基于RFID、CAN总线的停车场车辆出入管理系统设计

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　　摘  要：为了能够有效提升停车场的使用率及停车效率，该文开发设计一种基于RFID、CAN总线的停车场车辆出入管理系统，在原本停车场出入管理的基础上实现技术改进，设计出一个能够集远距离射频技术，车辆检测、自动控制等多项技术为一体的停车场出入管理系统。经该次研究也证实了该系统能够使车辆进出的手续更加简化、提高有序性及自动化管理水平、收费合理公正，减少了管理人员投入，满足了该次系统设计功能需求。因此该文设计的基于RFID、CAN总线的停车场车辆出入管理系统，能够确保车辆进出的方便安全，提高停车场车辆管理的整体工作水平。
　　关键词：RFID;CAN;停车场车辆出入管理系统
　　中图分类号：TP277        文献标志码：A
　　随着我国社会经济水平的不断提高，人均汽车保有量也呈逐年递增趋势，汽车给人们的交通带来了方便的同时，也需要考虑停车车辆管理不善，给人们带来较大不便这一问题。为了能够满足人们的停车管理需求，构建高效、合理、方便快捷的智能停车场管理系统，已经成为目前诸多大型综合建筑物及小区的必备设施。如何能够使停车场车辆出入管理系统更加高效自动化并且方便快捷，提升停车场的管理水平，有效满足人们所需，因此该文对停车场的车辆出入管理系统展开探索。
　　1 智能停车场管理系统性能及系统结构组成
　　1.1 智能停车场系统构成
　　停车场智能出入管理系统的主要组成包括软件、计算机终端、停车管理终端系统、RFID射频卡等组件，该文立足能够提升停车场的自动化智能停车效率，对传统停车场的车辆管理系统的2个方面进行优化改进。首先通过将缴费点设置于停车场的入口，并且借助CAN总线及计算机终端管理设备，能够实现明令及数据的实时传输，进入停车场的机动车驾驶人员，通过运用射频卡完成刷卡消费。其次在出口及入口闸的地方设置正常开放状态，从而使拥有射频卡的机动车辆，可以自由进出停车场，遇到非法停车情况需要及时拦截并关闸。针对未拥有射频卡的驾驶人员，需要在岗亭完成临时停车卡的办理，才可进入停车场停车。
　　1.2 智能停车场系统性能
　　通过提出基于RFID、CAN总线的停车场车辆出入管理系统设计方案，该智能系统实现了运用RFID及CAN技术，满足系统设计的自动化需求且能够精准控制。运用远距离智能识别标签技术实现了较好的防伪性能，停车车辆具备唯一序列化标签卡，不可更改序列号实现了多重加密技术，唯一识别不可仿制。适用非接触式的智能标签卡情况下，达到无机械接触类动作，实现了远距离通信传输在读写器的远距离读卡范围之内完成读卡，提高了用户操作运用的便捷性。由CAN总线及计算机终端统一完成停车收费的确认统计。运用收费软件结合计算机网络这一方法，能够有效预防非法修改及越权查阅资料的情况发生。各个计算机设备之间能够达成有效通信，具备较强的网络系统可拓展性。通过运用标准工业化控制结构，能够依照用户的不同要求组织不同的系统配置，从而更加方便灵活地提高了系统的整体稳定可靠性。
　　2 系统功能
　　2.1 计算机管理系统
　　计算机管理系统借助CAN总线能够达到对停车场具体停车位的工作状态的实时监控，运用LED指示灯显示停车位的具体工作状态，针对进入停车场的机动车驾驶员，提供对应停车线路之后，对停车位的具体信息进行实时传输，针对驾驶员的非法停车行为，运用计算机管理系统使道闸自动降落，声光报警功能则能够有效拦截停车场车辆，针对忘记携带RFID射频卡但已进入停车场的驾驶员，可以临时办卡停车。
　　2.2 停车场管理器终端系统
　　将停车场管理器终端系统设置在停车位入口，闲置状态下升起道闸，一旦车辆进入停车位驾驶员完成RFID射频卡读卡之后，该系统能够自动降落道闸。在检测到车辆成功进入之后自动升起道闸，显示停车时长。在机动车要离开停车位时，驾驶员可以依照RFID读卡器的成功读卡结果结算费用，终端系统经过数码管显示完成停车时长、射频卡月以及该次消费金额，之后降落停车位道闸。针对无法成功结算的情况，终端系统能够准确提示原因。管理人员经由CAN总线调取终端系统的收费信息之后，驾驶员成功结算费用并经CAN总线传输放行明令，有效解决驾驶员卡内余额不足的问题。
　　3 系统软件功能设计
　　该次研究设计的停车场出入管理终端系统主要软件功能包括3个方面。1）射频识别。2）即CAN总线传输。3）信息显示其他功能。为了能够有效提升停车场的整体利用率，该文软件内消费模块设定计时单位为10 min，结合不同城市地区的消费水平，设置相应的消费标准。并且还可以在消费模块将长时间停车消费这一模式设置为向附近居民提供夜间停车服务。
　　4 系统硬件电路设计
　　考虑到计算机管理系统功能并未与现有停车场的管理系统有较大差异，因此我们对停车场终端管理系统硬件设计方案加以介绍。
　　4.1 RFID射频识别电路设计
　　非接触式射频读卡功能模块运用ZLG500A，在该模块内运用ISO14443标准读卡芯片MF RC500实现系统功能集成。将电路频率设定为13.47 MHz非接触通信，提供三线SPI接口与MCU多数连接。并且能够读写MF RC500的E2PROM，输出模块自带无源蜂鸣器信号，从而有效控制软件的输出频率及持续时长。
　　4.2 CAN总线通信电路设计
　　设计系统管理器终端系统硬件，需要经由CAN总线连接计算机管理系统，从而实现数据及命令的有效实时传输。单片机经由CAN总线控制器的芯片SJA1000及总线收发器的芯片PCA82C250，实现了计算机CAN卡的有效相连，共同组成管理计算机上位机。
　　4.3 终端机其他功能電路设计
　　对于停车管理器的终端系统设计，不仅需要实现射频设别及上位机的有效通信，除此之外还需要显示停车消费信息、控制道闸升降并及时处理非法情况。借助2组四位数码管对消费金额及停车时间的有关信息进行及时显示。在语音功能则运用基于SPCR061A的语音压缩算法库以及系统内置的DAC功能，有效实现语音通报。单片机控制升降道闸，车位检测可以通过设置停车位上下两侧红外的收发光管加以实现。
　　5 结语
　　总而言之，该文通过设计基于RFID、CAN总线的停车场车辆出入管理系统设计能够确保车辆进出的方便安全，提高停车场车辆管理的整体工作水平。
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