智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、學(xué) 號(hào) 1109111102 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 課 題 智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 劉陳園 院 部 電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 11自動(dòng)化專（2）班 指導(dǎo)教師 宋洪儒 二 一 五 年 六 月目錄摘 要IAbstractII第一章 緒論- 1 -1.1課題研究的背景- 1 -1.2 系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)- 1 -1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述- 2 -第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 3 -2.1系統(tǒng)環(huán)境- 3 -2.2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)- 3 -第三章 硬件設(shè)計(jì)- 4 -3.1硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介- 4 -3.2主控模塊- 4 -3.3刷卡系統(tǒng)模塊- 4 - RFID技術(shù)- 4 -3.1.2 串口通信- 4 -3.4計(jì)時(shí)模塊-

2、5 -實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC- 5 - RTC控制器- 6 -3.5環(huán)境采集模塊- 6 -溫度采集- 6 -濕度的采集- 6 -3.6 LCD顯示模塊- 7 - S5PC100LCD控制器功能簡(jiǎn)述及LCD接線圖- 7 - LCD外部接口信號(hào)- 7 -第四章 軟件設(shè)計(jì)- 9 -4.1軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹- 9 -4.2刷卡器部分設(shè)計(jì)- 10 -4.3環(huán)境檢測(cè)設(shè)計(jì)- 11 -濕度采集- 11 -溫度采集- 12 -4.4 計(jì)時(shí)模塊設(shè)計(jì)- 13 -4.5 LCD顯示部分設(shè)計(jì)- 13 -字模制作- 13 - LCD顯示函數(shù)- 15 -第五章 演示與結(jié)論- 16 -5.1 演示效果- 16 -5.2 結(jié)論- 19

3、-參考文獻(xiàn)- 20 -致謝- 20 -智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,最近幾年我們國(guó)家生活水平快速提高,汽車(chē)數(shù)量也在快速增長(zhǎng),導(dǎo)致很多城市都出現(xiàn)了停車(chē)難的問(wèn)題,相應(yīng)的為了解決停車(chē)難的問(wèn)題，出現(xiàn)了大量的采用不同系統(tǒng)的停車(chē)場(chǎng)。對(duì)于城市停車(chē)中存在的問(wèn)題主要有:停車(chē)場(chǎng)中車(chē)位增多,比傳統(tǒng)停車(chē)場(chǎng)更難管理,傳統(tǒng)的停車(chē)場(chǎng)管理方法不夠安全,因此,怎樣改進(jìn)現(xiàn)有的停車(chē)管理方案成為解決停車(chē)難的首要問(wèn)題。本文設(shè)計(jì)是基于三星S5PC100芯片，設(shè)計(jì)一個(gè)集成顯示屏、刷卡器的全自動(dòng)智能停車(chē)系統(tǒng)，使用方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，無(wú)需人工操作。對(duì)智能停車(chē)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，以及操作流程進(jìn)行了探討。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，先是對(duì)整體系統(tǒng)進(jìn)行

4、可行性分析，確定整體的系統(tǒng)框架，確定系統(tǒng)流程，此后再根據(jù)系統(tǒng)的需要，確定系統(tǒng)的硬件平臺(tái)，根據(jù)硬件設(shè)備，編寫(xiě)相應(yīng)的流程代碼。之后再對(duì)完成后的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，對(duì)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行測(cè)試，完善系統(tǒng)。隨著科技的發(fā)展，汽車(chē)數(shù)量的增多，停車(chē)管理系統(tǒng)也會(huì)跟著快速的發(fā)展，而采用先進(jìn)的技術(shù)，使停車(chē)系統(tǒng)趨向智能化，使停車(chē)系統(tǒng)趨向簡(jiǎn)單化是未來(lái)停車(chē)系統(tǒng)的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：射頻；智能停車(chē)系統(tǒng)；刷卡器The design of intelligent parking systemAbstractWith the rapid development of economy, in recent years, the rapid i

5、ncrease of living standard in our country, the number of cars also in rapid growth, resulting in many cities have emerged in the parking problems, corresponding to solve the parking problem, a lot of the different systems of the parking lot. For existing in the urban parking problems are mainly: inc

6、rease of parking spaces in the parking lot, than the traditional parking more difficult to manage, the traditional parking lot management method safe enough. Therefore, how to improve existing parking management scheme as a solution to stop one of the most important problems.The design of this paper

7、 is based on the Samsung S5PC100 chip, design an integrated display, card reader automatic intelligent parking system, easy to use, maintenance simple, no manual operation. The overall structure of the intelligent parking system and the operation flow are discussed. In the design process, first on t

8、he overall system feasibility analysis, determine the overall framework of the system, system process was determined, then according to the needs of the system determined the hardware platform of the system, according to the hardware equipment, preparation of the corresponding procedure code. After

9、the completion of the system debugging, the reliability of the system to test, improve the system.With the development of science and technology, the increase in the number of cars, parking management system will quickly followed the development, while the use of advanced technology, to make the tre

