，最后將獨立的模塊整合起來。 （4）驗證與測試 調(diào)

3、試分為硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試幾步來進行。在硬件調(diào)試中出現(xiàn)有單片機端口驅(qū)動能力不足、驅(qū)動電路工作不穩(wěn)定等問題。在軟件調(diào)試中出現(xiàn)程序整合工作不協(xié)調(diào)等問題。通過分析，查找找出了問題原因并設(shè)法將其解決。 （5）結(jié)論 設(shè)計完成后對設(shè)計中所遇到的問題、經(jīng)驗教訓(xùn)、以及自己的想法進行總結(jié)四、主要參考文獻： 基于單片機的LED點陣顯示系統(tǒng)的設(shè)計-景向偉；基于Proteus的單片機點陣LED漢字顯示-羅云松；大屏幕LED顯示屏控制系統(tǒng)設(shè)計-李秀忠；基于單片機的評分表決電路設(shè)計與仿真-唐文利學 生（簽名） 年 月 日 指 導(dǎo) 教師（簽名） 年 月 日 教研室主任（簽名） 年 月 日系 主 任（簽名） 年

4、月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告設(shè)計（論文）題目小區(qū)車輛統(tǒng)計計數(shù)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)一、選題的背景和意義：隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，國民生活水平的不斷提高，兼具速度與舒適的車輛逐漸成為人們的代步工具。然而對具有著各種大量車輛出入的小區(qū)物業(yè)而言，車輛的管理日益成為日常事務(wù)中的一項重要的工作內(nèi)容。由于車輛的激增，尤其是私家車數(shù)量的成倍增長，小區(qū)內(nèi)交通堵塞、車輛擦掛等現(xiàn)象常有發(fā)生，小區(qū)內(nèi)居民矛盾不斷激化。如何讓管理人員了解小區(qū)內(nèi)的車輛狀況，對突發(fā)事件采取合適的措施，提高工作效率等就成了個小區(qū)物業(yè)期待解決的一個課題。二、課題研究的主要內(nèi)容：智能小區(qū)車輛統(tǒng)計技術(shù)系統(tǒng)就是一款針對小區(qū)物業(yè)車輛管理的一套系統(tǒng)，它大大提

5、高了小區(qū)物業(yè)車輛管理人員的工作效率，徹底改變了效率低下、漏洞百出的人工統(tǒng)計方式，也極大地減少了所需要的費用。只要有車輛進出小區(qū)便會自動計數(shù)，并且當車輛達到小區(qū)所能容納車輛的上限時便會自動報警，是一種能夠為小區(qū)物業(yè)管理人員極大地減少工作量、節(jié)約成本的有效方式。就當前車輛的數(shù)量以及未來國家的發(fā)展前景來看，人們對車輛仍然具有極大的需求，不得不說，小區(qū)車輛統(tǒng)計系統(tǒng)是一種頗有前景的管理方式。 三、主要研究（設(shè)計）方法論述：目前國內(nèi)外在車輛檢測系統(tǒng)中，大量應(yīng)用了電磁傳感技術(shù)、超聲傳感技術(shù)、視頻檢測技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)等高新科學技術(shù)。相應(yīng)地，所應(yīng)用的檢測器主要有：電感環(huán)檢測器（環(huán)型感應(yīng)線圈）、超聲波檢

6、測器、紅外檢測器、視頻檢測器等。四、設(shè)計（論文）進度安排：時間（迄止日期）工 作 內(nèi) 容2014.9.72014.9.20收集和查閱課題有關(guān)資料，并完成課題大概的系統(tǒng)分析和設(shè)計，寫好開題報告。2014.9.212014.10.1使用Proteus軟件仿真調(diào)試。2014.10.12014.10.7按照設(shè)計提綱；完成元器件的采購和電路設(shè)計及電路版的設(shè)計制作；安裝好實物。2014.10.82014.10.15撰寫畢業(yè)設(shè)計報報告初稿，征求指導(dǎo)教師意見,反復(fù)修改和完善，完成畢業(yè)設(shè)計。2014.10.62014.10.30系統(tǒng)調(diào)試、測試、修改、完善。2014.11.12014.11.7系統(tǒng)調(diào)試、測試、修改

