摘要:基于ARM的智能泊车系统的设计主要包含制STM32控制芯片为控制核心。红外传感器识别车辆,通过LCD1602显示屏显示车库内信息。
关键词:ARM,控制;单片机:液晶显示:
0绪论
智能停车场系统是强调一种在最少的参与人员下,完成汽车的入库、停车、出库、入库记录、出库记录以及车位安排,从而节省驾驶人员的时间,降低停车场的管理成本。
本着实事求是的基本原则,此论文真实的描述了自动泊车与智能停车场系统的设计 与实现,虽然此系统仍然处在实验室的探索阶段,但论文中的一些解决方案具有很强的 实用性和重用性,有一定的参考价值。
1总体方案设计
1.1系统硬件组成
基于ARM的智能泊车系统由电源、显示屏、主控芯片,继电器、开关、稳压模块组成。电源采用4节1.5V干电池组成。主控芯片采用STM32F104。显示屏选用LCD1602显示屏。
1.2主控芯片
STM32系列专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用设计。结合STM32平台的设计理念,开发人员通过选择产品可重新优化功能、存储器、性能和引脚数量,以最小的硬件变化来满足个性化的应用需求。
单片机最小系统由主控制器、复位电路、晶振电路三部分组成。
主控制器选用STM32F10系列单片机。而时钟电路有两个,由两个20PF的陶瓷电容和一个8M晶振时钟组成,最后与单片机的23、24引脚(OSC_IN、OSC_OUT)相连接。为内部各个IO口引脚进行连接
复位电路由100nF的电解电容与复位开关并联,然后与单片机的9引脚相连,采用上电复位的方式。
1.3 LCD1602液晶显示器的简介及基本操作使用
LCD:英文全称为Liquid Crystal Display,即为液态晶体显示,也就是我们常说的液晶显示。1602则是表示这个液晶一共能显示2行数据,每一行显示16个字符。这个就是LCD1602名字的由来。
LCD1602的基本操作分为四种:
1.读状态:输入RS=0,RW=1,E=高脉冲。输出:D0—D7为状态字。
2.读数据:输入RS=1,RW=1,E=高脉冲。输出:D0—D7为数据。
3.写命令:输入RS=0,RW=0,E=高脉冲。输出:无。
4.写数据:输入RS=1,RW=0,E=高脉冲。输出:无。
LCD1602的基本指令
1602指令共11条指令:
1.清屏指令
功能:<1> 清除液晶显示器,即将DDRAM的内容全部填入"空白"的ASCII码20H;
<2> 光标归位,即将光标撤回液晶显示屏的左上方;
<3> 将地址计数器(AC)的值设为0。
2.光标归位指令
功能:<1> 把光标撤回到显示器的左上方;
<2> 把地址计数器(AC)的值设置为0;
<3> 保持DDRAM的内容不变。
功能:控制显示器开/关、光标显示/关闭以及光标是否闪烁。
4.设定显示屏或光标移动方向指令
功能:使光标移位或使整个显示屏幕移位。
5.功能设定指令
6.功能:设定数据总线位数、显示的行数及字型。
7.设定CGRAM地址指令功能:设定下一个要存入数据的CGRAM的地址。
8.设定DDRAM地址指令功能:设定下一个要存入数据的CGRAM的地址。
9.读取忙信号或AC地址指令功能:<1> 读取忙碌信号BF的内容,
<2> 读取地址计数器(AC)的内容。
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10.数据写入DDRAM或CGRAM指令一览
功能:<1> 将字符码写入DDRAM,以使液晶显示屏显示出相对应的字符;
<2> 将使用者自己设计的图形存入CGRAM。
11.从CGRAM或DDRAM读出数据的指令一览
功能:读取DDRAM或CGRAM中的内容。
1.4 红外传感器的原理
红外线又称红外光,它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质,只要它本身具有一定的温度(高于绝对零度),都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触,因而不存在摩擦,并且有灵敏度高,反应快等优点。
光电检测元件常用的是光敏元件,通常由硫化铅、硒化铅、砷化铟、砷化锑、碲镉汞三元合金、锗及硅掺杂等材料制成。
我们选用的为漫反射型,其是当开关发射光束时,目标产生漫反射,发射器和接收器构成单个的标准部件,当有足够的组合光返回接收器时,开关状态发生变化,作用距离的典型值一般到3米。返回数字值0或者1
2系统设计与实现
2.1 LCD1602液晶显示器程序初始化
通常推荐的初始化过程:
延时15ms
写指令38H
延时5ms
写指令38H
延时5ms
写指令38H
延时5ms
写指令38H
写指令08H 关闭显示
写指令01H 显示清屏
写指令06H 光标移动设置
写指令0cH 显示开及光标设置
2.1 stm32GPIO口初始化
一般采用的初始化过程
首先使能GPIO端口时钟
接下来配置GPIO
第一先确认端口配置
第二步确认GPIO端口模式
第三步确认IO口速度
第四步根据设定参数初始化
第五步根据函数接受GPIO口的信号以此来判断GPIO口的高低电平
3结论与展望
1、本文对基于ARM的智能泊车系统的设计的组成和工作原理进行了简单的一个介绍,并对该模型提出了总体设计方案。
2、对与车库的实时信息进行采集,反馈库内的空车位,用来让车子进入空车位
3、本设计的小车可以根据车库内空车位,将小车自动行驶到停车位附近位置,倒退、进入到停车位置,关闭电动机。
4、但是本设计有很大缺陷,无法做到智能识别车辆的车牌号,只能判断车辆是否来车库和计算车辆数量。
5、没有实时监控系统对于车辆进行监督,以及反馈到远程设备。
参考文献:
[1]刘永智,杨开愚.液晶显示技术[M].成都:电子科技大学出版,2000.
[2]Jack Ganssle Embedded Systems,World Class Designs[M].2007.
[3]张治国.ARM 嵌入式系统综述[J].科技资讯,2007.
[4]JeanJ.Labrosse.Embedded Systems Building Blocks:Complete and Ready-to-Use Modules in C[M]1999.
基金项目:
西北民族大学电气工程学院大学生科研创新“双E”项目资助项目号:201842503
论文作者:易礼周,张歆彤,唐江
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/8
标签:指令论文; 光标论文; 功能论文; 系统论文; 地址论文; 单片机论文; 初始化论文; 《电力设备》2019年第4期论文;