基于RFID的智能停車場(chǎng)系統(tǒng)的設(shè)和實(shí)現(xiàn)

1、基于rfid的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)引言 課題的相關(guān)動(dòng)態(tài)及依據(jù)意義 課題的 課題的課題的相關(guān)研究動(dòng)態(tài)及依據(jù)意義 射頻識(shí)別技術(shù)，英文全稱為radio frequency identification(簡稱為rfid)，是一種內(nèi)建無線電技術(shù)的晶片，晶片中還可以記錄一系列信息，如品名、時(shí)間等，最大的好處就是能提高事物管理效率，目前多數(shù)事物的信息多在條形碼上，然后用掃描槍取得該事物信息，而rfid只需在一定范圍內(nèi)感應(yīng)就可一次讀取大量的有關(guān)信息。 在國內(nèi)，金卡工程實(shí)施以來，射頻識(shí)別技術(shù)作為一種新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，很快地普及開來。目前，主要應(yīng)用于公共交通、地鐵、校園、社會(huì)保障等方面。 在國外，歐盟宣布

2、1997年開始生產(chǎn)的新車型必須具有基于rfid技術(shù)的防盜系統(tǒng)；韓國在漢城的600輛公共汽車上安裝rfid系統(tǒng)用于電子月票；德國bmw公司將rfid系統(tǒng)應(yīng)用在汽車生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)過程控制中等等。 隨著技術(shù)的普及，傳統(tǒng)的人工操作進(jìn)出場(chǎng)手續(xù)已不能滿足杭州公交公司日益增長的運(yùn)營需求。因此，將射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用到杭州公交停車場(chǎng)的管理中，通過rfid現(xiàn)有自動(dòng)控制、電腦網(wǎng)絡(luò)、圖像識(shí)別處理、機(jī)電一體化等多種技術(shù)，做到車輛進(jìn)出有序、手續(xù)簡便、速度快、安全防盜、管理自動(dòng)化以及減少管理人員已很有必要。課題的database rfid讀卡模塊mfrc522系列具有低電壓、低功耗、小尺寸、低成本等優(yōu)點(diǎn)。采用3.3v統(tǒng)一供

3、電，工作頻率為13.56mhz，兼容iso/iec14443a及mifare模式。mfrc522主要包括兩部分，其中數(shù)字部分由狀態(tài)機(jī)、編碼解碼邏輯等組成；模擬部分由調(diào)制器、天線驅(qū)動(dòng)器、接收器和放大器組成。mfrc522的內(nèi)部發(fā)送器無需外部有源電路即可驅(qū)動(dòng)讀寫天線實(shí)現(xiàn)與符合iso/iec14443a或mifare標(biāo)準(zhǔn)的卡片的通訊。接收器模塊提供了一個(gè)強(qiáng)健而高效的解調(diào)和解碼電路，用于接收兼容iso/iec14443a和mifare的卡片信號(hào)。數(shù)字模塊控制全部iso/iec14443a幀和錯(cuò)誤檢測(cè)(奇偶和crc)功能。模擬接口負(fù)責(zé)處理模擬信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)。非接觸式異步收發(fā)模塊配合主機(jī)處理通信協(xié)議所需

4、要的協(xié)議。fifo(先進(jìn)先出)緩存使得主機(jī)與非接觸式串行收發(fā)模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸變得更加快速方便。工作原理 mcu通過對(duì)讀卡器芯片內(nèi)寄存器的讀寫來控制讀卡器芯片，讀卡器芯片收到mcu發(fā)來的命令后，按照非接觸式射頻卡協(xié)議格式，通過天線及其匹配電路向附近發(fā)出一組固定頻率的調(diào)制信號(hào)(13.56mhz)進(jìn)行尋卡，若此范圍內(nèi)有卡片存在，卡片內(nèi)部的lc諧振電路(諧振頻率與讀卡器發(fā)送的電磁波頻率相同)在電磁波的激勵(lì)下，產(chǎn)生共振，在卡片內(nèi)部電壓泵的作用下不斷為其另一端的電容充電，獲得能量，當(dāng)該電容電壓達(dá)到2v時(shí)，即可作為電源為卡片的其他電路提供工作電壓。工作原理 當(dāng)有卡片處在讀卡器的有效工作范圍內(nèi)時(shí)，mcu向卡

