基于单片机和非接触式IC卡的小区车辆管理系统研究| 来源：中国一卡通网 作者：张雪松 发布时间：2010-9-10 16:29:30 |
| 关键词：车辆管理 单片机 非接触式ic卡 读卡器 智能小区 小区停车 ic卡读卡器 停车收费 摘 要：介绍了一套在非接触式IC卡基础上开发的，集计算机技术、单片机技术和液晶显示技术为一体的小区车辆管理系统。介绍了该系统的总体结构，以及硬件组成，软件功能模块的组成等内容。该系统造价低，功能强大，可通过汉字显示相关信息，使用方便。 |
| 本文将结合非接触式的IC卡技术、单片机技术以及计算机技术来组建一套小区车辆管理系统，使小区的车辆管理更科学和高效。在本管理系统中，物业公司可为小区里的每一辆车制作和发放一张非接触式的IC卡，将车辆及车主的相关信息输入管理系统中，车主骑车(或开车)出入小区大门时，只需将IC 卡在读卡器上扫一下即可，无须作过多的停留，而此时，保安人员可在终端管理器的LCD显示屏上看到车辆的相关信息，并作出相应的判断。 |
| 1 小区车辆管理系统的总体设计 |
| 一个小区可能有多个出入通道，如果一个人从其中一个门进入小区，再从另一个门出去，若采用传统的方式来为每位骑车(或开车)的人发放一个车牌的话，由于各个大门之间的保安人员缺乏信息沟通，所以出口处的保安人员就很难准确判断车主所持车牌的真实性，以及车牌与车的对应关系等。这样就很难避免丢车现象的发生，而且出入大门时的检查时间较长。 在本系统中，由一台中心计算机来进行数据的综合管理。通过RS485接口与各大门处的单片机系统(即终端管理系统)进行通讯，单片机与非接触式IC卡的读卡器相连，如图1所示。终端管理系统有多套，每个大门处设置一套。 |
 图1 小区车辆管理系统总体框图 |
| 对于本小区的所有车辆， 由物业管理部门事先分别发给相应的非接触式IC卡，对于外来车辆，由入口处发给临时IC卡，并通过键盘以代码的形式将相关信息存人中心计算机中，临时卡仅可使用一次。做到一车一卡。 |
| 2 系统的硬件构成 |
| 该终端管理系统主要由单片机、键盘、LCD显示器、外接存储器、IC卡读卡器组成。终端管理系统通过RS485接口与中心管理计算机相连接，如图2所示。 |
 图2 硬件系统框图 |
| 2．1用于终端处理的单片机 |
| AT89C52是美国ATMEL公司生产的低电压， 高性能CMOS8位单片机，片内含8K bytes的可反复擦写的只读程序存储器(PER0M)和256bytes的随机存取数据存储器(RAM)，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产。片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元。主要性能参数：32条I／O线、3个16位定时器／计数器、8个二级中断源结构、1个全双工串行口。片内带有振荡器和时钟电路且设有稳态逻辑，在低到零频率下仍有静态逻辑。支持2种软件可选的省电模式、在闲置模式下CPU停止工作，但RAM、定时器／计数器、串行口和中断系统仍在工作；在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止使用其它芯片功能，直到下一个硬件复位为止。 本系统以这种高效廉价的单片机来作为终端管理系统的核心部件，在其他相关电子器件的配合下，主要完成读卡和汉字显示相关信息的功能。 |
| 2.2 系统外接存储器 |
| 选用I2C 总线器件24LC65作为系统的存储器(RAM)。24LC65是Microchip公司的64KB CMOS，有8个引脚，具有掉电保护功能。 |
| 2．3 键盘和显示器 |
| 因为在本系统中要显示车辆及车主的相关信息，所以普通的LED数码显示就难以胜任了，因此选用了LCD液晶显示器以汉字的方式来显示相关信息。在本系统中采用VLCM320240液晶图文模块来进行中文信息的显示。VLCM320240是一款具有可视化编程图形界面、采用串行控制、内含GB2312简体中文字库及64KB 自造图库的液晶图形显示模块。该模块采用台湾EDT公司的蓝膜负显EW32F1OBCW，具有320x240的点阵分辨率和CCFT背光源。该模块功能强大，且与单片机通讯的连线少。键盘的设计是采用行列式(矩阵式)的键盘，用于输入相关信息。 |
| 2．4 非接触式lC卡与读卡器 |
| 由TEMlC公司开发的E5550非接触式lC卡，是一种可读写低频卡，其无线载频RF为100~150kHz，存储容量为264bit，并分成8个数据块，每块33bit，其中一块用于模式设置，一块用于Password 设置，其它用于存储一般数据。 该公司生产芯片U22708是与之配套的一种近距离非接触式读写基站芯片，配少量外围元件即可与单片机实现对接，他所产生的调制解调频率为100~150 kHz，工作电压为5～1OV。主要引脚功能：INPUT，OUTUP分别为串行输入，输出端；COIL1，COIL2分别为天线线圈端；Vbatt、Vext、Standby分别为备份电源、外部电池及待机控制；OE、CEF分别为输出允许、载频控制；HIPASS、RF、DVs分别为直流退耦、射频控制、天线驱动；GND、DGND、VS分别为模拟地、数字地、电源。 |
| 3 软件系统的设计 |
| 本系统软件的功能主要是储存IC卡的对应信息，进行IC卡的管理工作，对各种数据进行处理，对外来机动车辆进行停车收费，以及系统本身的管理等。 软件系统主要包括以下模块：lC卡管理、数据管理、收费管理、系统管理，如图3所示。图4为终端处理系统主程序流程框图。 |
 图3 软件功能模块 |
 图4 终端处理系统主程序流程框图 |
| 3．1 IC卡管理 |
| 该模块通过录入车主及车辆的相关信息，进行发卡操作。包括发放临时卡， 临时卡是在终端处理器处通过键盘向中心计算机输入一串代码，从而将临时信息输入到中心计算机中，临时卡在使用一次后自动失效，并由出口处回收。该模块同时还具有补卡和卡挂失等功能。 |
| 3.2数据管理 |
| 该模块主要是存储相关信息，对数据进行定时备份，可对车主、车辆信息，以及出入记录等信息进行查询，并可将相关查询结果打印输出。可根据终端处理系统中单片机所传来的非接触式IC卡的lD号， 自动查询对应信息，并将该信息输出到单片机，再由单片机将信息显示在LCD显示器上，供保安人员核对车辆及车主的情况。 |
| 3．3 收费管理 |
| 对机动车辆的停车收费进行管理，可根据车辆的类型设置相应收费标准，对小区内部的机动车辆实行定期收费，如欠费，当车辆出入小区大门时将在显示屏上提示。对外来车辆，根据其出入大门之间的时间差来计算停车费用，并可打印收费小票。 |
| 3．4 系统管理 |
| 该模块主要是对整个系统进行管理，包括操作权限的设置，操作员的登录信息记录，以及系统的帮助文件等。 |
| 4 结束语 |
| 该系统将非接触式lC卡的射频识别技术与计算机、单片机技术结合起来，通过LCD汉字显示模块将相关信息直观地显示出来，解决了小区车辆管理中的一些难题，该系统功能强大，使用方便。该系统在提高了车辆管理的安全性的同时，也提高了车辆出入大门时检查工作的效率。 |
| 参考文献： |
| [1]王爱英，等．智能卡技术[M]．北京大学出版社，1996 [2]于宏军，赵冬艳．智能(IC)卡技术全书[M]．北京：电子工业出版社， 1996 [3]E5550、U2270B手册[Z]．Temic公司 |