一、前言：

圖1：汽車進入車場控制示意圖

 PHILIPS公司的P89C58基于80C51內核采用PHILIPS高密度CMOS技術設計制造，具有8k字節(jié)非易失性Flash只讀程序存儲器EPROM、3個16位定時/計數器和6個中斷源，4層優(yōu)先級中斷嵌套結構，可用于多機通信的串行I/O口，I/O擴展或全雙工UART。此外，P89C51采用低功耗靜態(tài)設計,寬工作頻率(DC-33MHz)，寬工作電壓范圍(2.7-5.5V)，兩種軟件方式選擇電源空閑和掉電模式。本設計采用P89C58作為核心處理器，用于實現停車場現代化管理的智能電子板，其內設置了一套智能并且完善的邏輯控制處理流程，在其周邊搭配一套讀卡器、兩個地感就和一個液晶顯示器就能方便而高效地實現一個大型停車場的系統(tǒng)管理。由此可見其硬件設計結構簡單、體積小，價格低廉；在軟件設計上我們力求做到通訊順暢、功能齊全、管理人性化。

二、概述：

在實際的環(huán)境中，我們在停車場入口的擋臂前設置地感A，當有車輛要進場時，必須經過設置在停車場的臂桿前處的地感A，車輛在地感A處干預地感，地感受干預產生信號,此時基于單片機P89c58為核心的智能功能板能迅速實現對其產生的信號的采集，在采集到地感A的信號時，即了解到當前有車輛要求進入停車場，如圖1，隨即向320 X 240的液晶顯示屏發(fā)指令驅動顯示“請讀卡”信息以提示用戶，同時為用戶打開非接觸式感應讀卡器允許用戶進行讀卡操作。用戶進行讀卡操作時，功能板同樣能迅速地采集非接觸式讀卡器向其發(fā)送過來的卡號信息，并將該信息轉發(fā)至上位pc機處理,pc機對卡號進行是否有效判斷，將結果返還功能板，功能板能對pc機返還的信息進行判斷，當收到卡號無效信息內容時，發(fā)出指令驅動液晶顯示屏顯示“此卡無效或繳費過期，不允許進入”提示用戶。否則，當功能板接收到卡號有效信息時即發(fā)指令控制執(zhí)行起臂動作，允許當前車輛行進，同時驅動的液晶顯示屏提示“允許進入，請進”。為了完成關臂動作，功能板將采集設置在臂桿之后的地感B的信號，以判斷車輛是否成功駛進停車場內。當允許進入的車輛經過地感B時，地感B與地感A工作原理相同，產生信號并傳送到功能板，功能在采集到地感B送來的信號時候，即確認車輛已經成功進入，功能板則發(fā)指令關閉讀卡器和啟動關臂動作。由此完成車輛進場方面的管理。

在車場內的車輛出場的管理方面，功能板使用同樣工作方式和原理,功能板從讀卡器采集卡號信息送至上位PC機，由PC機返還卡號是否有效結果，卡號無效，功能板驅動液晶顯示器顯示“此卡無效或繳費過期，出場未允許”提示用戶；當卡號有效，功能板則控制起臂動作，同時驅動液晶顯示器顯示“出站允許，一路順風”。

三、信號方案：

圖2：通訊接口單元

   P89C58芯片與通信方式采用異步串行通信，信號方案主要是單片機與上位機之間的通信協(xié)議。該接口只需使用兩個光耦就能完成和上位機通信的任務如圖2，即節(jié)約成本又實現了隔離，如果在PC機的串行口上加接一個RS232至RS485的轉換器；在單片機的串行口各連接一個RS485，很容易構成控制距離達1.2 km 的控制系統(tǒng)。

1.單片機->上位機數據（用戶信息）

字節(jié)	ASCII	16進制數	解釋
第一	<STX>	02H	數據頭
第二	P~_ ` ~o	50H~5FH 60H~6FH	地址代碼：單片機地址碼，由單片機硬件決定 50H~5FH：入口地址代碼（共16個地址） 60H~6FH：出口地址代碼（共16個地址）
第三	H	48H	指令類型：單片機->上位機數據（用戶信息）
第四	0~9	3XH(X=1~10)	卡號字節(jié)1~10
第五		00H~99H	年，BCD碼表示，如：03H表示2003年
第六		01H~12H	月，BCD碼表示，如：03H表示3月
第七		01H~31H	日，BCD碼表示，如：15H表示15號
第八		00H~23H	時，BCD碼表示，如：16H表示下午16點
第九		00H~59H	分，BCD碼表示，如：04H表示4分
第十		00H~59H	秒，BCD碼表示，如：50H表示50秒
第十一		00H~FFH	校驗碼低位字節(jié)；將前面所有代碼(包括STX>) 校驗碼高位字節(jié)；相加，取最后兩個字節(jié)
第十二		00H~FFH
第十三	<ETX>	03H	數據尾