10、nd of intelligent parking system, parking system tends to be simple is the future direction of development of the parking system.Keywords: radio frequency; intelligent parking system; card reader第一章 緒論1.1課題研究的背景 最近幾年,我國(guó)的私家車(chē)保有量極速增長(zhǎng),很多城市都出現(xiàn)了停車(chē)難的問(wèn)題,導(dǎo)致許多人把車(chē)停在了道路兩邊,一方面會(huì)堵塞道路,產(chǎn)生安全問(wèn)題;另一方面停在路邊容易被破壞，車(chē)內(nèi)物品也容易被偷

11、盜。而且,現(xiàn)在城市中停車(chē)場(chǎng)的規(guī)模在增大，隨著停車(chē)場(chǎng)內(nèi)車(chē)流量的加大,傳統(tǒng)的人工管理的停車(chē)場(chǎng)已經(jīng)不能滿足需求,此時(shí),使用刷卡器，門(mén)禁系統(tǒng)等方法的智能停車(chē)管理方法逐漸出現(xiàn)。智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)從2001年興起,到目前功能越來(lái)越全面，系統(tǒng)也日漸完善,系統(tǒng)的操作也更加人性化?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)的停車(chē)場(chǎng)智能管理系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)全新的階段，不在一味的模仿國(guó)外的產(chǎn)品，擁有了自己的創(chuàng)新技術(shù)?，F(xiàn)在我國(guó)有超過(guò)400家企業(yè)涉及到智能停車(chē)產(chǎn)業(yè),其中完全由國(guó)產(chǎn)的停車(chē)管理系統(tǒng)占有80%，而國(guó)外的只占有20%。目前在國(guó)外，一些國(guó)家的停車(chē)管理系統(tǒng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，系統(tǒng)相對(duì)來(lái)說(shuō)非常完善。而我們國(guó)家的停車(chē)管理產(chǎn)業(yè)還剛剛起步，汽車(chē)保有量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)

12、沒(méi)有達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定期，在不久的將來(lái)汽車(chē)數(shù)量快速增加，停車(chē)的需求也會(huì)增長(zhǎng)，可見(jiàn)，只要調(diào)控得當(dāng)，停車(chē)產(chǎn)業(yè)將會(huì)成為一個(gè)發(fā)展?jié)摿薮蟮男滦彤a(chǎn)業(yè)。1.2 系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)智能停車(chē)管理系統(tǒng)是現(xiàn)代化自動(dòng)收費(fèi)停車(chē)以及設(shè)備自動(dòng)化的統(tǒng)稱。是完全由計(jì)算機(jī)來(lái)管理的高科技的全自動(dòng)化產(chǎn)品。該系統(tǒng)可以感應(yīng)IC卡或者是ID卡，通過(guò)對(duì)卡片的感應(yīng)和識(shí)別來(lái)記錄車(chē)輛信息，以及持卡人的信息，進(jìn)行相關(guān)的停車(chē)操作，同時(shí)再對(duì)各種信息進(jìn)行處理，并加入顯示設(shè)備，語(yǔ)音播報(bào)等交互方式來(lái)完成停車(chē)收費(fèi)的過(guò)程。中國(guó)的智能停車(chē)管理系統(tǒng)起步比較晚，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其它發(fā)達(dá)國(guó)家，而且更落后于動(dòng)態(tài)交通的智能化。在過(guò)去的很長(zhǎng)一段時(shí)間，發(fā)展的中心一直放在動(dòng)態(tài)的行車(chē)交通

13、上，使得靜態(tài)交通發(fā)展緩慢，導(dǎo)致至今我國(guó)的靜態(tài)交通各項(xiàng)指標(biāo)都沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的評(píng)價(jià)指標(biāo)。靜態(tài)交通的發(fā)展緩慢，已經(jīng)成為城市交通的一大阻礙，目前，已經(jīng)有人提出了解決城市的交通狀況就要“動(dòng)靜結(jié)合、以靜制動(dòng)”的理論，而且在實(shí)踐中已經(jīng)見(jiàn)到很好的效果。在未來(lái)的交通發(fā)展中，智能化的靜態(tài)交通應(yīng)該和動(dòng)態(tài)交通同等看待，才能使得城市交通狀況健康發(fā)展，由此可見(jiàn)，往后發(fā)展智能化靜態(tài)交通前景廣闊。（1）目前我國(guó)的智能停車(chē)系統(tǒng)市場(chǎng)的所遇到的問(wèn)題從業(yè)公司小，有上千家智能停車(chē)系統(tǒng)相關(guān)的公司，合計(jì)占有的市場(chǎng)份額只有不到20億，沒(méi)有領(lǐng)導(dǎo)型的企業(yè)，這也是每個(gè)市場(chǎng)發(fā)展都要經(jīng)歷的初期狀態(tài)。企業(yè)投入研發(fā)的資金小，同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)，沒(méi)有核心技術(shù)，導(dǎo)致企

