基于红外数据传输的智能车位锁的设计毕业设计论文.docx

基于红外数据传输的智能车位锁的设计毕业设计论文.docx

《基于红外数据传输的智能车位锁的设计毕业设计论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于红外数据传输的智能车位锁的设计毕业设计论文.docx（57页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

基于红外数据传输的智能车位锁的设计毕业设计论文

天津大学

毕业设计（论文）

基于红外数据传输的智能车位锁的设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

天津大学毕业设计（论文）任务书

题目

基于红外数据传输的智能车位锁的设计

学生姓名

学院名称

信息与通信工程学院

专业班级

电子093

课题类型

实际题目

课题意义

本课题所设计的智能车位锁，基于红外数据传输原理，实现远端控制的功能，可对车锁的开闭进行遥控，不仅可靠性高，而且成本低，加入无线通信功能，有利于实现停车场的智能化管理。

课题内容

本车位锁采用了红外遥控技术和单片机相结合，车位锁主要由发射模块，接收模块，控制模块三部分构成。

发射模块由按键、信号产生电路、调制电路、驱动电路以及红外发射器组成，其功能是发射车辆身份信息；接收模块由红外接收器、放大电路、解调整形电路组成，它负责将红外信号转换成电信号送入单片机；控制电路主要由单片机继电接触器、报警电路组成；单片机负责对接收的键码进行识别，并控制车位锁的开闭。

进度要求

02-01至02-22调研、查阅资料

02-23至03-08学习、研究红外传输原理以及电机控制理论

03-09至03-23研究单片机及红外通信模块

03-24至04-05总体方案设计

04-06至04-19各个模块在系统中的具体实现方案设计

04-20至05-03硬件设计及调试

05-04至05-17软件设计及调试

05-18至06-10系统联调，撰写论文并准备答辩

主要参考文献

[1]魏小龙 .MSP430系列单片机接口技术及系统设计实例[M].北京：

北京：

航空航天大学出版社，2002.

[2]胡大可.MSP430系列单片机C语言程序设计与开发[M].北京：

北京航空航天大学出版社，2003.

[3]唐晓泉，李勇，一体化红外线接收器及其在数据通讯中的应用[J]，电子技术应用，1996，（6）：

25-29.

起止日期

2013.2-2013.6

备注

院长教研室主任指导教师

毕业设计（论文）开题报告表

2013年1月15日

姓名

丁同学

学院

信息学院

专业

电子信息工程

班级

电子093

题目

基于红外数据传输的智能车位锁的设计

指导教师

张新诚

一、与本课题有关的国内外研究情况、课题研究的主要内容、目的和意义：

国内外研究情况：

随着私家车的大量增多，停车问题日益严重。

目前小区的租赁车位多采用机械式车位锁，需要手动开锁和上锁，给司机带来不便，停车难已经成为一个社会普遍问题。

智能车位锁，基于红外数据传输原理，可对车锁进行遥控，不仅可靠性高，而且成本低，如加入无线通信功能，有利于实现智能停车场管理系统。

遥控车位锁其实是一台完整的自动化机械设备，必须具备：

控制系统，传动系统，电源。

所以遥控车位锁的发展方向是：

节能型、智能化、感应化方向发展。

主要内容：

本车位锁采用了红外遥控技术和单片机相结合，车位锁主要由发射模块，接收模块，控制模块三部分构成。

发射模块由按键、信号产生电路、调制电路、驱动电路以及红外发射器组成，其功能是发射车辆身份信息；接收模块由红外接收器、放大电路、解调整形电路组成，它负责将红外信号转换成电信号送入单片机；控制电路主要由单片机继电接触器、报警电路组成；单片机负责对接收的键码进行识别，并控制车位锁的开闭。

目的和意义：

本课题所设计的智能车位锁，基于红外数据传输原理，实现远端控制的功能，可对车锁的开闭进行遥控，不仅可靠性高，而且成本低，加入无线通信功能，有利于实现停车场的智能化管理。

