基于STC单片机的车位自动监测报警系统设计与制作

摘 要 本设计采用STC单片机控制光电传感器实现车位的自动监测与报警。整个项目由STC单片机最小系统、光电传感器、数码管显示电路等部分组成。本设计是将传感器和单片机技术控制相结合，利用STC单片机对传感器采集到的数据进行分析计算，最后通过数码管显示出来。

关键词 STC单片机;车位自动监测;光电传感器

1车位检测原理

车位检测是利用光电传感器来完成的，在停车场的入口和出口各安装一个光电计数传感器。无车辆进出时光电传感器不工作，输出高电平信号，当有车辆进出时，光电传感器由于接受不到光线而输出低电平信号，这个信号通过单片机的某引脚送给单片机进行处理，单片机处理后将结果送给显示器显示[1]。

当有车进入时，单片机程序对车位进行减1，当有车出时，单片机程序对车位进行加1，当车位减为零或加到达设定的上限值时，单片机自动启动报警装置报警。

2項目总体方案设计

本系统的设计思想是，利用STC单片机作为核心控制器，数码管作为显示器件，蜂鸣器作为报警器。当有车辆进出时光电传感器会输出脉冲信号，这个脉冲信号送给STC单片机，单片机根据脉冲信号的来源判断是进车或是出车，对进出车脉冲信号分别进行处理，如果是进车脉冲信号就调用进车处理子程序，如果是出车脉冲信号就调用出车处理子程序。最后将处理结果送给数码管显示，同时当车位数为零或到达设定的上限值时，单片机启动报警装置报警，同时数码管显示屏黑屏[2]。

本项目总体设计框图如图1所示。

3项目中用到的核心器件

3.1 STC12C5A系列单片机

STC12C5A系列单片机是宏晶科技生产的单时钟单片机。它是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，但其速度比传统8051单片机快很多，在同样晶振的情况下，速度是传统8051单片机的8-12倍，最主要的是其内部集成了8路高速的10位A/D转换电路，无须再外接A/D转换模块，可以简化硬件电路，降低设计成本。

3.2 光电计数传感器

本项目采用的是对射式光电传感器，对射光电传感器由发射器和接收器两部分组成，发射器发出的光线直接进入接收器。当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时，光电传感器就产生了开关信号。当检测物体是不透明时，对射式光电开关是最可靠的检测模式。对射式光电开关是一种应用最为广泛的光电开关，它的直径为18毫米，固定时只要在设备外壳上打一个18毫米的圆孔就能轻松固定，长度约75毫米，背后有工作指示灯，当检测到物体时红色LED点亮，平时处于熄灭状态，非常直观，引线长度为100毫米[3]。

4项目软件设计

本设计整体程序包含延时子程序、显示子程序、脉冲边缘捕获子程序及主程序四个模块程序，通过程序的调用将这四个模块程序联系起来，实现计数并实时显示计数结果。

5项目系统测试

本项目的测试实物电路图，主控板上有电源接口和串行通信接口，项目的程序代码是在keil软件下编译调试的，编译成功后通过串口线下载到STC单片机的程序存储器中等待调试。调试时将光电计数传感器模块电路与单片机控制电路通过接线端子连接起立，接通电源。用不透光的纸板挡住光电计数传感器的发射器和接收器直接（模拟有车辆进出），观察数码管上显示的数字。

参考文献

[1] 王晓红.传感器应用技术[M].北京：清华大学出版社，2014：63.

[2] 杨居义.单片机原理与应用项目教程：基于C语言[M].北京：清华大学出版社，2014：177.

[3] 王玮，费莉，谌丽.单片机技术及应用[M].西安：西安电子科技大学出版社，2015：27.

作者简介

刘婷婷（1971-），女，陕西省定边县人;职称：高级讲师，现就职单位：深圳技师学院，研究方向：自动检测及单片机控制教学。