机械式立体停车设备单片机控制系统研究

摘要

该课题为山东省教育厅科技计划资助项目《新型机械式立体停车设备的研究开发》(代号J00A59)的一部分.随着中国汽车工业的迅猛发展,汽车进入中国家庭步伐的日益加快,以及中国加入WTO,机械式立体停车设备作为解决大中城市日益严重的停车问题的有效措施之一,越来越受到人们的关注.垂直循环式停车设备是一种机械式立体停车设备,该文针对自行设计的一种新型垂直循环式停车设备的结构特点及其对控制系统的要求,提出了停车设备单片机控制系统方案和电力拖动系统方案;进行了控制系统软硬件方案设计;在自行制作的停车设备模型上进行了控制系统功能调试;探讨了主从分布式监控系统方案在停车设备中的应用;最后对研究工作做了总结和展望.提出了一种单片机控制系统方案,完成了系统硬件电路原理图和PCB图的绘制;制作了印刷电路板;确定了停车算法;设计编写了软件程序;对系统软硬件进行了仿真调试.根据停车设备运行特点和电气控制要求提出了系统电力拖动方案.该方案确定了电力拖动系统的组成;选择了电机和各低压电器;确定了停车设备运行速度曲线;研究了存取车过程中的准确定位和平层技术;并对变极和变频调速方法以及停车设备安全运行技术进行了探讨.采用主从分布式监控系统是机械式立体停车设备发展的一大趋势.该文结合机械式停车设备特点以及分布式监控在其他场合的应用实例,提出了一种停车设备分布式监控系统软硬件设计方案,并说明了系统的工作原理和设计要点.此外,在自行制作的停车设备模型上进行了控制系统软硬件功能测试.介绍了模型组成以及控制部分实验的内容、方法及实验结果;通过实验,验证了硬件电路设计方案以及汇编程序和停车算法的正确性;最后,设计了人机接口.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题来源和意义

1.2国内外研究现状

1.3本文主要研究内容

1.4本章小结

第2章停车设备结构和工作原理

2.1机械式立体停车设备的类别及特点

2.2垂直循环式停车设备结构和工作原理

2.3本章小结

第3章停车设备单片机控制系统设计

3.1停车设备控制要求

3.2停车设备控制系统总体结构

3.3停车设备控制系统硬件设计

3.3.1单片机子系统

3.3.2复位电路

3.3.3信号输入电路(前向通道)

3.3.4输出驱动电路(后向通道)

3.3.5键盘/显示电路

3.3.7蜂鸣器报警驱动电路

3.3.8供电电路

3.3.9电路设计软件Protel简介和电路板设计步骤

3.4停车设备控制系统软件设计

3.4.1停车算法及其模型的建立

3.4.2内存分配

3.4.3主要程序模块及其流程图

3.4.4软件调试

3.5控制系统的抗干扰措施

3.5.1硬件抗干扰

3.5.2软件抗干扰

3.6本章小结

第4章停车设备电力拖动系统

4.1电力拖动系统组成

4.1.1停车设备运动系统动力学

4.1.2电力拖动系统组成

4.1.3停车设备安全技术

4.2停车设备的准确定位和平层

4.2.1停车设备运行速度曲线

4.2.2速度控制

4.3调速方案

4.3.1交流双速停车设备的电力拖动系统

4.3.2交流变频变压(VVVF)调速

4.3.3其它调速方案

4.4本章小结

第5章主从分布式监控系统在机械式立体停车设备中的应用

5.1硬件结构

5.2通信协议

5.2.1 Visual Basic语言及Mscomm串行通讯控件

5.2.2单片机多机通讯原理

5.2.3系统通信协议

5.3通讯程序设计

5.3.1上位机通讯程序设计

5.3.2单片机通讯程序设计

5.3.3上位机人机界面设计及数据库处理技术概要

5.4本章小结

第6章停车设备模型实验

6.1停车设备模型简介

6.2停车设备工作流程

6.3停车设备控制系统实验目的、方法及步骤

6.4实验结果分析

6.5人机接口操作面板布局

6.6本章小结

附图

第7章结论和展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