二、进度及预期结果：

起止日期

主要内容

预期结果

02-0至02-22

02-2至03-08

03-0至03-23

03-2至04-05

04-0至04-19

04-2至05-03

05-0至05-17

05-1至06-10

调研、查阅资料

学习、研究红外传输原理以及电机控制理论

研究单片机及红外通信模块

总体方案设计

各个模块在系统中的具体实现方案设计

硬件设计及调试

软件设计及调试

系统联调，撰写论文并准备答辩

完成

完成

完成

完成

完成

完成

完成

完成

完成课题的现有条件

实验室提供与本课题相关仪器、设备

审查意见

指导教师：

年月日

学院意见

主管领导：

年月日

天津大学毕业设计（论文）进度检查记录

题目

基于红外数据传输的智能车位锁的设计

学生姓名

丁同学

学院名称

信息与通信工程学院

专业班级

电子093班

指导教师姓名

张新诚

指导教师职称

讲师

日期

指导记录

2013．1．07

指导并督促完成开题报告和任务书

2013．2．28

指导完成设计的总体方案

2013．3．06

指导完成整体电路的设计

2013．3．13

指导完成原理图的protel编辑

2013．3．22

指导并测试硬件是否合格

2013．3．31

指导并检查软件设计的总体方案

2013．4．07

指导并检查程序的编写

2013．4．15

指导并帮助调试程序

2013．4．21

指导并帮助调试系统

2013．4．30

指导论文的撰写格式和注意事项，要求开始写论文

2013．5．24

检查论文初稿，指出文中错误，令其改正

2013．5．31

检查修改后的论文

2013．6．08

检查修改后的论文，并指导答辩

2013．6．15

检查幻灯片，并进一步指导答辩

天津大学本科毕业设计（论文）评阅表

（设计类）

毕业设计

题目

基于红外数据传输的智能车位锁的设计

学生姓名

丁同学

学生班级

电子093班

指导教师姓名

丁同学

评审项目

指标

满分

评分

选题

能体现本专业培养目标，题目大小、难度适中；学生工作量饱满，能得到较全面训练。

10

题目与生产、科研等实际问题结合紧密。

10

课题调研

文献检索

能独立查阅文献以及从事其他形式的调研，能较好地理解课题任务并提出实施方案；有分析整理各类信息并从中获取新知识的能力。

15

外文应用

能正确引用外文文献，翻译准确，文字流畅。

5

设计说明书（论文）

设计图纸（插图）简洁、规范、无差错，设计栏目齐全合理，能正确使用国家标准单位。

15

设计说明书（论文）结构严谨，表达清楚，文字通顺，用语正确，基本无错别字和病句，书写格式符合规范。

15

能根据毕业设计目标进行实验设计，对数据的运算及处理正确无差错，对实验结果的分析准确。

20

设计具有创新性或实用价值。

10

合计

100

意见及建议：

评阅人签名：

年月日

天津大学毕业设计（论文）成绩考核表

学生姓名

丁同学

学院名称

信息与通信

工程学院

专业班级

电子093班

题目

基于红外数据传输的智能车位锁的设计

1．毕业设计（论文）指导教师评语及成绩：

成绩：

指导教师签字：

年月日

2．毕业设计（论文）答辩委员会评语及成绩：

成绩：

答辩主席（或组长）签字：

年月日

3．毕业设计（论文）总成绩：

a.指导教师

给定成绩

b.评阅教师

给定成绩

c.毕业答辩成绩

总成绩

（a×0.5+b×0.2+c×0.3）

摘要

随着测试技术的不断发展，油井、煤矿等工业现场对压力传感器的需求量日益增大，对于传感器测量精度的要求也越来越高。

本文设计并实现了一种具有温度补偿功能的智能压力传感器，主要用于对井下、煤矿的温度及压力信号进行定时地采集，并对采集到的信号进行处理。

为了消除温度变化对于压力检测的影响，本设计运用曲线拟合的方法对采集的压力信号进行补偿，从而更加准确地反映了工业生产现场的真实压力情况。

同时，系统将采集到的信号进行存储，在需要时通过串口将数据传给上位机，便于工作人员查询一段时间内工业现场的工作状态。

实验表明，所设计的智能压力传感器,能够实现所要求的功能。

压强测量范围0～2.5×105Pa，分辨率可达0.001×105Pa。

本传感器具有工作稳定、低成本、体积小和使用简单方便等特点，适合于环境多变的工业现场，具有广泛的应用前景。

本课题所设计的智能车位锁，基于红外数据传输原理，实现远端控制的功能，可对车锁的开闭进行遥控，不仅可靠性高，而且成本低，加入无线通信功能，有利于实现停车场的智能化管理。

