深圳市華大順通智能技術(shù)有限公司

隨著以ARM為代表的嵌入式 32位微處理器技術(shù)得到了飛速發(fā)展，無論是在功耗、便攜性還是在硬件成本上，許多高性能的 ARM芯片已經(jīng)與單片機相差無見，因此在許多下業(yè)應(yīng)用設(shè)計中，使用ARM芯片取代傳統(tǒng)的8/16位單片機已經(jīng)是一個非常經(jīng)濟、理想的選擇 [1][2]。同時，隨著RFID（射頻識別）技術(shù)的逐步成熟，射頻識別技術(shù)相關(guān)應(yīng)用已經(jīng)成為當(dāng)前的熱點，特別是對于質(zhì)檢、物流、醫(yī)療、地質(zhì)和交通等行業(yè)場所不固定的應(yīng)用場合，具有無可比擬的優(yōu)勢。為了對出入停車場的車輛進行高效優(yōu)質(zhì)的智能化管理，根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計特點：使車輛進出有序、手續(xù)簡便、速度快、安全防盜、管理自動化、收費公正合理、應(yīng)收費用不流失，以及減少管理人員等，將嵌入式技術(shù)和 RFID技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代化停車場管理系統(tǒng)中，可以有效地對車輛進行管理。
    2. 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 
    2.1 ARM9處理器
    本設(shè)計采用ATMEL公司的ARM9微處理器，該處理器是基于一個支持實時仿真和嵌入跟蹤的ARM是通用的32 位微處理器，它具有高性能和低功耗的特性。ARM 9結(jié)構(gòu)是基于精簡指令集計算機 (RISC)原理而設(shè)計的。指令集和相關(guān)的譯碼機制比復(fù)雜指令集計算機要簡單得多。這樣使用一個小的、廉價的處理器核就可實現(xiàn)很高的指令吞吐量和實時的中斷響應(yīng)。由于使用了流水線技術(shù)，處理和存儲系統(tǒng)的所有部分都可連續(xù)工作。通常在執(zhí)行一條指令的同時對下一條指令進行譯碼，并將第三條指令從存儲器中取出。由于 ARM9的144腳封裝、極低的功耗、 16kB片內(nèi)靜態(tài)RAM、多個 32位定時器、8路10位ADC、PWM輸出以及多達9個外部中斷管腳、通過可編程的片內(nèi)鎖相環(huán)(PLL)可實現(xiàn)最大為60M的CPU操作頻率使它特別適用于工業(yè)控制、醫(yī)療系統(tǒng)、訪問控制和電子收款機(POS)。
    采用ATMEL作為主控制芯片，通過RS485/232轉(zhuǎn)換電路，實現(xiàn)MCU與上微機PC的通信，控制讀寫器與計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸，地感線圈以及車輛感應(yīng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，并對采集到的數(shù)據(jù)進行校驗、緩存、過濾、轉(zhuǎn)發(fā)等預(yù)處理。
     2.2 RFID簡介[3][6]
    射頻識別(RFID：Radio Frequency Identification)技術(shù)是一項利用射頻信號通過空間耦合 (交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術(shù)。它是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。射頻識別[5][6]系統(tǒng)由射頻卡、讀寫器、微波天線三部分組成。射頻卡 (Tag，即電子標(biāo)簽 )：由耦合元件及芯片組成，標(biāo)簽含有內(nèi)置天線，用于和射頻天線間進行通信，通常是存有數(shù)據(jù)的小型電子標(biāo)簽，它具有智能讀寫及加密通信的能力，卡內(nèi)存儲了用戶的詳細信息，例如：卡號、車牌號、車型、車輛所屬單位、余額等。讀寫器：讀取(也可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備。微波天線：在標(biāo)簽和讀寫器間傳遞射頻信號。
    2.3主要部分功能介紹 
    1）上位機系統(tǒng)：主要包含監(jiān)控計算機 PC和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。監(jiān)控計算機 PC對停車場實施監(jiān)控，數(shù)據(jù)庫存儲和更新停車場的數(shù)據(jù)信息。 
    2） RFID系統(tǒng)：讀寫器主要由射頻發(fā)射接收電路和接口模塊組成。當(dāng)?shù)馗芯€圈感應(yīng)到車輛進出時，相應(yīng)地，讀寫器發(fā)射信號，激活進入工作區(qū)的射頻識別卡，同時把卡片傳輸器送來的高頻載波信號經(jīng)過放大解調(diào)解碼后變成數(shù)字信號最終送給PC。 
    3）感應(yīng)系統(tǒng)：采用ATMELARM9微處理器作為信息處理芯片，實現(xiàn)感應(yīng)系統(tǒng)與 PC機的通信。地感線圈檢測汽車的到來，車感線圈則用于汽車的防砸保護。 
    4）道閘系統(tǒng)：根據(jù)PC機發(fā)出的命令做出相應(yīng)的升降反應(yīng)。
    5）輔助系統(tǒng)：包含攝像機，LED提示牌和警報器以及打印設(shè)備等。
    3. 系統(tǒng)的工作原理和過程 
    3.1系統(tǒng)的工作原理
    進出的輛車上均配置有一張預(yù)先在系統(tǒng)注冊的無源射頻卡，射頻卡被讀寫器傳輸?shù)哪芰考せ詈?，向讀寫器發(fā)射信號，當(dāng)安裝在出入口附近的遠距離讀寫器接收到感應(yīng)卡信號后，讀寫器通過485（或者韋根）接口將射頻卡信息發(fā)給上位機系統(tǒng)。計算機進行數(shù)據(jù)處理，判斷卡片的合法性：如果合法，則指示道閘控制器上的繼電器動作，驅(qū)動道閘開啟，允許車輛出入；否則不予放行。道閘系統(tǒng)可配置圖像抓拍裝置，在車輛出入時，實時抓拍當(dāng)前車輛照片并保存在數(shù)據(jù)庫中。這樣，上位機PC可以實時監(jiān)控車輛出入記錄，包括卡號、車輛部門、牌照以及照片、進場時間等信息。
 
    3.2系統(tǒng)的工作過程
    首先，用戶開車入場時，通過地感線圈，讀寫器感應(yīng)到用戶卡，自動判斷該卡是否有效。如果有效，把用戶信息傳遞給計算機，通過與數(shù)據(jù)庫信息對比，信息一致