5、片發(fā)出尋卡命令，卡片將回復(fù)卡片類型，建立卡片與讀卡器的第一步聯(lián)系，若同時(shí)有多張卡片在天線的工作范圍內(nèi)，讀卡器通過啟動(dòng)防沖撞機(jī)制，根據(jù)卡片序列號(hào)來選定一張卡片，被選中的卡片再與讀卡器進(jìn)行密碼校驗(yàn),確保讀卡器對(duì)卡片有操作權(quán)限以及卡片的合法性，而未被選中的則仍然處在閑置狀態(tài)，等待下一次尋卡命令。密碼驗(yàn)證通過之后，就可以對(duì)卡片進(jìn)行讀寫等應(yīng)用操作。rc522 rfid讀卡模塊使用說明 第一步第一步 將將rfidrfid模模塊塊與與msp430f149msp430f149最最小系小系統(tǒng)統(tǒng)板采用杜邦板采用杜邦線連線連接接 第二步：程序通過bsl下載到msp430f149中； 第三步：將串口線usb-rs23

6、2連接計(jì)算機(jī)與開發(fā)板； 第四步：打開串口調(diào)試手（正確設(shè)置波特率以及串口號(hào)）； 第五步：按msp430f149最小系統(tǒng)板上的復(fù)位鍵，則串口調(diào)試手出現(xiàn)。 第六步：在串口發(fā)送區(qū)，輸入a點(diǎn)擊發(fā)送，為自動(dòng)尋卡模式；若輸入f點(diǎn)擊發(fā)送則為單次尋卡模式；第七步：將卡片放到讀卡模塊上，則可以看到讀出卡的id號(hào)。 測(cè)試完畢s50非接觸式ic卡主要指標(biāo)主要指標(biāo) 容量為8k位（bits）=1k字節(jié)（bytes）eeprom 分為16個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)為4塊，每塊16個(gè)字節(jié),以塊為存取單位 每個(gè)扇區(qū)有獨(dú)立的一組密碼及訪問控制 每張卡有唯一序列號(hào)，為32位 具有防沖突機(jī)制，支持多卡操作 無電源，自帶天線，內(nèi)含加密控制邏輯和

7、通訊邏輯電路 數(shù)據(jù)保存期為10年，可改寫10萬次，讀無限次 工作溫度：-2050(濕度為90%) 工作頻率：13.56mhz 通信速率：106 kbps 讀寫距離：10 cm以內(nèi)（與讀寫器有關(guān)）存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) m1卡分為16個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)由4塊（塊0、塊1、塊2、塊3）組成，（我們也將16個(gè)扇區(qū)的64個(gè)塊按絕對(duì)地址編號(hào)為063，存貯結(jié)構(gòu)如下圖所示工作原理工作原理工作原理：讀寫器向m1卡發(fā)一組固定頻率的電磁波，卡片內(nèi)有一個(gè)lc串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同，在電磁波的激勵(lì)下，lc諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷，在這個(gè)電容的另一端，接有一個(gè)單向?qū)ǖ碾娮颖?，將電容?nèi)的電荷送

8、到另一個(gè)電容內(nèi)儲(chǔ)存，當(dāng)所積累的電荷達(dá)到2v時(shí)，此電容可做為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接取讀寫器的數(shù)據(jù)。m1射射頻卡與頻卡與讀寫器讀寫器的通訊的通訊 設(shè)計(jì)的主要工作（1）設(shè)計(jì)了一種基于射頻識(shí)別技術(shù)的智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含了目前世界上先進(jìn)的射頻識(shí)別技術(shù)、車輛檢測(cè)技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)。這些技術(shù)的應(yīng)用使得停車場(chǎng)的管理智能化，可以減少交通擁堵的現(xiàn)象，收費(fèi)更加快捷并且避免因人為失誤造成的費(fèi)用損失，此外還可以減輕管理人員的工作強(qiáng)度。（2）探討了多車道控制系統(tǒng)的抗干擾處理方法，即 rfid 技術(shù)中防碰撞方法。分析了 rfid 系統(tǒng)中防碰撞的幾種算法：aloha 算法和二進(jìn)制搜索算法。在傳統(tǒng)二進(jìn)制搜索算法的基礎(chǔ)上，提出了一種改進(jìn)的二進(jìn)制搜索算法，通過仿真比較，該算法比傳統(tǒng)二進(jìn)制搜索算法更優(yōu)越。設(shè)計(jì)的確定研確定研究主題究主題分析工分析工作原理作原理查找相查找相關(guān)資料關(guān)資料撰寫程撰寫程序代碼序代碼rfid規(guī)規(guī)劃與構(gòu)劃與構(gòu)架架軟件模軟件模擬測(cè)試擬測(cè)試未來展未來展望望成品及基本功能 應(yīng)用前景總結(jié)與展望隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平越來越高，擁有汽車不再是遙不可及的夢(mèng)想，因此城市汽車的擁有量也在不斷增加。然而目前停車場(chǎng)的規(guī)劃、管理不能滿足日益增長的車輛停車需求，