基于RFID、CAN總線的停車場車輛出入管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王曉麗

摘? 要：為了能夠有效提升停車場的使用率及停車效率，該文開發(fā)設(shè)計(jì)一種基于RFID、CAN總線的停車場車輛出入管理系統(tǒng)，在原本停車場出入管理的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)技術(shù)改進(jìn)，設(shè)計(jì)出一個(gè)能夠集遠(yuǎn)距離射頻技術(shù)，車輛檢測、自動(dòng)控制等多項(xiàng)技術(shù)為一體的停車場出入管理系統(tǒng)。經(jīng)該次研究也證實(shí)了該系統(tǒng)能夠使車輛進(jìn)出的手續(xù)更加簡化、提高有序性及自動(dòng)化管理水平、收費(fèi)合理公正，減少了管理人員投入，滿足了該次系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能需求。因此該文設(shè)計(jì)的基于RFID、CAN總線的停車場車輛出入管理系統(tǒng)，能夠確保車輛進(jìn)出的方便安全，提高停車場車輛管理的整體工作水平。

關(guān)鍵詞：RFID;CAN;停車場車輛出入管理系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP277? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，人均汽車保有量也呈逐年遞增趨勢，汽車給人們的交通帶來了方便的同時(shí)，也需要考慮停車車輛管理不善，給人們帶來較大不便這一問題。為了能夠滿足人們的停車管理需求，構(gòu)建高效、合理、方便快捷的智能停車場管理系統(tǒng)，已經(jīng)成為目前諸多大型綜合建筑物及小區(qū)的必備設(shè)施。如何能夠使停車場車輛出入管理系統(tǒng)更加高效自動(dòng)化并且方便快捷，提升停車場的管理水平，有效滿足人們所需，因此該文對(duì)停車場的車輛出入管理系統(tǒng)展開探索。

1 智能停車場管理系統(tǒng)性能及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

1.1 智能停車場系統(tǒng)構(gòu)成

停車場智能出入管理系統(tǒng)的主要組成包括軟件、計(jì)算機(jī)終端、停車管理終端系統(tǒng)、RFID射頻卡等組件，該文立足能夠提升停車場的自動(dòng)化智能停車效率，對(duì)傳統(tǒng)停車場的車輛管理系統(tǒng)的2個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。首先通過將繳費(fèi)點(diǎn)設(shè)置于停車場的入口，并且借助CAN總線及計(jì)算機(jī)終端管理設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)明令及數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，進(jìn)入停車場的機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T，通過運(yùn)用射頻卡完成刷卡消費(fèi)。其次在出口及入口閘的地方設(shè)置正常開放狀態(tài)，從而使擁有射頻卡的機(jī)動(dòng)車輛，可以自由進(jìn)出停車場，遇到非法停車情況需要及時(shí)攔截并關(guān)閘。針對(duì)未擁有射頻卡的駕駛?cè)藛T，需要在崗?fù)ね瓿膳R時(shí)停車卡的辦理，才可進(jìn)入停車場停車。

1.2 智能停車場系統(tǒng)性能

通過提出基于RFID、CAN總線的停車場車輛出入管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，該智能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了運(yùn)用RFID及CAN技術(shù)，滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化需求且能夠精準(zhǔn)控制。運(yùn)用遠(yuǎn)距離智能識(shí)別標(biāo)簽技術(shù)實(shí)現(xiàn)了較好的防偽性能，停車車輛具備唯一序列化標(biāo)簽卡，不可更改序列號(hào)實(shí)現(xiàn)了多重加密技術(shù)，唯一識(shí)別不可仿制。適用非接觸式的智能標(biāo)簽卡情況下，達(dá)到無機(jī)械接觸類動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離通信傳輸在讀寫器的遠(yuǎn)距離讀卡范圍之內(nèi)完成讀卡，提高了用戶操作運(yùn)用的便捷性。由CAN總線及計(jì)算機(jī)終端統(tǒng)一完成停車收費(fèi)的確認(rèn)統(tǒng)計(jì)。運(yùn)用收費(fèi)軟件結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)這一方法，能夠有效預(yù)防非法修改及越權(quán)查閱資料的情況發(fā)生。各個(gè)計(jì)算機(jī)設(shè)備之間能夠達(dá)成有效通信，具備較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可拓展性。通過運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)化控制結(jié)構(gòu)，能夠依照用戶的不同要求組織不同的系統(tǒng)配置，從而更加方便靈活地提高了系統(tǒng)的整體穩(wěn)定可靠性。