2.單片機與上位機數據通信（狀態(tài)信息）

字節(jié)	ASCII	16進制數	解釋
第一	<STX>	02H	數據頭
第二	P~_ ` ~o	50H~5FH 60H~6FH	地址代碼：單片機地址碼，由單片機硬件決定 50H~5FH：入口地址代碼（共16個地址） 60H~6FH：出口地址代碼（共16個地址）
第三	I	49H	指令類型：單片機->上位機數據（狀態(tài)信息）
第四	H~W I P Q R S T U	48H~57H	故障代碼：48H表示沒有故障或接收數據正確                49H表示數據接收有誤，請求重發(fā)                50H表示起落桿不能開起                51H表示起落桿不能降落                52H表示第一個地感可能損壞                53H表示第二個地感可能損壞                54H表示讀卡器可能損壞                55H表示卡機可能損壞
第五		00H~FFH	校驗碼低位字節(jié)；將前面所有代碼(包括STX>) 校驗碼高位字節(jié)；相加，取最后兩個字節(jié)
第六		00H~FFH
第七	<ETX>	03H	數據尾

根據上面的信號方案，車到地感A處，此處是入口，地址是52H(R)，單片機等待接收卡號。讀取卡號是30H,31H,32H,33H,34H,35H,36H,37H,38H,39H(0123456789)，卡號接收后，記錄當前時間：2003年3月25日，下午13點12分30秒，單片機發(fā)出數據信息(H)：<STX>, R, H, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, <ETX>, <ETX>, %, <DC3>, <DC2>, 0, <ETX>,  ), <ETX>。十六進制表示：（共22個字節(jié)）：

02H,52H,48H,30H,31H,32H,33H,34H,35H,36H,37H,38H,39H,03H,03H,25H,13H,

12H,30H,03H,29H,03H上位機接收到數據后，發(fā)送返回如下：

允許通過發(fā)送： 02H,52H,50H,03H,03H,25H,13H,12H,30H,01H,24H,03H

不允許通過發(fā)送： 02H,52H,51H,03H,03H,25H,13H,12H,30H,01H,25H,03H

要求單片機再次發(fā)送數據發(fā)送：02H,52H,52H,03H,03H,25H,13H,12H,30H,01H,26H,03H

上位機設置單片機時間：假設當前時間為2003/5/13，早上9點42分20秒，上位機發(fā)送數據：02H,52H,54H,03H,05H,13H,09H,42H,20H,01H,2EH,03H。單片機數據接收正確，返回狀態(tài)：02H,52H,49H,48H,00H,E5H,03H ；單片機數據接收錯誤，請求重發(fā)：02H,52H,49H,49H,00H,E6H,03H。

上位機查詢單片機狀態(tài)：假設當前時間為2003/5/13 早上9點42分20秒，上位機發(fā)送數據：02H,52H,53H,03H,05H,13H,09H,42H,20H,01H,2DH,03H；單片機返回狀態(tài)：02H,52H,49H,48H,00H,E5H,03H（48H表示無故障，其它依次類推）。上位機查詢單片機最后一次記錄的卡號和時間：假設當前時間為：2003/5/13，早上9點42分20秒，單片機最后一次記錄處理卡號的時間是：2003/5/12，下午16點30分59秒，上位機發(fā)送數據：02H,52H,52H,03H,05H,13H,09H,42H,20H,01H,2CH,03H；單片機返回：02H,52H,48H,30H,31H,32H,33H,34H,35H,36H,37H,38H,39H,03H,05H,13H,09H,

42H,20H,03H,2FH,03H。

四、結語

    目前使用的停車場管理系統(tǒng)硬件復雜、體積較大，而且價格昂貴，出現故障時很難檢查和維護?；赑89c58核心的停車場管理功能板結構簡單，本文作者的創(chuàng)新點是在硬件和軟件設計過程中充分開發(fā)了P89c58的功能，達到了最高的性價比；在軟件設計方面考慮較周到, 使通訊順暢、功能齊全、管理人性化，并且性能穩(wěn)定、監(jiān)測數據準確。實際試驗后效果很好。