论文总字数：19332字

摘 要

停车场计时计费系统在现代社会以及人们的日常生活中都有广泛的应用，如大型超市、购物中心等。本课题设计了一款基于单片机的停车场自动计时计费系统。该系统针对传统停车计费方式的不足，以单片机为微处理器，设计显示器模块、按键模块、人工操作模块等硬件，根据流程设计软件，通过检测汽车进出大门时间，实现自动计时收费功能，该系统的实现将一定程度上解决临时停车场的管理和收费问题，通过适当改进可作为一款通用型停车场收费管理系统使用。

关键词： 单片机，停车场，自动计时计费系统

Abstract: A parking lot automatic timing and charging control system has been widely used in modern society and people"s daily life, such as large supermarkets, shopping centers and so on. The project introduced a system which is based on single-chip microcomputer. It aims at the shortages of traditional methods, taking the single-chip microcomputer as the MCU, working together with the display module, button module, manual operation module, etc. According to the design of process, calculating the time between entering and leaving of cars, reaching the goal of automatic timing and charging. It will save expenses of management and charging of the temporary parking lot to some extent. It can become a general-purpose parking lot system by appropriate improvement.

Key words: Single-chip microcomputer, Parking lot, Automatic timing and charging system

目 录

1 绪论 4

1.1 研究背景与意义 4

1.2 研究发展现状 4

1.3 研究内容安排 5

2 开发环境及软件的介绍 5

2.1 Proteus 5

2.2 Keil C51 5

3 系统硬件设计 5

3.1 总体方案设计 6

3.2 各模块硬件设计 7

4 系统软件设计 10

4.1 主程序流程图 10

4.2 子程序流程图 11

5 仿真与实验 14

5.1 Protues仿真图 14

结 论 16

参考文献 17

致 谢 18

附录 19

附录一 程序清单 19

附录二 电路原理图 38

1 绪论

1.1 研究背景与意义

随着社会和经济的高速发展以及人民生活水平的不断提高越来越多的人已经拥有了自己的汽车。根据国家公安部交通管理局的统计数据显示，截至2017年12月底，全国汽车的保有量已经达到2.17亿辆，同比增加2304万辆，同比增长11.85％。汽车数量在机动车中的份额继续增加，过去五年的比例从54.93％增加到70.17％，已然成为汽车类型中的主要组成成分。从车型的方面来看，乘用车的数量为1.85亿辆，其中小型和微型车（私家车）为1.7亿辆，占总数的91.89％。2017年，新注册登记的机动车数量和汽车数量均创历史新高，2018年也将继续增长。

汽车保有量的迅速增长不可避免地带来停车位日益短缺的问题，这个问题在北上广深等大城市里尤为突出。除了停车位置不够的问题以外，还受到停车场设备科技含量低等问题的困扰。

停车设施的建设严重滞后于车辆的增长，造成更严重的停车冲突，特别是在景区或举办大型展览、会议、活动时，人多车多，因为收费系统不够方便快捷而造成车辆出入场行驶缓慢、车辆大量滞留，从而形成小范围的堵车情况屡见不鲜。因此，研究停车场自动计时计费控制系统具有重要意义。

1.2 研究发展现状

停车场收费系统用来识别车辆的唯一标志就是收费介质，这是系统管理的重要技术特征，它从开始的磁卡、纸质磁卡、条码以及非接触式载体，到现在为止已经经历了多个发展阶段。各阶段的收费管理方式都弥补了上一代系统的不足以及不便，进一步提高了收费系统的效率和准确性，丰富改善了驾驶员体验。

由于汽车数量仍然持续大幅增长，国内外对停车收费系统的改进还在进行大量研究。国外的停车场收费系统一般采用技术过硬，系统稳定，技术水平较高的高智能化专用设备，但同时也存在系统造价高、技术难度大、维护成本高的问题。

国内使用的大多数停车场管理系统，虽然也已经基本普及了自动操作，但是，核心技术的水平以及配套设备的水平与国外使用的系统仍然存在一定的差距。系统不可扩展，一旦更新，不可避免的会造成设备和软件的投资浪费。一个好的系统的价值不仅体现在尖端先进技术的使用和成本水平上，更重要的是该系统的管理功能是否可以在实际应用中得到充分的利用。

1.3 研究内容安排

本次设计分为课题研究背景讨论、开发环境介绍、系统硬件设计、系统软件设计和Proteus仿真五个部分。

2 开发环境及软件的介绍

2.1 Proteus

选择Proteus是因为它不仅具有其它EDA工具的仿真功能，还支持模拟主流单片机和各种外围芯片，既是电路仿真软件，又是PCB设计软件和虚拟模型仿真软件，是现今唯一能将三者合一的设计平台。

Proteus支持多种编译器，例如 Keil、IAR、MPLAB等等，同时支持多种处理器模型，像8051、HC11、ARM、8086等等，应用范围非常广泛。 随着计算机技术的发展，人们对于速度、效率的要求逐步提高， Proteus顺应这一潮流，方便快捷、灵活多变、成本低廉、兼容性高，在工作、学习、生活中与我们有密切联系。

Proteus可以形象化许多单片机的实例功能和运行过程，既可以在一定程度上达到物理实验的效果，又可以达到物理演示实验难以实现的效果。

2.2 Keil C51

KeilC51是美国keil software公司推出的 51系列软件开发系统，它不仅支持面向对象的汇编语言，还可以兼容面向程序的C语言。Keil兼容性很好，可以在多种操作系统上运行。

Keil提供给开发者完整的开发方案，包括 C编译管理器、宏汇编管理器、数据库、仿真调试等等，将这些部分都组装在一个集成开发环境里，即 uvision。开发人员可以在集成开发环境里编辑汇编或者 c语言源文件，后使用相应编译器进行编译，生成可执行目标文件(.obj)和可供电路系统使用的仿真文件(.hex），随后将生成的.hex文件添加进仿真软件或者烧录进真实电路完成设计。

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