14、業(yè)發(fā)展動(dòng)力不足。小型企業(yè)壽命不長(zhǎng)，幾年就被市場(chǎng)淘汰，這是同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果，不重視品牌和信譽(yù)，沒(méi)有核心技術(shù)，盲目的打價(jià)格戰(zhàn)，打亂了市場(chǎng)的秩序，導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)激烈，企業(yè)壽命短。而國(guó)外卻很少有這種狀況，很多國(guó)外企業(yè)重視技術(shù)的研發(fā)，產(chǎn)品質(zhì)量好，可靠性高，具有自己的競(jìng)爭(zhēng)力，能夠保證企業(yè)的長(zhǎng)期利潤(rùn)，很多公司都從業(yè)幾十年，這也是我國(guó)企業(yè)可以借鑒的地方。（2）國(guó)外產(chǎn)品對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的影響國(guó)外的產(chǎn)品質(zhì)量好、可靠性高且技術(shù)成熟，但是我國(guó)的停車(chē)環(huán)境和國(guó)外有一定差別，很多國(guó)外的產(chǎn)品到國(guó)內(nèi)后不一定能適應(yīng)國(guó)內(nèi)的停車(chē)環(huán)境，比如說(shuō)國(guó)內(nèi)的人口密度大，路況復(fù)雜，安全性也要得到充分的保證，所以要求系統(tǒng)能夠在完成防盜功能的同時(shí)引導(dǎo)車(chē)輛、車(chē)牌對(duì)

15、比，同時(shí)還要保證車(chē)輛的進(jìn)出效率，以及多種收費(fèi)模式等。國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品價(jià)格低廉，相反國(guó)外的很多產(chǎn)品價(jià)格昂貴，所以相比國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品，雖然國(guó)外產(chǎn)品性能比較好，但相比之下，競(jìng)爭(zhēng)力并不強(qiáng)。在國(guó)內(nèi)的發(fā)展空間并不大。國(guó)外的產(chǎn)品進(jìn)入我國(guó)，會(huì)給我國(guó)帶來(lái)很多先進(jìn)的技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，能夠促進(jìn)我國(guó)智能停車(chē)管理系統(tǒng)的發(fā)展。（3）智能停車(chē)場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)將各個(gè)停車(chē)場(chǎng)聯(lián)網(wǎng)管理，共享數(shù)據(jù)，形成一個(gè)以城市為單位的大型的停車(chē)平臺(tái)。停車(chē)誘導(dǎo)，停車(chē)時(shí)有自動(dòng)的車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)，因?yàn)楝F(xiàn)在停車(chē)場(chǎng)越來(lái)越大，有的停車(chē)場(chǎng)有幾千個(gè)車(chē)位，這樣的停車(chē)場(chǎng)如果沒(méi)有引導(dǎo)系統(tǒng)會(huì)引起停車(chē)場(chǎng)的混亂，停車(chē)效率底下。無(wú)人化服務(wù)普及，由于勞動(dòng)力成本的提高，以前用人來(lái)管理的方法行不通了，

16、借鑒國(guó)外的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，停車(chē)場(chǎng)會(huì)越來(lái)越趨于自動(dòng)化，無(wú)人化。服務(wù)入口擴(kuò)展至手機(jī)，用戶可以在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)停車(chē)付費(fèi)，車(chē)位預(yù)定，自動(dòng)停車(chē)，以及停車(chē)引導(dǎo)等功能。智能手機(jī)的普及以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，目前我國(guó)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶已經(jīng)超過(guò)了寬帶用戶，利用手機(jī)來(lái)彎沉各種服務(wù)將會(huì)成為常態(tài)。立體車(chē)庫(kù)增多。我國(guó)人口眾多，城市人口密集，地價(jià)昂貴，所以，參照日本等土地資源緊缺的國(guó)家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，所以停車(chē)場(chǎng)將會(huì)向立體車(chē)庫(kù)發(fā)展，立體車(chē)庫(kù)占地面積小，進(jìn)出方便，將會(huì)成為未來(lái)停車(chē)場(chǎng)的首選。1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述根據(jù)設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)可以分為：主控模塊、顯示模塊、刷卡模塊、環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊、計(jì)時(shí)模塊。主控模塊用于對(duì)各個(gè)其他模塊的信息綜合處理；其中顯示