7、、完善。五、指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日六、系部意見： 系主任簽名： 年 月 日專心-專注-專業(yè)目 錄 1.2.2地磁檢測器61.2.3視頻車輛檢測器6 2.1系統(tǒng)設(shè)計的預(yù)期結(jié)果 第四章 程序設(shè)計 566668小區(qū)車輛統(tǒng)計計數(shù)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)摘要：隨著汽車的普及，公眾和社區(qū)循環(huán)量，這將停放的車輛的安全管理提出了更高的要求，控制技術(shù)的引進和先進的管理方法，實現(xiàn)對大型停車場系統(tǒng)的安全管理是集中化和智能化已成為必然的趨勢，大型停車場服務(wù)管理。停車場管理系統(tǒng)實現(xiàn)準確指示存取車鑰匙，車輛進入司機數(shù)量準確停車，車輛進入，記錄總車輛，車輛，減少車輛的數(shù)目。車輛存取指令可以完全由PLC作為中央控制

8、處理器。本文主要介紹了設(shè)計思想和程序自動車庫門，對系統(tǒng)的各個方面進行了分析，對各方面的要求，闡述了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，控制車輛管理系統(tǒng)說明，電氣原理圖，外部接線圖，梯形圖指令的必要設(shè)計。對應(yīng)用PLC的梯形圖程序自動車庫門的控制系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)的車庫管理有很大的幫助，對緩解交通流量顯著的效果，提高道路通行能力，具有很大的實用價值。達到以下要求現(xiàn)有的停車系統(tǒng)管理：車輛倉儲自動化，自動化，信息量統(tǒng)計查詢自動化。關(guān)鍵詞:停車，PLC，流程圖，接線圖，梯形圖Design And  Implementation of District Vehicle Counting Sys

9、temAbstract:With the popularity of the automobile use, public and community circulation quantity, this set a higher request to the safety of the vehicle park and management, the introduction of control technology and advanced management methods,

10、 to realize the security management for large parking system is centralized has become the inevitable trend of large-scale parking service management. Parking management system the key to achieve accurate indication vehicle access

11、, vehicles entered the number of drivers give accurate parking, vehicle to enter, record the total vehicle, the vehicle away, reduce the number of vehicles. Vehicle access instructions can completely by PLC as the central

12、0;control processor. This paper mainly introduces the design thought and program automatic garage door, on the system were analyzed in all aspects, to be a detailed description of the system in all aspects of the requirements, structur

13、e, vehicle management system description of the control, the electrical principle flow chart, the external wiring diagram, ladder diagram necessary instructions to the design. Automatic garage door control system software

14、0;of PLC ladder diagram procedure of the application of. Management of the garage of the system to have the very big help, has a significant effect on ease traffic flow, improve the road capacity, is of great practical value.Keywords: park,

15、PLC, flow chart,hookup, ladder chart第一章 緒 論1.1 課題來源及選題背景1.1.1課題來源 本課題是常州信息職業(yè)技術(shù)學院計算機科學的主題，對小區(qū)車輛管理現(xiàn)狀還存在許多問題，但我國目前的車輛統(tǒng)計計數(shù)系統(tǒng)，存在僅在大型工業(yè)環(huán)境和高速公路有限的情況下，而忽略了小型車輛的統(tǒng)計制度與人民生活相關(guān)的；即使個別地區(qū)類似的系統(tǒng)，其價格昂貴，難以促進。這是一種新的方法，是適用的迫切需要，而且還可以解決這個問題。1.1.2 選題背景 隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，國民生活水平的不斷提高，兼具速度與舒適的車輛逐漸成為人們的代步工具。然而對具有著各種大量車輛出入的

