辽宁工程技术大学
大型软件项目实训报告
教学单位
专
班
业
级
学生姓名
学
号
指导教师
一、实训目的
根据企业对人才的具体需求,针对软件学院应届毕业生,开展以大型软件工程
项目为目的的实战训练,有效提升学生的项目实战能力和适应市场的能力,最终实
现学生比较理想的就业率和就业质量。
二、实训时间和地点
1.实训时间:
2.实训地点:
三、实训单位简介
辽宁工程技术大学创办于 1949 年,原名阜新矿业学院(FMI),是中国近代一
所著名大学,被公认为中国煤炭行业的最高学府之一,也是亚洲和世界矿业发展史
上最重要的(研究机构)大学之一。在中国现代史上,辽宁工大是中国矿业开采与
“物质流-能源流-信息流”发展规律等研究的中心发祥地之一,也是多种能源(矿
物质能源,核物理能源,大气环流能源,地理性能源)开发与利用理念和相关社会
理想在中国的最早传播地之一,享有极高的声誉和重要的地位。
四、实训内容
1.实训期间完成的学习任务
本次校内实训的目标是通过大型软件工程项目实践训练,能够比较熟练地掌握
一种软件开发技术或语言,并至少能够实践过一个软件项目的开发和测试。
在校实训期间,主要学习了 ARM 处理器体系结构汇编语言及 Linux 程序设计,
通过每日的上机做实验,熟练掌握了 ARM 上机调试程序的方法,能够独立完成 LCD
实验、键盘实验及 LCD 控制控制器实验,对于 Linux 的几个实验,例如 Makefile 实
验,BootLoader 实验,Linux 内核编译实验,对于了解和掌握 Linux 程序设计有着重
要意义。我首先完成了虚拟机的创建和 Linux 系统上一些常用工具的配置。然后开
始了 Makefile 等一系列的实验,做完这些实验,让我对于 Linux 操作系统不在那么
陌生,在做实验期间,我也看了很多 C 语言方面的书籍,丰富了自己所学的知识。
通过以上对于嵌入式方面的学习,在实训期间,我完成了一个关于停车场管理
系统的实践项目。
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2.实训期间完成的实践项目
本次实训我所做的实践项目为:停车场车位管理系统。
2.1 选题目的及意义
随着中国城市现代化,国际化的发展,城市居民汽车拥有量急剧增加,在拥挤
的市区里汽车与停车位之间的矛盾越来越突出。越来越多的公用停车场日渐无法满
足频繁的停车需求。一边是停车位不够使用,另一边又是车主无法找到那空闲在角
落的几个车位。在当前的车场管理中。存在的以下问题:
1、在传统停车场中,场内到底还有多少停车位可以使用,管理者一无所知,只
能靠人工去勘察。
2、在传统停车场中,泊车者入场后无法迅速的进入泊车位置停放车辆,只能在
场内无序流动中人工寻找空余车位,不但占用场内出入主车道资源,甚至造成场内
交通拥堵。
许多大型超市地下停车场,由于客流量大每次路过车场入口时都会有工作人员
在停车场入口指挥,告诉车主哪个车位可以停车或提醒车位已满。如今的社会讲究
自动化和智能化,这种车场管理方式十分浪费人力资源。如果入口处有一显示屏幕,
当有车辆进入时就会显示空的车位,当车位已满时就显示车位已满,这样就可以免
去请专人管理车位,节省了人力资源。本系统就是为了达到此目的而设计的。
2.2 本项目用到的关键技术
本项目主要分成两大模块,一是传感器的控制,二是 1602 液晶屏的显示。传感
器方面,模型采用漫反射式红外光电开关传感器,暂用四个,一个代表入口处开关,
三个代表车位。模型实现当入口有车进入时,判断车位传感器,显示空的车位号,
若无空车位则显示 N bit。本模型是最简单模型,由于传感器数量有限只设计 3 个车
位,若要设计多个车位可以采用无线传感器采集信号,在现实中用压力传感器更好。
2.2.1 漫反射式红外壁障传感器技术介绍
漫反射式红外壁障传感器,它是一种集发射器和接收器于一体的传感器,当前
面有被检测物体时,物体将发射器发出的红外光线反射到接收器,于是光电传感器
就产生了开关信号。当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时,漫反射式的光电
传感器是首选的检测模式。
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漫反射式传感器的应用范围十分广泛,机器人避障碍物或走迷宫、材料的定
位剪切控制、流水线上产品的计数、液面的高低检测、光电测速、程控小车循黑
线线和避悬崖等等。
2.2.2 1602LCD 液晶屏技术介绍
LCD1602 字符型液晶显示模块是专门用于显示字母、数字、符号等的点阵
型液晶显示模块,可显示 2 行,每行 16 个字符。分 4 位和 8 位数据传输方式。提
供 5X7 点阵+光标和 5X10 点阵+光标的显示模式。提供显示数据缓冲 区
DDRAM、字符发生器 CGROM 和字符发生器 CGRAM,可以使用 CGRAM 来存
储自己定义的最多 8 个 5X8 点阵的图形字符的字模数据。提供了丰富的指令设
置:清显示;光标回原点;显示开/关;光标开/关;显示字符闪烁;光标移位;
显示移位等。
1602 是指显示的内容为 16*2,即可以显示两行,每行 16 个字符,基于
HD44780 液晶芯片,HD44780 内置了 DDRAM、CGROM 和 CGRAM。
DDRAM 就是显示数据 RAM,用来寄存待显示的字符代码。共 80 个字节,
其地址和屏幕的对应关系如下表 1-1:
表 1-1 DDRAM 地址和屏幕的对应关系
显示位置 1
DDRAM
第一行
地址
第二行
00H
40H
2