17、模塊為T(mén)FT液晶顯示屏，用于顯示剩余車(chē)位、溫濕度信息、實(shí)時(shí)時(shí)間、刷卡后卡號(hào)信息、以及收費(fèi)金額；刷卡模塊用于讀取用戶的刷卡動(dòng)作及卡號(hào)；環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊用于檢測(cè)停車(chē)場(chǎng)內(nèi)溫度和濕度；計(jì)時(shí)模塊用于計(jì)算停車(chē)時(shí)間。第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)環(huán)境主要硬件平臺(tái) : 基于S5PC100的開(kāi)發(fā)板 、 射頻刷卡機(jī) 、LCD顯示屏； 軟件平臺(tái)：eclipse、超級(jí)終端；主要操作以及顯示界面：l 待機(jī)狀態(tài)：顯示當(dāng)前溫度、濕度、時(shí)間以及剩余車(chē)位。l 車(chē)輛進(jìn)入：刷卡后判斷卡號(hào)，打開(kāi)門(mén)禁，計(jì)時(shí)。l 車(chē)輛駛出：刷卡后判斷卡號(hào)，打開(kāi)門(mén)禁，顯示收費(fèi)金額?；玖鞒倘缦拢捍龣C(jī)時(shí)在顯示頻幕上顯示當(dāng)前的溫度、濕度、實(shí)時(shí)時(shí)間和剩余的車(chē)位。當(dāng)有剩

18、余空位時(shí)，如有用戶持卡進(jìn)行刷卡操作，則讀取卡號(hào)進(jìn)行判斷，若該卡號(hào)沒(méi)有停車(chē)，則打開(kāi)門(mén)禁同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，并且剩余車(chē)位減少一位，而且把該卡號(hào)的狀態(tài)設(shè)置為已停車(chē)。當(dāng)該卡號(hào)再次進(jìn)行刷卡操作時(shí)，則根據(jù)卡號(hào)停車(chē)時(shí)的時(shí)間和當(dāng)前時(shí)間，計(jì)算停車(chē)時(shí)長(zhǎng)，計(jì)算收費(fèi)金額，完成收費(fèi)，然后剩余車(chē)位加一。2.2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)該系統(tǒng)共分為一下幾個(gè)部分：1. 刷卡系統(tǒng)模塊：識(shí)別卡號(hào)并將卡號(hào)通過(guò)UART發(fā)送到主控芯片。2. 計(jì)時(shí)模塊：使用主芯片中的RTC記錄停車(chē)時(shí)間。3. 環(huán)境檢測(cè)模塊：采集當(dāng)前的溫度、濕度、實(shí)時(shí)時(shí)間。4. LCD顯示模塊：通過(guò)控制LCD顯示屏向用戶展示各種信息。系統(tǒng)的各個(gè)模塊之間的關(guān)系如圖所示：環(huán)境檢測(cè)模塊刷卡系統(tǒng)模塊

19、主控模塊LCD顯示模塊計(jì)時(shí)模塊圖2-1 系統(tǒng)各模塊關(guān)系圖第三章 硬件設(shè)計(jì)3.1硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，包含了刷卡器模塊，環(huán)境信息采集模塊、計(jì)時(shí)模塊以及LCD顯示模塊。刷卡器通過(guò)串口連接到開(kāi)發(fā)板上的UART1,環(huán)境采集模塊使用的是開(kāi)發(fā)板中集成的溫度芯片LM75，計(jì)時(shí)模塊采用的是S5PC100中的實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC，LCD顯示模塊使用的是一塊3.2寸的液晶顯示屏。3.2主控模塊 主控芯片采用的是三星S5PC100，它使用的是65nm制作工藝，頻率最高可以達(dá)到667MHz。該芯片采用的是ARM公司所提供的Cortex-A8架構(gòu)，相比以前的ARM 11架構(gòu)，流水線增加了5級(jí)，從8級(jí)流水線提高到13級(jí)流

20、水線，并且流水線在同一時(shí)間能夠執(zhí)行兩條指令。不僅如此，Cortex-A8相比之前的ARM11架構(gòu)在浮點(diǎn)運(yùn)算的基礎(chǔ)上又添加了雙精度的浮點(diǎn)寄存器。使得處理器性能有了明顯的提升，而在圖形處理方面也比之前的芯片有了大幅度的提高，支持更多中模式的視頻播放。通過(guò)豐富的容易使用的各種圖形支持，它能夠完成各種各樣可定制的用戶界面，開(kāi)發(fā)出各種產(chǎn)品，該芯片有一個(gè)強(qiáng)大和靈活運(yùn)用的應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)，支持的外圍設(shè)備豐富，能夠降低系統(tǒng)的總成本，提高系統(tǒng)整體的性能和效率。3.3刷卡系統(tǒng)模塊 RFID技術(shù)RFID技術(shù)又稱為射頻識(shí)別技術(shù)。是一種通過(guò)對(duì)射頻信號(hào)的處理，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，同時(shí)獲取目標(biāo)信息，夠適用于各種環(huán)境。RFID技術(shù)可