16、小區(qū)物業(yè)而言，車輛的管理日益成為日常事務(wù)中的一項重要的工作內(nèi)容。由于車輛的激增，尤其是私家車數(shù)量的成倍增長，小區(qū)內(nèi)交通堵塞、車輛擦掛等現(xiàn)象常有發(fā)生，小區(qū)內(nèi)居民矛盾不斷激化。如何讓管理人員了解小區(qū)內(nèi)的車輛狀況，對突發(fā)事件采取合適的措施，提高工作效率等就成了個小區(qū)物業(yè)期待解決的一個課題。信息化是全球的趨勢和潮流，是國家社會經(jīng)濟發(fā)展的必然選擇。在信息化和數(shù)字化的背景下小區(qū)物業(yè)車輛管理的信息化也將是不可阻擋的發(fā)展方向。加快小區(qū)物業(yè)車輛管理車輛管理信息化的進程對改進現(xiàn)代化生活具有非同一般的意義。智能小區(qū)車輛統(tǒng)計技術(shù)系統(tǒng)就是一款針對小區(qū)物業(yè)車輛管理的一套系統(tǒng)，它大大提高了小區(qū)物業(yè)車輛管理人員的工作效率，徹

17、底改變了效率低下、漏洞百出的人工統(tǒng)計方式，也極大地減少了所需要的費用。只要有車輛進出小區(qū)便會自動計數(shù)，并且當車輛達到小區(qū)所能容納車輛的上限時便會自動報警，是一種能夠為小區(qū)物業(yè)管理人員極大地減少工作量、節(jié)約成本的有效方式。就當前車輛的數(shù)量以及未來國家的發(fā)展前景來看，人們對車輛仍然具有極大的需求，不得不說，小區(qū)車輛統(tǒng)計系統(tǒng)是一種頗有前景的管理方式。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前國內(nèi)外在車輛檢測系統(tǒng)中，大量應(yīng)用了電磁傳感技術(shù)、超聲傳感技術(shù)、視頻檢測技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)等高新科學技術(shù)。相應(yīng)地，所應(yīng)用的檢測器主要有：電感環(huán)檢測器（環(huán)型感應(yīng)線圈）、超聲波檢測器、紅外檢測器、視頻檢測器等。1.2.1環(huán)形線

18、圈檢測器環(huán)形線圈檢測器是傳統(tǒng)的交通檢測器，是目前世界上用量最廣泛的一種檢測設(shè)備。其工作原理是利用埋設(shè)在車道路面下的環(huán)形線圈，當車輛通過時，引起線圈磁場的變化，從而引起諧振回路的諧振頻率發(fā)生變化，計算機通過對諧振頻率的技術(shù)采樣后，做出檢測器上是否有車輛通過或存在的判斷，并上傳給中央控制系統(tǒng)，以滿足系統(tǒng)的需要。環(huán)形線圈檢測器具有成本低，安裝方便，靈敏度高，受氣候影響小等優(yōu)點。這種方法也有以下缺點：1)線圈在安裝或維護時必須直接埋入車道，交通會暫時受到阻礙，且工作量較大。2)埋置線圈的切縫軟化了路面，容易使路面受損，尤其是在車輛啟動或者制動時損壞可能會更加嚴重。3)感應(yīng)線圈易受冰凍、路基下沉、鹽堿等

19、自然環(huán)境的影響。4)感應(yīng)線圈由于自身的測量原理所限制，當車流擁堵，車間距小于3m的時候，其檢測精度下降，有些廠商的產(chǎn)品甚至無法檢測。1.2.2地磁檢測器地磁檢測器是把一個具有高導(dǎo)磁率鐵芯和線圈裝在一個保護套內(nèi)，里面填滿了非導(dǎo)電的防水材料，形成一根磁棒。把磁棒埋在路面下，當車輛駛過這個線圈時，通過線圈的磁通量發(fā)生變化，在線圈中產(chǎn)生一個電動勢，這個電動勢經(jīng)過放大器放大后去推動繼電器，發(fā)出一個車輛通過的信息。這種檢測器職能檢測以相當車速通過的車輛，所以是通過型檢測器，不適用于需要檢測車輛存在的地方。這種檢測器具有安裝容易，不易損壞等優(yōu)點。但是它卻具有對慢速車輛不能檢測，有時會出現(xiàn)誤檢，且材料容易老化

