1、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：11021050126专 业：电子信息科学与技术班 级：2011.1指导教师：庞尚珍四川理工学院自动化与电子信息学院二 O 一五年三月- 1 -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
2、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
3、。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- 2 -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
4、有如下分类：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， 1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；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 2常换电池，不适于作为随身携带的识别器 半有缘电子标签：内置了电池，功耗比较 3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
5、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
6、 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。- 3 -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
7、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
8、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- 4 -PT2262 是一种带地址码的编码芯片，最多可以有 12 位地址码
9、，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
10、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。- 5 -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 20022 杨居义 单片机原理与工程应用M 北京：清华大学出版社 20093 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 20024 王景景 单片机原理及应用M 北京：机械工业出版社 20105 董少明 单片机原理及应用技术M 北京：北京理工大
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