21、以同時(shí)識(shí)別多個(gè)目標(biāo)。他被應(yīng)用于短距離識(shí)別的射頻產(chǎn)品，可以在充滿灰塵，油污等環(huán)境下準(zhǔn)確的進(jìn)行識(shí)別。3.1.2 串口通信刷卡器通過(guò)串口（UART）與開(kāi)發(fā)板進(jìn)行連接，當(dāng)刷卡時(shí)觸發(fā)中斷，主控芯片對(duì)刷卡器傳來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，提取出卡號(hào)信息，進(jìn)行相應(yīng)的操作。圖3-1 UART電路圖UART又稱為通用異步收發(fā)器。它由兩部分組成，一部分是將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)的接收器（Rx），另一部分是將并行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)的發(fā)送器（Tx）。還有一些狀態(tài)管腳，可以用于識(shí)別接收器是否已滿，或者用于識(shí)別發(fā)送器是否為空。串口間通信時(shí)，采用了串行通信協(xié)議來(lái)保證所傳輸數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。起始位:0代表起始位，是一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_(kāi)始。數(shù)據(jù)

22、位:可以在5-8位之間，一般我們采用的是8位，代表一個(gè)字節(jié)。奇偶校驗(yàn)位:用來(lái)驗(yàn)證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，可以設(shè)置為1或者設(shè)置為0。停止位:表示一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束，可以用一位表示，也可以用兩位來(lái)表示。空閑位:當(dāng)空閑位為1時(shí)表示目前沒(méi)有數(shù)據(jù)正在傳輸。波特率：表示的是每秒鐘傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)。S5PC100有四個(gè)獨(dú)立的通信接口，每個(gè)接口都有兩種工作模式，中斷模式或者是DMA模式。即UART控制器可以在CPU中產(chǎn)生中斷或者是DMA請(qǐng)求傳輸數(shù)據(jù)。在連接系統(tǒng)時(shí)鐘時(shí)，UART控制器有兩個(gè)端口支持最高波特率是115.2k bps，還有兩個(gè)接口支持的波特率最高是3M bps。每一個(gè)UART接口都有兩個(gè)64字節(jié)的接收和發(fā)

23、送的緩存。每個(gè)UART控制器都分為接收和發(fā)送兩個(gè)部分，如果把UART設(shè)置為FIFO模式，在發(fā)送器中會(huì)有一個(gè)64個(gè)字節(jié)的緩沖區(qū)，在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，CPU會(huì)先把數(shù)據(jù)存到緩沖區(qū)，然后再進(jìn)行發(fā)送，如果不把UART設(shè)置為FIFO模式，就不會(huì)用到緩沖區(qū)，只會(huì)用到緩沖區(qū)中最低的一個(gè)字節(jié)來(lái)存放數(shù)據(jù)。3.4計(jì)時(shí)模塊實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC在嵌入式系統(tǒng)中，有一個(gè)專門(mén)用于提供時(shí)間的專用模塊RTC，而且在系統(tǒng)關(guān)機(jī)的情況下還能夠正常工作，因?yàn)樗幸粋€(gè)專門(mén)的紐扣電池用于供電。如下圖所示：圖3-2 RTC電路圖 RTC控制器RTC模塊有單獨(dú)的電池供電系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)斷電時(shí)，也能夠繼續(xù)工作很長(zhǎng)時(shí)間。RTC將一些8位的BCD碼發(fā)送到CPU。通過(guò)

24、這些BCD碼可以將RTC記錄的當(dāng)前的時(shí)間告訴CPU。同時(shí)RTC還具有中斷功能，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)置的時(shí)間時(shí)可以執(zhí)行中斷。時(shí)鐘數(shù)據(jù)采用BCD 編碼。能夠?qū)﹂c年的年月日進(jìn)行自動(dòng)處理。具有告警功能，當(dāng)系統(tǒng)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)時(shí)，能產(chǎn)生告警中斷。具有獨(dú)立的電源輸入。提供毫秒級(jí)時(shí)鐘中斷，該中斷可用于作為嵌入式操作系統(tǒng)的內(nèi)核時(shí)鐘。3.5環(huán)境采集模塊在停車(chē)場(chǎng)中需要采集的信息有很多，設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)由于沒(méi)有相應(yīng)的硬件設(shè)備，所以采用了一個(gè)溫度傳感器來(lái)采集溫度和一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換器來(lái)模擬濕度信息。溫度采集溫度傳感器采用的是LM75。圖3-3 LM75從圖中可以看到溫度傳感器上的兩個(gè)管腳SDA和SCL連接到了主芯片的I2C上，并且還連接了一個(gè)外

25、部的中斷。要先設(shè)置模式才能獲取溫度，LM75的從機(jī)地址是0x90，先發(fā)送地址，然后配置LM75的工作模式，LM75芯片一共有4種模式，溫度模式（只讀）、配置模式（讀/寫(xiě)）、T（HYST讀/寫(xiě)）、T（OS讀/寫(xiě)）。我們要獲取器溫度值，所以選擇第一種溫度模式，所以要發(fā)送0x0，然后再發(fā)送一次從機(jī)的地址，然后等待芯片發(fā)送回溫度數(shù)據(jù)，LM75會(huì)向主機(jī)發(fā)送兩次數(shù)據(jù)，第一次發(fā)送整數(shù)部分，第二次發(fā)送小數(shù)部分，精確度最高為0.5，每一次發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候都要進(jìn)行應(yīng)答，只有這樣才能保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。濕度的采集濕度采用的是用讀取電位計(jì)輸出的電壓來(lái)模擬。在進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)模擬信號(hào)不能發(fā)生變化，不然就會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)化結(jié)果不準(zhǔn)確，如