20、，靈敏度會逐年衰減等缺點。1.2.3視頻車輛檢測器視頻車輛檢測器是通過視頻攝像機作傳感器，在視頻范圍內(nèi)設(shè)置虛擬線圈，即檢測區(qū)，車輛進入檢測區(qū)時使背 景發(fā)生變化，從而得知車輛的存在，并以此檢測車輛。最早的應(yīng)用主要在于道路的監(jiān)視，然而目前隨著微處理器的價格不斷降低，其應(yīng)用范圍也逐漸擴大。檢測器可安裝在車道的上方和側(cè)面，與傳統(tǒng)的交通信息采集技術(shù)相比，交通視頻檢測技術(shù)可提供現(xiàn)場的視頻圖像，可根據(jù)需要移動檢測線圈，有著直觀可靠，安裝調(diào)試維護方便，價格便宜等優(yōu)點。1.3紅外線檢測原理紅外線又稱紅外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質(zhì)。任何物質(zhì)，只要它本身具有一定的溫度（高于絕對零度），都能輻射紅外

21、線。紅外線傳感器測量時不與被測物體直接接觸，因而不存在摩擦，并且有靈敏度高，響應(yīng)快等優(yōu)點。1.3.1紅外線特點人的眼睛能看到的可見光，若按波長排列，依次（從長到短）為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫，如圖2-1所示： 表1-1 各光線對應(yīng)波長紫外紫藍青綠黃橙紅紅外 0.38 0.46 0.47 0.49 0.58 0.60 0.62 0.76 （um） 由表2-1可見，紅光的波長范圍為0.62um0.76um，比紅光波長還長的光叫紅外線。紅外線的特點是不干擾其他電器設(shè)備工作，也不會影響周邊環(huán)境，電路調(diào)試簡單，并且可以實現(xiàn)非接觸性測量。 1.3.2紅外線傳感器紅外線傳感器包括光學系統(tǒng)、檢測元件和轉(zhuǎn)換電

22、路。光學系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)不同可分為透射式和反射式兩類。檢測元件按工作原理可分為熱敏檢測元件和光電檢測元件。熱敏元件應(yīng)用最多的是熱敏電阻。熱敏電阻受到紅外線輻射時溫度升高，電阻發(fā)生變化，通過轉(zhuǎn)換電路變成電信號輸出。光電檢測元件常用的是光敏元件，通常由硫化鉛、硒化鉛、砷化銦、砷化銻、碲鎘汞三元合金、鍺及硅摻雜等材料制成。紅外線傳感器常用于無接觸溫度測量，氣體成分分析和無損探傷，在醫(yī)學、軍事、空間技術(shù)和環(huán)境工程等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。例如采用紅外線傳感器遠距離測量人體表面溫度的熱像圖，可以發(fā)現(xiàn)溫度異常的部位，及時對疾病進行診斷治療；利用人造衛(wèi)星上的紅外線傳感器對地球云層進行監(jiān)視，可實現(xiàn)大范圍的天氣預(yù)報；采用紅

23、外線傳感器可檢測飛機上正在運行的發(fā)動機的過熱情況等。1.3.3依據(jù)紅外線傳感器動作分類 1)熱型：將紅外線一部份變換為熱，藉熱取出電阻值變化及電動勢等輸出信號之熱型。熱型的現(xiàn)象俗稱為焦熱效應(yīng)，其中最具代表性者有測輻射熱器 (Thermal Bolometer)，熱電堆(Thermopile)及熱電(Pyroelectric)元件。其優(yōu)點是可常溫動作下操作，波長依存性(波長不同感度有很大之變化者)并不存在，造價便宜，但是也存在著感度低、響應(yīng)慢等缺點。2)量子型：利用半導(dǎo)體遷徙現(xiàn)象吸收能量差之光電效果及利用因PN 接合之光電動勢效果的量子型。具有感光度高、響應(yīng)快速等優(yōu)點，缺點是必須冷卻(液體氮氣)

