基于单片机停车场设计文献综述

四川理工学院毕业设计
文献综述
基于单片机的车辆出入监控系统设计
学生：周云松
学号：***********
专业：电子信息科学与技术
班级：2011.1
指导教师：***
四川理工学院自动化与电子信息学院
二O一五年三月
文献综述
（电子信息技术与科学周云松11021050126）
1 车辆出入监控系统
1.1概述
无线通信技术，不仅是一门应用非常广泛的技术，而且是一门多范畴的技术。

它存在于我们生产生活的方方面面，主要的无线通信有：微波通信、无线电台、移动通信、无线宽带、航天器与地球之间的遥测、遥控及通信等等。

它是现今信息社会的重要载体之一。

微控制器的出现给电子电路设计带来了巨大的改变。

依托微控制器，复杂的逻辑功能电路设计摆脱了庞大的数字逻辑硬件电路的束缚，转而以一种十分人性化的程序性动作来完成复杂的逻辑功能；并且巧妙借助各种外围设备，实现了数字电路到模拟电路的无缝契合，使得电路设计变得十分精简。

微控制器设计电路的精简的特点，以及丰富的外围设备，使得微控制器得到了广泛的应用。

那么将微控制器与无线通信技术结合，会带来怎样的惊喜呢？
微控制器外围电路简单且功能强大多元的特点，使得外围无线通信设备的功能变得强大且灵活，收发数据信息以及传递控制信号，都会变得格外简单、易行。

从而大大提高系统的稳定性与可靠性。

1.2车辆出入监控系统发展现状
现今，车辆出入监控系统的使用是十分普遍的。

在小区、公司、停车场等有大量车辆出入的地方，对车辆出入的监管是十分重要的。

目前，常见的车辆监控方式有如下分类：
1、以人工管理为主，实行一车一放，人工登记。

这种方式大多存在一些还未引入智能电子系统的地方使用。

显而易见，这种方式存在着很多缺点，例如：所有的工作（登记、收费、放行）都由人工来完成，这样的工作方式不仅人的工作量大，而且避免不了车辆盗窃、保安作弊等等问题；
2、由电子系统来完成对车辆的识别，自动放行。

目前此类车辆出入监控系统用的较多，但是仍然存在一些亟待解决的问题。

此类系统都会为用户发放识别器，识别器的大
多数为IC卡，IC卡(又称电子标签)采用了RFID技术。

电子标签有如下分类：○1无源电子标签：此类电子标签可以工作在低到超高频段上，但是识别距离普遍较近，只适合于近场通信，运用此类IC卡的门禁系统，用户只能停车刷卡，极为不便；○2有源电子标签：内置了电池，但是标签至始至终都在发送信号，所以功耗较大，经常换电池，不适于作为随身携带的识别器○3半有缘电子标签：内置了电池，功耗比较低，靠近读卡器时，受到读卡器电磁场激发才会工作，适合作为门禁系统识别器，但是极限通信距离也只有10M，车辆进出门禁时，需要将车速降至很低，效率并不高。

以上可以看出，目前的车辆出入监控系统，不论是人工管理还是机器智能管理，都存在一些问题。

如何安全并且解决这些系统存在的问题，提高车辆进出监控系统的效率和安全性是研究的主要内容。

2基于单片机的车辆出入监控系统的设计方法
2.1 单片机简介
微控制器（Microcontroller）俗称单片机，虽然体积很小，但是它确是一个完整的计算机系统，只需要很简单的外围电路就可以工作。

它将CPU、RAM、ROM、BUS、TIMER、等部件全部集成在一个硅片上，所以称为单片机。

最具代表性单片机则为微软推出的MCS-51单片机，一经推出便受到欢迎。

至今，各个单片机生产厂商任然在生产51内核的单片机，并且为了51单片机能适应不断提高的工业控制，增强51单片机的性能，在单片机内增加了更多的外围设备（如：ADC、DAC 以及各类总线SPI、CAN、I2C等）、缩短了指令执行周期、提高工作频率等。

虽然作为一个8位单片机，以及后来出现的16位单片机，在性能上已经满足不了要求较高的系统，速度及处理能力跟不上嵌入式内核的控制器。

但是，51单片机的并没有被淘汰，在一些要求不太高的应用环境，单片机以其绝对价格优势以及卓越的性能，在控制领域立于不败之地。

随着单片机性能的不断提高，早期专用于工业控制的单片机，现今也有了更为广泛的应，如：智能仪器、家用电器、网络通信、汽车电子等等。

可见，单片机从性能以及各个方面都能满足我们设计的需求。

2.2车辆出入监控系统的设计方法
车辆出入监控系统自采用电子系统以来，主要有以下几种设计方法：
(1)基于无源电子标签的设计方法
此类系统是为用户配备带RFID芯片及天线的标签卡片，用户出入时需自行进行刷卡方能进出。