关键词：

红外数据传输；单片机；步进电机

ABSTRACT

Withthedevelopmentoftestingtechnology,thedemandofpressuresensorsinmineandtheaccuracyrequirementsareincreasingdaybyday.Thispaperdescribesanintelligentpressuresensorwithtemperaturecompensation,whichismainlyusedinperiodicacquisitionofthetemperatureandpressureinformationanddataprocessinginminelocation.Inordertoreducetheinfluenceinpressuresensortestingduetotemperaturevariations,thesystemcompensatethecollectedpressureinformationbycurvefitting,indicatingtherealpressureconditionpreciselyinamine.Meanwhilethesystemcansavethecollecteddata,andtheusefuldataistransportedtotheuppercomputerbytheserialportwhenneeded,whichisconvenientforcheckingthesituationofworkingplaceinsometime.Theexperimentsshowthattheintelligentpressuresensordescribedinthispapercanachieverequiredfunction.Thetestingrangeofpressureis0～2.5×105Paandtheresolutionis0.001×105Pa.Thesensorhasmanyadvantages,suchasworkingsteady,low-cost,smallsizeandconvenience.Itissuitableforthecomplicatedindustrialenvironmentandcouldbewidelyusedinthefuture.

Keywords：

compensatingtemperature,pressuresensor,curvefitting

目录（页码尚未对应）

第一章绪论

一.3课题的背景与意义

小四号字，1.25多倍行距。

中文字体为宋体，西文字体为TimesNewRoman。

特别注意：

本模板的题目和文字内容仅供参考，各部分均给出部分文章作为参考，阅读后理解各部分的写作思路和格式，不要照抄。

模板中给出了各部分插图和图表的规范，请按照该规范写。

写论文时，可在本模板上直接修改，对各标题可采用复制粘贴方式进行添加，打开视图的文档结构图，便于观察。

写完正文后，在写摘要，均无问题后，在插入菜单下拉菜单中选引用->索引和目录自动生成目录，生成目录后，修改目录字体为小四，宋体。

Visio画图方法：

在word需要插入图处放置光标，选插入下拉菜单中对象，在弹出的对话框中选microsoftvisio绘图。

绘图完毕后，点击word页面任何位置，可退出visio绘图状态。

图和图题必须居中，图题写在图的下面，图题和下一行正文空一行。

图题为5号字体。

表和表题必须居中，表题在表上方，表题和上一行正文空一行。

表题为5号字体。

据介绍，国外虽然汽车很多，但并没有车位锁这种产品，因为如果车主看到自己的私人车位上停了其他人的车，马上就可以叫来交警给这车贴上罚单，所以也就没有必要安装车位锁；而在国内，别的车停在你的车位上，如果找不到车主的话，就只好让它停在那里自认倒霉了。

为了保障车主的权益，现在大部分的写字楼和住宅小区在给车主分配车位时，往往只能在这个私人车位上安装一个车位锁。

目前市面上的车位锁基本上以手动车位锁为主，给司机带来不便，停车难已经成为一个社会普遍问题。

遥控将取代手动

一些安装了车位锁的车主反映，其实装上车位锁也挺麻烦的。

“虽说每次看到自己的停车位没有被占领心里挺高兴，但是停车场的过道很狭窄，不得不停下车来先开锁再把车开进去。

出车也有同样的麻烦。

”他们希望换一个能遥控的车位锁，既不麻烦，又能保障自己有地方停车，目前已经在各写字楼和小区的停车场铺开。

现在的车主们，手中除了车钥匙外，往往还多了一把开车位锁的钥匙。

有了车主的牢骚，开发遥控车位锁的厂商都坚定地相信，遥控车位锁必将全面取代现有的手动车位锁。

而对于车位锁的销售来说，商家也更青睐遥控车位锁。

现在手动车位锁已经开发到了第六代，虽说每一代在技术上都有所改进，但是每一代的价格都比上一代更低，从最初的500多元到现在已经降到了200元左右，基本上没有利润空间了，原因是仿造的厂家太多，时间一长人人都会做这个了。

而遥控车位锁目前一个能卖到1300元左右，而且具备生产能力的厂家很少。

预计遥控车位锁的大量普及应该是在一年以后，在这两年中，技术水平领先的厂家将会得到更多的利益。

技术领先者获益

　　遥控车位锁给用户带来的方便是手动车位锁不能比的，但是目前北京生产遥控车位锁的厂家的技术水平都没有达到完备的程度，虽然理论上说很简单，但是在减速系统、密闭性和无线接收能力方面还需要进一步改善。