24、 、有波長依存性、價格偏高。1.3.4依據(jù)檢測紅外線分類1)被動式紅外傳感器：被動式紅外傳感器在冶金行業(yè)被稱作“熱金屬檢測器”，它直接檢測被測物體的可見光及近紅外線，當被測物體的輻射光強超過一定幅值時即被撿知。它只適用于各種自發(fā)光物體。被動式紅外傳感器抗干擾能力差，通常均在物鏡前加裝一個較長的桶形遮光罩，以防止環(huán)境光干擾，但它無法抵御來自被測物體同方向的，光強相近的干擾光。2)主動式紅外傳感器：主動式紅外傳感器由主動紅外發(fā)射機和主動紅外接收機組成兩部分組成。它主要用于檢測不發(fā)光物體。主動紅外發(fā)射機和主動紅外接收機相對安裝，通過光學透鏡，主動紅外接收機接收到的發(fā)射機發(fā)來的紅外光脈沖，當該光線被阻

25、擋時，即發(fā)出物體被撿知的信號。1.3.5主動紅外與被動紅外探測器的區(qū)別及應(yīng)用主動紅外入侵探測器是由發(fā)射機和接收機組成，發(fā)射機是由電源、發(fā)光源和光學系統(tǒng)組成，接收機是由光學系統(tǒng)、光電傳感器、放大器、信號處理器等部分組成。主動紅外探測器是一種紅外線光束遮擋型報警器，發(fā)射機中的紅外發(fā)光二極管在電源的激發(fā)下，發(fā)出一束經(jīng)過調(diào)制的紅外光束（此光束的波長約在0.80.95微米之間），經(jīng)過光學系統(tǒng)的作用變成平行光發(fā)射出去。此光束被接收機接收，由接收機中的紅外光電傳感器把光信號轉(zhuǎn)換成信號，經(jīng)過電路處理后傳給單片機。由發(fā)射機發(fā)射出的紅外線經(jīng)過防范區(qū)到達接收機，構(gòu)成了一條警戒線。正常情況下，接收機收到的是一個穩(wěn)定的

26、光信號，當有人或物體入侵該警戒線時，紅外光束被遮擋，接收機收到的紅外信號發(fā)生變化，提取這一變化，經(jīng)放大和適當處理，控制器發(fā)出的報警信號。目前此類探測器有二光束、三光束還有多光束的紅外柵欄等。最大的優(yōu)點就是探測距離遠，能達到被動紅外的十倍以上探測距離。被動紅外探測器主要是根據(jù)外界紅外能量的變化來判斷是否有人在移動。人體的紅外能量與環(huán)境有差別，當人通過探測區(qū)域時，探測器收集到的這個不同的紅外能量的位置變化，進而通過分析發(fā)出報警。但外界環(huán)境是：不但人體會發(fā)出紅外能量，許多物體在一定的條件下都會散發(fā)紅外能量，而在可見光中這種能量尤其突出，所以任何被動紅外探測器的抗白光干擾就成了一個重要的指標。在室內(nèi)光

27、線穩(wěn)定、紅外能量比較恒定的情況下，這種探測方式表現(xiàn)非常好。但室外情況則不同。長期以來被動紅外紅外探測在室外只有極少數(shù)廠家才能做到。1.3.6主動紅外探測器設(shè)備1)根據(jù)防范現(xiàn)場最低、最高溫度及其持續(xù)時間，選擇工作溫度與之適合的主動紅外入侵探測器；若環(huán)境溫度過低可使用專用加熱器以保證探測器的正常工作。2)主動紅外入侵探測器受霧影響嚴重，室外使用時選擇具有自動增益功能的設(shè)備(此類設(shè)備當氣候變化時靈敏度會自動調(diào)節(jié))；另外，所選設(shè)備的探測距離實際距離留出20%以上的余量，以減少氣候變化引起系統(tǒng)的誤報警。3)在室外使用時一定要選用雙光束或3光束主動紅外入侵探測器，以減少小鳥、落葉等引起系統(tǒng)的誤報警。

