专利名称：一种基于单片机的自动停车收费管理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种停车场自动停车收费管理装置，特别是一种基于单片机的自动停车收费管理装置。
背景技术：
随着经济的增长，越来越多的人加入了购车行列。汽车数量的剧增和停车场地的相对短缺，使得停车场的管理收费问题凸现，特别是大型超市的临时停车场管理收费更加困难。目前的停车场收费管理系统通常采用以下两种计费方式(I)摄像计费方式。在停车场出入口分别放置一台摄像机，通过摄像机摄下汽车车牌号码送单片机或者电脑处理，再通过单片机计算停车时间和费用，并控制大门开启。该方案信息量大，要求具有较大的存储容量，且软件设计复杂，成本高。(2)刷卡计费方式。车主到指定地点办理IC卡，通过打卡进出停车场，并通过IC卡缴费。但该方式更适合于有长期固定停放车位的停车场。
发明内容针对已有停车场收费管理系统的缺点，本实用新型的目的在于，提供一种临时停车场自动停车收费管理系统。本系统采用红外线检测单片机计费方式，所需存储容量小，具备了自动开启关闭大门功能、自动计费功能、显示功能、显示停车场状况、查询功能和打印功能，而且收费方式可以调节，使系统更具灵活性，整个系统操作简单、价格低廉、安装调试方便，能够满足管理临时停车场的要求。此外，该系统还可以方便地实现信息加密和各种功能扩展，通过改进可成为通用型收费管理系统。为了实现上述任务，本实用新型采取如下的技术解决方案予以实现一种基于单片机的自动停车收费管理装置，该装置包括单片机，其特征在于，在单片机上连接有红外线检测模块、大门控制模块、停车场状态显示模块、数码管显示模块、操作键盘和打印机。本实用新型的其他特点是，所述的单片机采用Freescale公司生产的MC9S12DG128型16位单片机。本实用新型的基于单片机的自动停车收费管理装置，采用红外线检测和单片机计费方式，所需存储容量小，具备了自动开启关闭大门功能、自动计费功能、显示功能、显示停车场状况、查询功能和打印功能，而且收费方式可以调节，使系统更具灵活性，装置操作简单、价格低廉、安装调试方便，能够满足管理临时停车场的要求。此外，该装置还可以方便地实现信息加密和各种功能扩展，通过改进可成为通用型收费管理系统。
图I是本实用新型的结构框图； 图2是本实用新型主循环程序流程图。
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
具体实施方式
[0011]如图I所示，本实施例给出一种一种基于单片机的自动停车收费管理装置，分为7大模块(1)红外线检测模块安装在停车场出入口以及每个停车位上，用于检测汽车的进出车场大门和停车位信号，送单片机作相应处理。红外线检测模块由红外线发射电路和红外线接收电路组成。其中接收电路又分为大门红外线接收电路和停车位红外线接收电路。
(2)大门控制模块与红外线检测模块协作，执行停车场大门的开闭功能。(3)单片机采用Freescale公司生产的MC9S12DG128单片机系统，它是本系统的核心部分，主要功能是监控键盘状态，处理键盘输入的操作信息，监控停车场状态，控制大门开闭，有车驶入停车位后开始计时，汽车驶出停车位后停止计时，将停车时间换算为停车费用信息；控制显示器按要求显示各种信息，控制信息的打印过程。(4)停车场状态显示模块显示停车场状态信号。黄灯表示进出的汽车正在处理中；绿灯表示有空位；红灯表示场内车位全满，不允许汽车进入。(5)数码显示器显示停车的各种信息，包括北京时间、停车位、停车时间、空位数、停车费用、营业总额、收费标准和操作提示等内容。数码显示器采用8个共阳数码管静态显示方式，节约了成本。(6)操作键盘通过4X4键盘(16个开关组成的行列阵)进行多种人工操作，包括显示、查询各类信息，修改收费标准，校准北京时间，打印当前显示内容等。(7)打印机选用TPii P-40A，打印发票和总营业额。红外线检测模块是装置的主要模块，分为发射端和接受端。红外线发射电路包括相距一定距离的两个红外发射器，用来发射红外线射束。两块NE555定时器芯片各自构成多谐振荡器，第一只为0. 67KHz，其输出一方面送至第二只振荡器(21KHz方波)的4脚，对它进行调制，最后的输出用来点亮红外发射器；一方面作为时钟信号，控制大门开闭。