　由于现在各家厂商都盯紧这块市场，研发力度也在不断加大，不出几个月，市面上将会出现完全能在室外使用的遥控车位锁。

遥控车位锁将不会像手动车位锁那样容易仿冒，从供电设施到遥控装置都将自成一体，技术上的难度将会充分保证开发者的利益不被侵害。

一.4相关技术发展现状

在所引用的文字部分进行参考文献的标示[10]。

常见的红外通信采用脉宽调制方式（图1），该

方式抗干扰能力强，但软件编制复杂且无法与普遍

应用的RS232通信格式兼容.本文介绍一种简单、

适用于智能遥控器的红外通信方式——调幅载波

方式（图2）

车位锁的发展

　　以前车位锁大多为机械手动式，汽车进出停车位时需要下车把车位锁的撑杆撑起或放下，然后再上锁，使用非常不便。

如果是露天车位又碰到下雨天，那就更麻烦了。

手动车位锁都没有防撞功能，如果不小心撞到车位锁，那车子很容易受伤，车位锁也很容易损坏。

　　为了解决这个问题，一些厂家经过多年研究开发出了遥控车位锁，车主不用下车，坐在车内用遥控器控制车位锁的升降，彻底解决了上下车的麻烦。

　　遥控又有机械型和智能型，现在已发展到智能型了，之前的厂家主要以机械型的为主，后有厂家开发出了智能遥控型的车位锁，使用更方便更人性化。

遥控车位锁的分类

　　车位锁按形状分主要有：

“X”型，“K”型，“U”型，“O”型，“▲”型（也叫“A”型），D型，口型（也叫方形）。

　　“X”型：

　　是垂直升降的遥控车位锁。

特点是升起状态支撑脚呈X型，故称“X”型遥控车位锁，优点是下降状态体积比较小，不知道的人以为是一般的路障，使用免维护蓄电池供电，最大的缺点是不防撞。

　　“K”型：

是两头上翘的遥控车位锁，远看像一个横放的K字。

这种车位锁结构比较简单，驱动较轻，但是明显有角，容易伤人伤车，且不防撞。

　　“U”型：

　　是摇摆式升降的遥控车位锁，升起状态是个大大的U字，这种车位锁比较大，比较醒目，外型也不错，使用12V7AH免维护蓄电池供电，具有一般的防水性能，防水高度4CM，一般冲洗停车场等不会有问题，但露天使用不理想。

　　“O”型：

是摇摆式升降的遥控车位锁，顾名思义升起时像一个O字，面目比较友好，不知道是不是：

‘OK你来吧！

’的意思，呵呵，开玩笑，不过这个地方可不是迎接客人哦，是拒绝别人的地方，这样设计应该是防撞的需要，使车子不容易受伤，一般使用6V免维护蓄电池供电，也有防水功能。

　　“▲”型：

很多人叫“A”型，不过我觉得叫三角形最合适，也是摇摆式升降的遥控车位锁。

说是三角形，但实际上都是圆角，不用担心车子受伤。

这种遥控车位锁是双向防撞自动复位的，因工作电流较小，所以使用干电池供电。

　　‘D’型：

具有以上所述功能，用遥控器控制左右摇摆工作各方面性能比较稳定，

‘口’型：

是目前市场上智能化程度最高的一种，一切的工作程序均由主板控制完成，智能锁位复位，智能防撞，防水防压，外观美观大方，属于比较高端的产品，这款以柏凯车位锁为代表。

车位锁向智能化发展

遥控车位锁其实是一台完整的的自动化机械设备，必须具备：

控制系统，驱动系统，电源。

所以无法避免体积问题和电源使用寿命问题，特别是电源:

是遥控车位锁发展的瓶颈，因驱动电流比较大，一般遥控车位锁都用铅酸免维护蓄电池供电。

车位锁企业都非常重视新产品的开发。

应当看到，我国的车位锁工业发展到今天，虽然与国际先进水平尚有差距，但已经超越了简单地照搬吸收的阶段。

寻求进一步发展的技术途径，应当在分析借鉴国外先进产品的同时，从更深的层次上对车位锁技术发展的趋势和产品开发的走向进行综合的分析和思考，努力开发具有自主知识产权的新产品。