28、60;4)主動紅外入侵探測器中所用紅外發(fā)光二極管波長分別在0.85um 和0.95um附近。前者有紅曝現(xiàn)象產(chǎn)生，其隱蔽性不如后者好。 5)在空曠地帶或在圍墻上、屋頂上使用主動紅外入侵探測器時，應(yīng)選擇具有避雷功能的設(shè)備。6)遇有折墻，且距離又較近時，可選用反射器件，以減少探測器使用數(shù)量。7)室外使用主動紅外入侵探測器的最大射束距離應(yīng)是制造廠商規(guī)定的探測距離的6倍以上。第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計2.1系統(tǒng)設(shè)計的預(yù)期結(jié)果本文基于較成熟的車輛檢測技術(shù)進行了分析對比，并經(jīng)過深入閱讀前人的有關(guān)研究，利用紅外發(fā)光管發(fā)射紅外線，紅外接收管接收此紅外線，設(shè)計了一個基于紅外傳感器的車輛計數(shù)系統(tǒng)。其中主動紅外探

29、測器檢測車輛信號，傳送給51單片機，并在單片機內(nèi)部進行計算輸出顯示小區(qū)內(nèi)車輛信息，以達到當小區(qū)有車輛進出時實現(xiàn)動態(tài)顯示，并且具有對小區(qū)內(nèi)車輛達到上限值的報警等內(nèi)容。2.2系統(tǒng)總體設(shè)計方案按鍵本系統(tǒng)比較市場上現(xiàn)有的一些產(chǎn)品，利用紅外對管檢測車輛信息，彌補了市場上的空缺。數(shù)碼管顯示從單片機主單片機進入小區(qū)車輛檢測紅外對管通信模塊nRF24L01報警駛出小區(qū)車輛檢測紅外對管圖2-1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1信號采集模塊該模塊由主動紅外發(fā)射機和主動紅外接收機組成，當發(fā)射機與接收機之間的紅外光束被完全遮斷或按給定百分比遮斷時能產(chǎn)生報警狀態(tài)的裝置，叫主動紅外入侵探測器。主動紅外發(fā)射機通常采

30、用紅外發(fā)光二極管作光源，可用晶體管和集成電路直接驅(qū)動?，F(xiàn)在的主動紅外入侵探測器多數(shù)是采用互補型自激多諧振蕩電路作驅(qū)動電源，直接加在紅外發(fā)光二級管兩端，使其發(fā)出經(jīng)脈沖調(diào)制的、占空比很高的紅外光束，這既降低了電源的功耗，又增強了主動紅外入侵探測器的抗干擾能力。被系統(tǒng)接收電路的采用成品的紅外一體化接收頭HS0038。紅外線一體化接收頭是集紅外接收、放大、濾波和比較器輸出等的模塊，性能穩(wěn)定、可靠。在該模塊中共采用兩組四對紅外對管分別檢測小區(qū)進入車輛及駛出車輛。每組兩對紅外對管。我們分別設(shè)駛?cè)胄^(qū)檢測的為A管和B管，駛出小區(qū)的檢測的為C管和D管。紅外發(fā)射電路一直發(fā)射調(diào)制好的紅外線，接收機一直處于紅外線的

31、接收狀態(tài)，HS0038的輸出引腳輸出“0”電平。當有車輛擋住紅外光時，接收管沒有接收到紅外信號，HS0038輸出高電平，經(jīng)反相器后將檢測信息送入單片機。3.1.1紅外發(fā)射電路紅外線發(fā)射電路由干電池供電。555時基電路和外圍元件構(gòu)成多諧振蕩器，由RP調(diào)節(jié)其振蕩頻率。555的3腳輸出的調(diào)制方波。通過限流電阻，直接驅(qū)動紅外發(fā)射管向紅外接收端發(fā)射調(diào)制好的紅外光束。555是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件。一般用雙極型工藝制作的稱為555，用CMOS工藝制作的稱為7555，除單定時器外，還有對應(yīng)的雙定時器556/7556。555定時器的電源電壓范圍寬，可在4.5V16V工作，7555可在318V

32、工作，輸出驅(qū)動電流約為200mA，因而其輸出可與TTL、CMOS或者模擬電路電平兼容。具有成本低，性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。555定時器可工作在三種工作模式下：1)單穩(wěn)態(tài)模式：在此模式下，555功能為單次觸發(fā)。應(yīng)用范圍包括，脈沖丟失檢測，反彈跳開關(guān)，輕觸開關(guān)，分頻器，測量，脈沖寬度調(diào)制（PWM）等。2)無穩(wěn)態(tài)模式：在此模式下，555以振蕩器的方式工作。這一工作模式下的555芯片常被用于頻閃燈、脈沖發(fā)生器、邏輯電路時鐘、音調(diào)發(fā)生器、位置調(diào)制（PPM）等電路中。如果使用熱敏電阻作為定時電阻，555可構(gòu)成溫度傳感器，其輸出信號