(2)基于有源电子标签的设计方法
内置了电池，但是标签至始至终都在发送信号，所以功耗较大，经常换电池，不适于作为随身携带的识别器；
(3)基于半有源电子标签的设计方法
此类系统为用户设计可自行发射无线电波的RFID设备，用户无需刷卡，车辆在靠近门禁系统的附近，系统会自动侦测到信号。

以上三种方式都是采用了RFID技术，RFID技术又称无线射频识别。

通过这种技术，系统可以以无线或非接触式的方式，获取标签芯片中的数据，达到识别车辆的目的。

(4)车牌识别
此类系统主要采用图像处理技术，从摄像头采集到的图像中提取车牌号，已到达车辆识别的目的，但是系统的识别距离与识别效果容易受到天气的影响,同时此类系统依然要结合识别器才能确认驾车人的身份，达到防盗的目的。

此类系统对设备的要求也比较高，所以成本也会比较高。

(5)采用无线串口通信芯片
采用无线串口通信，系统识别距离远且稳定，但是需在识别器上安装MCU已达到主机与从机之间的通信。

这样，不仅要为每一个识别器编写串口通信程序，使得系统设计变得发杂，而且从硬件结构上也不利于识别器的小型化。

(6)基于PT2262编码芯片的设计方法
PT2262是一种带地址码的编码芯片，最多可以有12位地址码，每位有三种状态（高电平、低电平、悬空），可以达到531441地址码，广泛用于遥控器等无线通信设备。

发射装置可采用红外发送、高频发射电路。

高频电路完成幅度键控（ASK 调制）并发射出来，主控制器上通过用高频信号接收模块，将接收到的信号进行软件解码，将解码信息与库中信息对比，完成对车辆识别。

现今，汽车钥匙同样采用的是这种技术，所以我们可以将车钥匙与门禁识别器合二为一，提高便利性与防盗能力。

3 小结
在这个高速发展的信息化时代，为了适应不断提高的要求，将车辆出入监控系统做得更加智能、人性、安全、高效是有必要的；同时还要兼顾系统的稳定性，设备成本等问题。

设计基于单片机的车辆出入监控系统，利用单片机成本低廉、性能优越的特点，作为系统的主控制器；利用PT2262编码芯片，地址码丰富且发射距离较远的特点，作为系统的通信设备；组建一个智能、人性、安全、高效的门禁系统。

系统不仅在完成对车辆的监管，而且保证了车辆的安全，这才算得上是一个优秀的车辆进出监控系统。

参考文献
[1] 马平安，张亚凡等．《单片机原理及应用》[M]．北京：科学出版社2002．
[2] 杨居义．《单片机原理与工程应用》[M]．北京：清华大学出版社2009．
[3] 肖洪兵，胡辉等．《跟我学用单片机》[M] ．北京：北京航空航天大学出版社2002．
[4] 王景景．《单片机原理及应用》[M]．北京：机械工业出版社2010．
[5] 董少明．《单片机原理及应用技术》[M]．北京：北京理工大学出版社2009．
[6] 祁伟等．《单片微型计算机原理与接口技术教程》[M]．北京：北京航空航天大学出版社2007
[7] 李奇.《基于PT2262-IR 的多功能变址遥控开关设计》[J]. 大连民族学院信息与通信工程学院
[8] 饶勇.《PT2262软解码实现多路控制的方法》[J]. 重庆军事代表局驻296厂军代室
[9] 付鹏飞.《基于RFID的小区车辆管理系统》[D]. 上海海事大学信息工程学院
[10] 胡剑锋.《基于STC单片机仿真PT2262编码芯片的应用》[J].无锡商业职业技术学院信息工程学院
[11]郭云峰.《基于射频识别技术的小区车辆管理系统设计》[D].内蒙古科技大学
[12]张雪松.《基于单片机和非接触式IC卡的小区车辆管理系统研究》[D]. 中原工学院机电学院
[13] 韩文颖陈爱国.《具有MPPT功能的太阳能光伏充电器》[J]. 内蒙古工业大学信息工程学院
[14] Yishan Zeng Jun Qian. 《Designs of a fire detecting and fire pre-warning system based on single chip microcomputer》[J]. School of Machinery and Automobile Engineering, Hefei University of Technology
[15] STC.《8-bit microcontroller in-system programble flash STC12C5A60S2》[P]. STC
[16] ATMEL.《8-bit Microcontroller With 20K Bytes Flash AT89C55WD》[P].ATMEL。