01H
41H
3
02H
42H
4
03H
43H
5
04H
44H
6
05H
45H
7
…… 40
06H …… 27H
46H …… 67H
2.3 系统总体结构和硬件设计与实现
2.3.1 需求分析
2.3.1.1 对功能的分析
一个典型的停车场车位管理系统需要实现车辆进出管理及收费功能、停车场车
位及车主信息查询功能和系统设置及管理功能。本次项目设计主要以停车场车位显
示系统为主。
以上系统的功能点说明见表 1-2:
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表 1-2 系统功能及说明
功能说明
智能管理车辆的进出,当车辆刷卡缴费后,可以进入停车场泊车,并
记录车辆信息,当车辆要离开停车场时,智能放行。
当有车辆进入时就会显示空的车位,当车位已满时就显示车位已满。
出示相关证明后,可以查询所停车辆的车主信息。
管理停车场的正常运行以及升级和维护系统。
功能
车辆进出管理
车位信息查询
车主信息查询
系统管理与维护
2.3.1.2 对性能的分析
1.软件需求:
控制计算机上安装 Microsoft Windows98/2000/NT/XP 操作系统和 Microsoft SQL
Server2000 数据库。
2.硬件需求:
64M 内存,4.3G 以上硬盘,一块视频捕捉卡、一块多串口卡,三个漫反射式红
外壁障传感器,一块 1602LCD 液晶屏。
2.3.2 停车场车位显示系统总体结构设计
2.3.2.1 系统总体结构
根据功能需求分析,总结出系统总体结构设计图如下所示:
中央控制系统
车辆进出管
理子系统
车位信息子
系统
车主信息查
询子系统
停车场视频
监控子系统
电动道闸
车位显示
车位引导
1602LCD
显示屏
控 制 器
(51 单
片机)
漫反 射式
红外 壁障
传感器
图 1-1 系统总体结构设计图
入
口
监
控
出
口
监
控
停车场的中央控制系统负责停车场的所有事项,车子进出停车场的流程为:车
子从入口进入停车场,入口处有车辆车牌信息探测器,检查车辆信息安全,一切正
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常后,LCD 显示屏会显示所空闲的车位数量,如果不为 0 则电动道闸开启,车子进
入停车场,开始车位引到系统启动,空闲车位为绿灯,车位被占用为红灯,车主可
以很方便找到自己该停靠的车位。当车主要离开停车场时,在出口处有停车收费系
统,结算车主停车所需费用。在整个过程中,会有视频录像监控车子,以防盗窃。
2.3.3 核心部件选型
2.3.3.1 传感器部件
传感器主要放置在停车位的下部,本次设计我选择了漫反射式红外壁障传感器,
这是集发射与接收为一体的光电传感器,电路图如图 1-2 所示。红外线发射被反射
回来信号为 0,否则为 1。
工作原理图如图 1-3 所示:
图 1-2 传感器电路图
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图 1-3 传感器原理
该传感器的功能: 这是一种集发射与接收于一体的光电传感器。检测距离可以
根据要求进行调节。
性能参数:U:5VDC
I:100mA
Sn:0-80CM
尺寸:
直径:17MM
传感器长度:45MM
引线长度:45CM
特点:这是一种集发射与接收于一体的光电传感器。检测距离可以根据要求进
行调节。该传感器具有探测距离远、受可见光干扰小、价格便宜、易于装配、使用
方便等特点,可以广泛应用于机器人避障、流水线计件等众多场合。
选择原因:价格便宜,易于装配,使用方便。
2.3.3.2LCD 液晶屏部件
1602LCD 液晶显示屏功能:可显示 2 行,每行 16 个字符。分 4 位和 8 位数据
传输方式。提供 5X7 点阵+光标和 5X10 点阵+光标的显示模式。提供显示数据缓
冲区 DDRAM、字符发生 器 CGROM 和字符发生器 CGRAM,可以使用 CGRAM 来
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存储自己定义的最多 8 个 5X8 点阵的图形字符的字模数据。提供了丰富的指令设置:
清显示;光标 回原点;显示开/关;光标开/关;显示字符闪烁;光标移位;显示移
位等。 ·液晶显示模组(LCM)的 LCD 颜色有黄绿色、蓝色、灰色,可供客户进行选
择。 ·液晶显示模块背光颜色有黄绿色、橙色、白色、红色、翠绿色、蓝色,可供
客户进行选择。 ·工作温度-20~+70℃,储存温度-30~+80℃。
性能参数:外型尺寸:80.0×36.0×13.0
视区尺寸:64.5×13.8
控制器:KS0066 兼容 HD44780
工作电压:5V/3V
选择原因:价格便宜,使用方便。
2.3.4 系统硬件模块设计与实现
停车场车位管理子系统主要有控制器(51 单片机)、传感器和 LCD 液晶显示屏
三部分构成,硬件框图如图 1-4 所示:
1602 液晶屏
CPU
51
单
片
机
P3.4
P3.5
P3.6
车 位 传 感
车 位 传 感
车 位 传 感
入 口 传 感
图 1-4 停车场车位管理子系统硬件框图
2.3.4.1 硬件开发环境简介
单片机引脚图:如图 1-5 所示,本程序中 P3.7 接入口传感器,P3.6 接车位 1 传
感器,P3.5 接车位 2 传感器,P3.4 接车位 3 传感器。用于采集信号,控制 1602 液晶
屏的显示。
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