2 系統(tǒng)功能

2.1 計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)借助CAN總線能夠達(dá)到對(duì)停車場具體停車位的工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，運(yùn)用LED指示燈顯示停車位的具體工作狀態(tài)，針對(duì)進(jìn)入停車場的機(jī)動(dòng)車駕駛員，提供對(duì)應(yīng)停車線路之后，對(duì)停車位的具體信息進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，針對(duì)駕駛員的非法停車行為，運(yùn)用計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)使道閘自動(dòng)降落，聲光報(bào)警功能則能夠有效攔截停車場車輛，針對(duì)忘記攜帶RFID射頻卡但已進(jìn)入停車場的駕駛員，可以臨時(shí)辦卡停車。

2.2 停車場管理器終端系統(tǒng)

將停車場管理器終端系統(tǒng)設(shè)置在停車位入口，閑置狀態(tài)下升起道閘，一旦車輛進(jìn)入停車位駕駛員完成RFID射頻卡讀卡之后，該系統(tǒng)能夠自動(dòng)降落道閘。在檢測到車輛成功進(jìn)入之后自動(dòng)升起道閘，顯示停車時(shí)長。在機(jī)動(dòng)車要離開停車位時(shí)，駕駛員可以依照RFID讀卡器的成功讀卡結(jié)果結(jié)算費(fèi)用，終端系統(tǒng)經(jīng)過數(shù)碼管顯示完成停車時(shí)長、射頻卡月以及該次消費(fèi)金額，之后降落停車位道閘。針對(duì)無法成功結(jié)算的情況，終端系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確提示原因。管理人員經(jīng)由CAN總線調(diào)取終端系統(tǒng)的收費(fèi)信息之后，駕駛員成功結(jié)算費(fèi)用并經(jīng)CAN總線傳輸放行明令，有效解決駕駛員卡內(nèi)余額不足的問題。

3 系統(tǒng)軟件功能設(shè)計(jì)

該次研究設(shè)計(jì)的停車場出入管理終端系統(tǒng)主要軟件功能包括3個(gè)方面。1）射頻識(shí)別。2）即CAN總線傳輸。3）信息顯示其他功能。為了能夠有效提升停車場的整體利用率，該文軟件內(nèi)消費(fèi)模塊設(shè)定計(jì)時(shí)單位為10 min，結(jié)合不同城市地區(qū)的消費(fèi)水平，設(shè)置相應(yīng)的消費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。并且還可以在消費(fèi)模塊將長時(shí)間停車消費(fèi)這一模式設(shè)置為向附近居民提供夜間停車服務(wù)。

4 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

考慮到計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)功能并未與現(xiàn)有停車場的管理系統(tǒng)有較大差異，因此我們對(duì)停車場終端管理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案加以介紹。

4.1 RFID射頻識(shí)別電路設(shè)計(jì)

非接觸式射頻讀卡功能模塊運(yùn)用ZLG500A，在該模塊內(nèi)運(yùn)用ISO14443標(biāo)準(zhǔn)讀卡芯片MF RC500實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能集成。將電路頻率設(shè)定為13.47 MHz非接觸通信，提供三線SPI接口與MCU多數(shù)連接。并且能夠讀寫MF RC500的E2PROM，輸出模塊自帶無源蜂鳴器信號(hào)，從而有效控制軟件的輸出頻率及持續(xù)時(shí)長。

4.2 CAN總線通信電路設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)系統(tǒng)管理器終端系統(tǒng)硬件，需要經(jīng)由CAN總線連接計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)及命令的有效實(shí)時(shí)傳輸。單片機(jī)經(jīng)由CAN總線控制器的芯片SJA1000及總線收發(fā)器的芯片PCA82C250，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)CAN卡的有效相連，共同組成管理計(jì)算機(jī)上位機(jī)。

4.3 終端機(jī)其他功能電路設(shè)計(jì)

對(duì)于停車管理器的終端系統(tǒng)設(shè)計(jì)，不僅需要實(shí)現(xiàn)射頻設(shè)別及上位機(jī)的有效通信，除此之外還需要顯示停車消費(fèi)信息、控制道閘升降并及時(shí)處理非法情況。借助2組四位數(shù)碼管對(duì)消費(fèi)金額及停車時(shí)間的有關(guān)信息進(jìn)行及時(shí)顯示。在語音功能則運(yùn)用基于SPCR061A的語音壓縮算法庫以及系統(tǒng)內(nèi)置的DAC功能，有效實(shí)現(xiàn)語音通報(bào)。單片機(jī)控制升降道閘，車位檢測可以通過設(shè)置停車位上下兩側(cè)紅外的收發(fā)光管加以實(shí)現(xiàn)。

5 結(jié)語

總而言之，該文通過設(shè)計(jì)基于RFID、CAN總線的停車場車輛出入管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠確保車輛進(jìn)出的方便安全，提高停車場車輛管理的整體工作水平。

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