33、的頻率由溫度決定。3)雙穩(wěn)態(tài)模式（或稱施密特模式）：在DIS引腳空置且不外接電容的情況下，555的工作方式類似于一個RS觸發(fā)器，可用于構(gòu)成鎖存開關(guān)。555定時器的引腳如下圖所示：圖3-1 555芯片引腳圖它的各個引腳功能如下：1腳：外接電源負端VSS或接地，一般情況下接地。2腳：低觸發(fā)端。3腳：輸出端Vo。4腳：是直接清零端。當此端接低電平，則時基電路不工作，此時不論TR、TH處于何電平，時基電路輸出為“0”，該端不用時應(yīng)接高電平。5腳：VC為控制電壓端。若此端外接電壓，則可改變內(nèi)部兩個比較器的基準電壓，當該端不用時，應(yīng)將該端串入一只0.01F電容接地，以防引入干擾。6腳：TH高觸發(fā)端。7腳：

34、放電端。該端與放電管集電極相連，用做定時器時電容的放電。8腳：外接電源VCC，雙極型時基電路VCC的范圍是4.5 16V，CMOS型時基電路VCC的范圍為3 18V。一般用5V。555定時器是由兩個電壓比較器，一個SR鎖存器和集電極開路的放電三極管三部分組成。555 定時器的內(nèi)部電路框圖如圖3-2所示。圖3-2 555 定時器的內(nèi)部邏輯圖時比較器的輸入端（也稱為閾值端，用TH標注），時比較器的輸入端（也稱觸發(fā)端，用TR標注）。和的參考電壓（電壓比較的基準）和由經(jīng)三個5K電阻分壓給出。在控制電壓輸入端懸空時，=2Vcc/3，Vr2=/3，如果外界固定電壓，則=，=/2。是置零輸入端。只要在端加上

35、低電平，輸出端便立即被置成低電平，不受其他輸入端狀態(tài)的影響。正常工作時必須使處于高電平。圖中的數(shù)碼18為器件引腳編號。由圖3-2可知，當>、>時，比較器的輸出=0、比較器的輸出=1,鎖存器被置0，導(dǎo)通，同時為低電平。當<、>時，=1、=1,鎖存器的狀態(tài)保持不變，因而和輸出的狀態(tài)也維持不變。當<、<時，=1、=0，故鎖存器被置1，為高電平，同時截止。當>、<時，=0、=0，鎖存器處于=1的狀態(tài)，處于高電平，同時截止。這樣我們得到如表4-1所示的555定時器的功能表：表3-1 555定時器功能表輸入輸出0××低導(dǎo)通1>>

36、;低導(dǎo)通1<>不變不變1<<高截止1><高截止在本系統(tǒng)中采用555定時器構(gòu)成多諧振蕩器，調(diào)節(jié)電阻電容產(chǎn)生所需要的頻率。所謂多諧振蕩器是一種能產(chǎn)生矩形波的自激振蕩器，也稱矩形波發(fā)生器。“多諧”指矩形波中除了基波成分外，還含有豐富的高次諧波成分。是利用深度正反饋，通過阻容耦合使兩個電子器件交替導(dǎo)通與截止，從而自激產(chǎn)生方波輸出的。多諧振蕩器沒有穩(wěn)態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)。在工作時，電路的狀態(tài)在這兩個暫穩(wěn)態(tài)之間自動地交替變換，由此產(chǎn)生矩形波脈沖信號，常用作脈沖信號源及時序電路中的。若用555構(gòu)成多諧振蕩器，則必須先將其接成施密特觸發(fā)器，然后在施密特觸發(fā)器的基礎(chǔ)上改接成多諧