红外线射束分别送至红外接收电路，如果两束红外射束被阻断，则接收电路输出为1，反之输出为0，脉冲经处理后触发中断，送单片机处理，作为汽车驶入驶出车场或停车位的信号。大门红外线接收与之类似，只是减少了下降延触发的集成单稳态触发器74121。红外接收器TS0P1738的输出为集电器开路形式，两只红外线射束分别送至两个红外线接收器。只有当两只红外线射束都被阻断时，才输出+5V电平，分别送至上升延触发与下降延触发的集成单稳态触发器，使74121输出方波送至74LS148优先译码器，作为汽车进出车位的中断信号。当汽车驶入停车位时，单片机取出此时的系统时间送相应RAM，当汽车驶出停车位时，单片机再次取出该时刻的系统时间，并和初始时间相减，所得时间即为停车总时间，并送相应RAM0单片机模块采用MC9S12DG128B单片机为核心。MC9S12DG128B单片机是Motorola公司M68HC12系列16位单片机中的一种，其内部结构主要有单片机基本部分和CAN功能块部分组成，基本结构包括一个中央处理器单元HCS12 (CPU)，2个异步串行通信口 SCI，2个同步串行通信口 SPI，8通道输入捕捉/输出比较定时器，I个8通道脉宽调制模块以及49个独立数字I/O 口(其中20个具有外部中断及唤醒功能)，在片内还拥有128KB的FlashROM, 8KB 的 RAM，2KB 的 EEPROM。在1/0 口的设置上，单片机的PO 口作为数据口，PO. 0-P0. 7分别与打印机的DB0-DB7相连。PL 0-P1. 5作为外部中断源扩展口。P2. 0-P2. 2分别与红、绿、黄灯相连，作为停车场状态信号指示灯。单片机要处理的中断比较多(包括汽车出入停车场中断、驶入驶出停车位中断等)，而且要求响应速度很快，所以采用软件查询的方法进行中断优先级排队满足不了要求。因此采用74LS148优先编码器扩展单片机外部中断源，对应不同的中断处理，例如开始和停止计时、计费等，并送显示器显示。如图2为单片机的主循环程序流程即用于内部RAM和各种中断的设置，不断扫描键盘，做出相应操作，并送显示器显示。打印子程序为完成发票或营业额信息打印功能，打印发票同时将清除停车位的停车信息。切换显示子程序4X4键盘上的返回键可以切换显示北京时间、空位数、停车信息(包括停车位、停车总时间、停车费用)，并将显示状态记录下来供打印子程序使用。显示停车信息时，如果不能同时显示全部内容，可通过上翻、下翻键切换显示。初始化时是显示北京时间。F3功能键操作子程序4X4键盘上的F3功能键主要用于查询各种数据、设置收费标准和校准北京时间。定时中断服务程序装置的时钟采用单片机内部时钟，该程序将时钟设置为24小时制，并修正时钟计数单元。当汽车通过或者停在停车场时，红外线检测模块将通知单片机有汽车进和出，单 片机再根据停车场的状态控制停车场大门的开启和关闭，计算停车的时间和费用，并送显示器显示，打印机打印，处理键盘的显示、查询、修改要求。停车收费标准为n元/小时，超过30分钟按一小时计，否则不计。该装置还可以充当时钟。
权利要求1.一种基于单片机的自动停车收费管理装置，包括单片机，其特征在于，在单片机上连接有红外线检测模块、大门控制模块、停车场状态显示模块、数码管显示器、操作键盘和打印机。
2.如权利要求I所述的基于单片机的自动停车收费管理装置，其特征在于，所述的单片机选择MC9S12DG128B单片机。
专利摘要本实用新型公开了一种基于单片机的自动停车收费管理装置，该装置包括单片机，在单片机上连接有红外线检测模块、大门控制模块、停车场状态显示模块、数码管显示模块、操作键盘和打印机。采用红外线检测和单片机计费方式，所需存储容量小，具备了自动开启关闭大门功能、自动计费功能、显示功能、显示停车场状况、查询功能和打印功能，而且收费方式可以调节，使系统更具灵活性，装置操作简单、价格低廉、安装调试方便，能够满足管理临时停车场的要求。此外，该装置还可以方便地实现信息加密和各种功能扩展，通过改进可成为通用型收费管理系统。
文档编号G07B15/06GK202362837SQ20112050806
公开日2012年8月1日 申请日期2011年12月8日 优先权日2011年12月8日
发明者余曼, 王旭, 许世维 申请人:长安大学