26、果信號(hào)不穩(wěn)定，而信號(hào)頻率有很高，所造成的轉(zhuǎn)換誤差是很大的。要消除這種誤差，就要在模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)保持輸入信號(hào)的穩(wěn)定。3.6 LCD顯示模塊3.6.1 S5PC100LCD控制器功能簡(jiǎn)述及LCD接線圖S5PC100中集成的LCD控制器包含一個(gè)純屬圖像的裸機(jī)模塊，還有一個(gè)圖形處理單元。這些模塊通過(guò)總線連接到外部的LCD接口，LCD接口分為三種類型，其中我們用到的是RGB接口，用于顯示控制的顯示控制器可以把5個(gè)窗口疊加顯示，每一個(gè)窗口都能支持很多種圖像格式。圖3-4 LCD連接圖3.6.2 LCD外部接口信號(hào)S5PC100的LCD控制器包括了兩個(gè)時(shí)序部分,一個(gè)是針對(duì)于RGB接口、ITU-TBT.601/6

27、56接口的時(shí)序,一個(gè)是準(zhǔn)對(duì)間接I80接口的時(shí)序。下面介紹關(guān)于我們用到的RGB接口的控制器部分。RGB VIME產(chǎn)生的控制信號(hào)有四個(gè)，垂直同步信號(hào)、水平同步信號(hào)、數(shù)據(jù)有效信號(hào)、LCD時(shí)鐘信號(hào),這些信號(hào)都可由寄存器配置,還有VD23:0的數(shù)據(jù)輸出口。下面介紹幾個(gè)簡(jiǎn)單公式：HOZVAL=(Horizontal display size - 1)LINEVAL=(Vertical display size - 1)VCLK(Hz) = HCLK/(CLKVAL+1)where CLKVAL>=1通過(guò)LCD控制器顯示一幅圖片會(huì)有一下步驟，開(kāi)始LCD控制器先發(fā)送一次VSYNC信號(hào)，然后在發(fā)送一次HS

28、YNC信號(hào)，即選擇第一行的第一列，然后再每一次發(fā)送的信號(hào)中，信號(hào)發(fā)送的速率是由VCLK來(lái)控制的。在現(xiàn)實(shí)每一幅圖片時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)一些跟顯示圖片無(wú)關(guān)的時(shí)鐘信號(hào)，比如在HSYNC信號(hào)之前和之后都會(huì)有一段前沿信號(hào)HFPD和后延信號(hào)HBPD，在VSYNC信號(hào)之前和之后，也會(huì)有一段前延信號(hào)VFPD和后延信號(hào)VBPD，在這些信號(hào)中不包含任何有效的像素信號(hào)，而且HSYNC和VSYNC信號(hào)要保持一定的時(shí)間。在S5PC100中，還需要重點(diǎn)考慮alpha綁定機(jī)制，因?yàn)樗?個(gè)窗口疊加共同成像的原理，因此需要配置一下alpha綁定方程，每一次的疊加由兩個(gè)窗口進(jìn)行，窗口的順序如下： （1）X0=窗口0與窗口1。 （2）X

29、1=窗口X0與窗口2。 （3）X2=窗口X1與窗口3。 （4）X3=窗口X2與窗口4。第四章 軟件設(shè)計(jì)4.1軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹Eclipse是一個(gè)基于Java語(yǔ)言的開(kāi)放源代碼的能夠擴(kuò)展的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，Eclipse是一個(gè)框架，這個(gè)框架下集成了各種服務(wù)，你可以選擇各種服務(wù)來(lái)構(gòu)建你所需要的開(kāi)發(fā)環(huán)境。系統(tǒng)流程圖：開(kāi)始用戶刷卡提示錯(cuò)誤卡號(hào)是否合法N是否已經(jīng)停車(chē)Y保存卡號(hào)，開(kāi)始計(jì)時(shí)，打開(kāi)門(mén)禁N計(jì)算時(shí)間，顯示收費(fèi)金額，打開(kāi)門(mén)禁Y顯示待機(jī)界面圖4-1 系統(tǒng)流程圖4.2刷卡器部分設(shè)計(jì)由于全部代碼過(guò)長(zhǎng)，下面只給出核心代碼串口通信初始化代碼：void uart0_init(void)GPA0.GPA0CON = 0X2

30、2;/enable GPA0 pin function mode UART0.UFCON0 = 0X00;/disable fifoUART0.UMCON0 = 0X00;/disable AFCUART0.ULCON0 = 0X03;/data length 8 bitUART0.UCON0 = 0X305;/UART0.UBRDIV0 = 0X23;/ Baud rate divisior register 115200UART0.UDIVSLOT0 = 0X3; puts("open uart device ok !");用 UART0進(jìn)行通信，其中用到的寄存器有8個(gè)