37、振蕩器。將555定時器的和兩個輸入端連在一起作為信號輸入端即可得到施密特觸發(fā)器。由于比較器和的參考電壓不同，因而SR鎖存器的置0信號（=0）和置1信號（=0）必然發(fā)生在輸入信號的不同電平。因此，輸出電壓由高電平變?yōu)榈碗娖胶陀傻碗娖阶優(yōu)楦唠娖剿鶎?yīng)的值也不同，這樣便形成了施密特觸發(fā)特性。為了提高和的穩(wěn)定性，通常在端接0.01uF左右的濾波電容。再將所構(gòu)成的施密特觸發(fā)器的反向輸出端經(jīng)RC積分電路接回到它的輸入端，就構(gòu)成了多諧振蕩器。因此只要將555定時器的和連在一起接成施密特觸發(fā)器，然后再將經(jīng)RC積分電路接回輸入端就可以了。為減輕門的負載，在電容C的容量較大時不宜直接由提供電容的充、放電電流。為此

38、，可將與結(jié)成了一個反相器，它的輸出與在高、低電平狀態(tài)上完全相同。將經(jīng)和C組成的積分電路連到施密特觸發(fā)器的輸端同樣可構(gòu)成多諧振蕩器。 3.1.2 紅外接收電路紅外接收電路中接受器件采用的時紅外接收探頭HS0038。HS0038 是黑色環(huán)氧樹脂封裝，具有不受日光、熒光燈等光源干擾，內(nèi)附磁屏蔽，功耗低，靈敏度高優(yōu)點。在用小功率發(fā)射管發(fā)射信號情況下，其接收距離可達35m。它能與TTL、COMS 電路兼容。HS0038 為直立側(cè)面收光型。它接收紅外信號頻率為38 kHz,周期約26 us，同時能對信號進行放大、檢波、整形，得到TTL 電平的編碼信號。三個管腳分別是地、5 V 電源、解調(diào)信號輸出端。其接收

39、電路如圖4-5：圖3-3 紅外接收電路3.2通信模塊當信號采集模塊輸出標準的檢測信號需要傳遞到主單片機進行數(shù)據(jù)處理，并且考慮到傳輸?shù)木嚯x在8米左右，因此在本設(shè)計中采用無線模塊nRF24L01。第四章 程序設(shè)計4.1駛?cè)胄^(qū)車輛檢測方法將相同的紅外接收器A與B相隔三米安裝，安裝高度為1m左右，紅外接收器A在車輛進入小區(qū)時的車頭部位、B位于車尾部位且A與B的輸出輸入至與非門的兩個輸入端口，輸出端接單片機的P3.4。由于車的長度均大于3m，而若僅有一對紅外對管的情況下由于當有人或其它物體遮擋的情況下分也會顯示有車輛進入，易造成誤差；而用兩對紅外檢測器則有效的避免了這種情況情況。當紅外接收器同時均檢測

40、到被遮擋信號時，則P3.4接收到低電平信息，計數(shù)器加1并通過數(shù)碼管顯示，同時若達到預(yù)定的上限值則蜂鳴器進行報警；若只有紅外接收器A或B單獨檢測到遮擋信號時，則與非門輸出值不改變，不進行加計數(shù)。車輛駛出小區(qū)的原理駛?cè)胄^(qū)相同。4.2駛?cè)胄^(qū)程序4.2.1程序流程圖 圖4-1駛?cè)胄^(qū)流程圖4.2.2 通信模塊流程圖 圖4-2 接收端流程圖圖4-3 發(fā)送端流程圖第五章 總結(jié)與展望5.1 總結(jié)智能小區(qū)車輛統(tǒng)計計數(shù)系統(tǒng)時小區(qū)物業(yè)部門今后發(fā)展的必然趨勢，國內(nèi)外的各大公司都致力于研究更先進的車輛統(tǒng)計系統(tǒng)，通過進出小區(qū)的車輛來識別車輛信息等，以便實時對車輛進行管理。本文在對小區(qū)車輛統(tǒng)計系統(tǒng)的功能分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種基于單片機的紅外檢測計數(shù)系統(tǒng)，其重點對檢測部分進行了詳細的設(shè)計和說明。具體研究如下：1）對紅外對管技術(shù)進行了研究，根據(jù)紅外對管的技術(shù)特點、工作原理及