所以遥控车位锁的最终方向是：

节能型、智能化、感应化方向发展。

一.5课题研究目的及特点

智能车位锁，基于红外数据传输原理，可对车锁进行遥控，不仅可靠性高，而且成本低，如加入无线通信功能，有利于实现智能停车场管理系统。

遥控车位锁其实是一台完整的自动化机械设备，必须具备：

控制系统，传动系统，电源。

。

红外通信技术是一种点对点的数据传输协议，是传统的设备之间连接线缆的替代，这种通信方式具有可靠性高、保密性好、设计成本低、连接方便、简单易用和结构紧凑的特点，在电子产品中具有广阔的发展潜力%目前，已被广

泛应用于遥控遥测、智能仪表、计算机终端、电话机、移动电话、寻呼机、工业设备和医疗设备等领域。

本课题所设计的智能车位锁，基于红外数据传输原理，实现远端控制的功能，可对车锁的开闭进行遥控，不仅可靠性高，而且成本低，加入无线通信功能，有利于实现停车场的智能化管理。

小四号字，1.25多倍行距。

中文字体为宋体，西文字体为TimesNewRoman。

注意：

不要删掉每章最后一行，保留回车符，因为回车符后有分节符

第二章总体设计

二.3需求分析

小四号字，1.25多倍行距。

中文字体为宋体，西文字体为TimesNewRoman。

本系统名为：

基于红外数据传输的智能车位锁，所以要求系统在能够准确发送/接受车位信息的同时，具有智能的特点，不但能够对遥控器电源进行监测，还应当能够通过LED点阵显示相关信息，以及进行对车位锁的控制。

整个系统的具体需求如下：

系统总分为两大部分，发送端和接收端，

发送端需要实现以下功能：

1、信息传输功能，本系统应用在停车场等现场，同一位置固定的情况下，所停的车辆可能会发生变化，要求系统管理员能够准确地在发送端以及接收端录入车辆信息，以维护系统的正常使用。

2、电源监视/报警功能，要求系统能够准确把握电池的电压范围，并根据当前电压，采用适合的补偿算法对压力值进行软件补偿，消除温度对压力采集的影响，达到更高的精确度。

3、红外发送功能，要求系统能够实时显示当前压力值以供监测，并且在压力值超过某一上限值时实现报警。

接收端需要实现以下功能：

1、信息传输功能，压力的数据量很大，要求系统能够存储大量压力数据，并在现场有需要时提供给工作人员相应数量的压力数据，用于数据分析。

2、电源转换功能

3、红外接收功能

4、LED点阵显示功能

5、驱动电机功能

二.4系统组成及功能描述

二.4.1系统组成结构

系统硬件组成共包括两大部分，分别为发送端的：

主控模块（单片机最小系统及其外围电路），车辆信息传输模块（串口通信），电源监视模块，红外发送模块，以及接收端的：

主控模块（单片机最小系统及其外围电路），红外接收模块，电源转换模块，LED点阵显示模块及驱动电机模块。

系统软件组成包括温度补偿算法的实现程序及各个功能模块程序设计，其中功能模块程序包括五个部分，分别为单片机初始化及控制程序，压力测量及A/D转换程序，温度测量程序，数据存储及传输程序，LED显示控制程序。

系统结构框图如图2-1所示。

图2-1系统组成框图

二.4.2系统功能描述

本设计的核心为实现以某一特定的采样频率采集当前的压力值，并根据补偿算法在主控芯片中完成运算得到温度补偿之后的压力值。

整个系统可以实现两方面的功能：

第一，采集到的压力值可以通过LED显示出来，当压力值超过某一上限时会发生闪烁，用于监测员的实时监控；第二，采集到的压力值存入外扩存储器中以备查看分析，当上位机发送命令时，单片机可以根据命令从存储器中取出相应数据传给上位机。

除上位机外供电装置采用+/-12V及+5V稳压直流电源，通过电源转换将+5V转换为+3V，上位机采用220V交流电供电。

系统可实现自动上电复位，在开始工作时可以根据井下或其他工业应用现场的振动信号频率选择适合的采样频率。

上位机与主控模块的数据传递通过串口实现。

采样频率可以人工设定。

为克服采样频率不准确的问题，系统采用定时器方式严格设定采样间隔，即使在大量数据传输时也可以连续采样。

每隔一定的时间间隔，存储器中数据会全部传给上位机进行存储。

二.5系统工作过