31、多，初始化使用5個(gè)，余下的3個(gè)用于接收、發(fā)送數(shù)據(jù)。初始化設(shè)置的代碼說(shuō)明如下：（1）GPHCON 的 GPH2、GPH3用控制接收數(shù)據(jù)寄存器 RXD0 和發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器 TXD0。      手冊(cè)中GPH2、GPH3描述如下:GPHCONBitDescriptionGPH37:600 = Input01 = Output10 = RXD011 = reservedGPH25:400 = Input01 = Output10 = TXD011 = Reserved所以GPHCON |= 0xa0GPHUP  |= 0x0c (上拉)（2）

32、 ULCON0 設(shè)置為 0x03, 含義是正常操作模式、無(wú)校驗(yàn)、停止位1、8個(gè)數(shù)據(jù)位。（3）UCON0 設(shè)置為 0x05 表示發(fā)送、接收數(shù)據(jù)都使用查詢方式。（4）UFCON0 設(shè)置為 0x00 為不使用 FIFO (每個(gè)UART內(nèi)部都有一個(gè)16字節(jié)的發(fā)送和接收FIFO)（5）UMCON0 設(shè)置為 0x00 為不使用流控（6）UBRDIV0 設(shè)置為 12 含義為 波特率設(shè)為 115200， 由下面公式算得:       UBRDIVn = (int) (PCLK/bps*16) - 1其中 PCLK = 12MHz。發(fā)送/接收

33、數(shù)據(jù)的代碼說(shuō)明如下:（1）UTRSTA0 (UART TX/RX status register 0 )  bit1:無(wú)數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)自動(dòng)設(shè)為1，我們要用串口發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，先讀此位以判斷是否有數(shù)據(jù)正在發(fā)送。  bit0:接收緩沖區(qū)是否有數(shù)據(jù)，如果有，此位自動(dòng)設(shè)為1，我們需要讀此位來(lái)判斷是否接收到了數(shù)據(jù)。（2）UTXH0: 把要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫(xiě)入此寄存器（3）URXH0: 讀此寄存器會(huì)得到串口接收到的數(shù)據(jù)4.3環(huán)境檢測(cè)設(shè)計(jì)濕度采集開(kāi)始軟件流程圖如下：進(jìn)入定時(shí)器中斷是否到達(dá)N讀取溫度濕度信息保存到變量中結(jié)束圖4-2 環(huán)境采集信息流程圖（1）配置ADC 工作頻率及轉(zhuǎn)換精

34、度：ADCCON 因?yàn)?ADC 的工作時(shí)鐘CLK頻率的值小于2MHz,已知我們的 PCLK：66MHz，則 66/(N+1)的值小于2，即N+1的值大于33 ，選擇配置如下： 12 bit 轉(zhuǎn)換、開(kāi)啟預(yù)分頻、預(yù)分頻系數(shù) 66（N=65）、ADC:clk:1MHZ、 RES:1、PRSCEN:1、PRSCVL:65 則：ADCCON=ADC.ADCCON = (65 << 6) | (1 << 14) | (1 << 16) ;（2）啟動(dòng)轉(zhuǎn)換：ADCCON ADCCON bit 0：1 讀取轉(zhuǎn)換標(biāo)志位：ADCCON：bit15 讀取ADCCON：bit15-&

35、gt; ECFLG 若ECFLG 為 0，則沒(méi)有轉(zhuǎn)換完，不能讀取數(shù)據(jù) 若ECFLG 為 1，則已經(jīng)轉(zhuǎn)換完，讀取數(shù)據(jù)（3）讀取電壓數(shù)值：ADCDAT0 ADCDAT0： bit 011 根據(jù)我們的工程頭文件即 ADC.ADCDAT0 & 0xfff溫度采集1.配置 GPIO 復(fù)用為 I2C0 的功能： I2C0 的 SDA SCL 分別對(duì)應(yīng) GPD3 GPD4 GPDCON bit 1512：0010 GPDCON bit 1916：00102.I2C 控制寄存器 根據(jù) LM75要求，有 ACK 信號(hào)，工作頻率 100200KHz，支持 I2C 中斷 I2CCON0 bit75：1113

36、.測(cè)試 I2C 是否可以正常工作,(主機(jī)模式) （1）發(fā)送數(shù)據(jù) I2CCON0 bit4：可以判斷 I2C 是否被占用。若bit4 讀到為 1 說(shuō)明 I2C 停止工作，SCL 被拉低，此時(shí) I2C 處于 PEND狀態(tài)，同時(shí)說(shuō)明上一步數(shù)據(jù)已經(jīng)傳輸完。此時(shí)可以喚醒 I2C 傳輸新的內(nèi)容（喚醒 I2C 只要向 I2CCON0 bit4寫(xiě) 0 即可。若 bit4 讀到的數(shù)值為 0，說(shuō)明 I2C 正在工作，上一步的數(shù)據(jù)正在傳輸，此時(shí)要傳輸新的內(nèi)容必須等待系統(tǒng)將 bit4 變?yōu)?1。I2CSTAT0:bit74：:RX/TX 啟動(dòng)/停止（bit5）LM75 作為從機(jī),其從機(jī)地址 slaveaddr 0x4

37、8由 dev 原理圖可以判斷 :A0 A1 A2 接地 :000因此 Chip ID:100 1000:0x48必須在任何IIC TX/RX操作之前執(zhí)行以下步驟。 如果需要，寫(xiě)自己從地址到IICADD寄存器。 設(shè)置IICON寄存器： a.使能中斷； b.定義SCL周期； 設(shè)置IICSTAT以使能串行輸出 （2）接收數(shù)據(jù) 讀取溫度：TEMPERATURE REGISTER 根據(jù) LM75 p0P7：0 0 0 0 0 0 0 0 若想讀傳感器溫度，則先向LM75發(fā)送數(shù)據(jù)0，然后讀取兩個(gè)字節(jié)，要得到溫度值取高字節(jié)，低字節(jié)是預(yù)留位，不需要我們操作。4.4 計(jì)時(shí)模塊設(shè)計(jì)使能 RTC 時(shí)間設(shè)置：RTCC

38、ON查閱芯片手冊(cè)，設(shè)置：RTCCON=0x1;RTC讀寫(xiě)使能，選擇BCD時(shí)鐘、計(jì)數(shù)器，無(wú)復(fù)位。時(shí)鐘源為1/32768Hz。設(shè)定初始時(shí)間：    結(jié)合我們的頭文件定義，設(shè)置為：RTCCON = 1; /開(kāi)啟RTC 時(shí)間設(shè)置RTCBCD.BCDYEAR = 0x15; /15年RTCBCD.BCDMON = 0x4;/4月RTCBCD.BCDDATE = 0x10;/8日RTCBCD.BCDDAY = 0x5;/星期三RTCBCD.BCDHOUR = 0x9;/9點(diǎn)RTCBCD.BCDMIN = 0x41;/41分 RTCBCD.BCDSEC = 0x0;/0秒RTC

39、CON = 0; /使能RTC讀取當(dāng)時(shí)時(shí)間數(shù)值并保存主要代碼：void rtc_read_time(int *hour, int *min, int *sec)*hour = RTCBCD.BCDHOUR;*min = RTCBCD.BCDMIN;*sec = RTCBCD.BCDSEC;4.5 LCD顯示部分設(shè)計(jì)字模制作軟件界面如下所示：圖4-3 字模提取界面第一步：點(diǎn)擊字庫(kù)選擇左邊下拉箭頭，選擇字體及大小，選擇完成后再軟件下方會(huì)有提示信息。第二步：點(diǎn)擊參數(shù)確認(rèn)，確定所選的參數(shù)。第三步：在平補(bǔ)下方的輸入框中輸入要顯示的漢字，點(diǎn)擊輸入字串，跳轉(zhuǎn)到輸出界面如下所示圖4-4 字模輸出界面將輸出框中

40、的代碼稍作修改即可添加到項(xiàng)目代碼中。4.5.2 LCD顯示函數(shù)void display_char(unsigned int x, unsigned int y, unsigned int width, unsigned int height, unsigned char *p, unsigned short bkcolor, unsigned short ftcolor)unsigned int i;unsigned int j;unsigned int k;for (i = 0; i < height; i +)for (j = 0; j < width; j +)for (k

41、= 0; k < 8; k +)if (pi * width + j >> (7 - k) & 0x01) = 0x01)lcdPutPixel(x + j * 8 + k, i + y, ftcolor);elselcdPutPixel(x + j * 8 + k, i + y, bkcolor);x，y為顯示區(qū)域的左上角的坐標(biāo)；Width和height是顯示區(qū)域的寬度和高度；P為用字模軟件轉(zhuǎn)化的數(shù)組的數(shù)組名；Bkcolor為背景顏色ftcolor為字體顏色。第五章 演示與結(jié)論5.1 演示效果硬件連接情況示意圖：圖5-1 硬件連接關(guān)系圖代碼下載到板子上之后系統(tǒng)直接啟動(dòng)，進(jìn)入待機(jī)界面，顯示時(shí)間剩余車(chē)位等信息。圖5-2 系統(tǒng)待機(jī)界面1在待機(jī)界面若有用戶刷卡，則跳轉(zhuǎn)到歡迎界面，顯示卡號(hào)信息。 圖5-3 系統(tǒng)歡迎界面卡號(hào)信息顯示幾秒鐘之后會(huì)跳轉(zhuǎn)到待機(jī)界面。圖5-4 系統(tǒng)待機(jī)界面2若已經(jīng)停車(chē)