四川理工學院畢業(yè)設計文 獻 綜 述基于單片機的車輛出入監(jiān)控系統(tǒng)設計學 生：周云松學 號：11021050126專 業(yè)：電子信息科學與技術班 級：2011.1指導教師：龐尚珍 四川理工學院自動化與電子信息學院二O一五年三月- 2 -文 獻 綜 述（電子信息技術與科學 周云松 11021050126）1 車輛出入監(jiān)控系統(tǒng)1.1概述無線通信技術，不僅是一門應用非常廣泛的技術，而且是一門多范疇的技術。它存在于我們生產生活的方方面面，主要的無線通信有：微波通信、無線電臺、移動通信、無線寬帶、航天器與地球之間的遙測、遙控及通信等等。它是現今信息社會的重要載體之一。微控制器的出現給電子電路設計帶來了巨大的改變。依托微控制器，復雜的邏輯功能電路設計擺脫了龐大的數字邏輯硬件電路的束縛，轉而以一種十分人性化的程序性動作來完成復雜的邏輯功能；并且巧妙借助各種外圍設備，實現了數字電路到模擬電路的無縫契合，使得電路設計變得十分精簡。微控制器設計電路的精簡的特點，以及豐富的外圍設備，使得微控制器得到了廣泛的應用。那么將微控制器與無線通信技術結合，會帶來怎樣的驚喜呢？微控制器外圍電路簡單且功能強大多元的特點，使得外圍無線通信設備的功能變得強大且靈活，收發(fā)數據信息以及傳遞控制信號，都會變得格外簡單、易行。從而大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。1.2車輛出入監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展現狀現今，車輛出入監(jiān)控系統(tǒng)的使用是十分普遍的。在小區(qū)、公司、停車場等有大量車輛出入的地方，對車輛出入的監(jiān)管是十分重要的。目前，常見的車輛監(jiān)控方式有如下分類：1、以人工管理為主，實行一車一放，人工登記。這種方式大多存在一些還未引入智能電子系統(tǒng)的地方使用。顯而易見，這種方式存在著很多缺點，例如：所有的工作（登記、收費、放行）都由人工來完成，這樣的工作方式不僅人的工作量大，而且避免不了車輛盜竊、保安作弊等等問題；2、由電子系統(tǒng)來完成對車輛的識別，自動放行。目前此類車輛出入監(jiān)控系統(tǒng)用的較多，但是仍然存在一些亟待解決的問題。此類系統(tǒng)都會為用戶發(fā)放識別器，識別器的大多數為IC卡，IC卡(又稱電子標簽)采用了RFID技術。電子標簽有如下分類：無源電子標簽：此類電子標簽可以工作在低到超高頻段上，但是識別距離普遍較近，只適合于近場通信，運用此類IC卡的門禁系統(tǒng)，用戶只能停車刷卡，極為不便；有源電子標簽：內置了電池，但是標簽至始至終都在發(fā)送信號，所以功耗較大，經常換電池，不適于作為隨身攜帶的識別器半有緣電子標簽：內置了電池，功耗比較低，靠近讀卡器時，受到讀卡器電磁場激發(fā)才會工作，適合作為門禁系統(tǒng)識別器，但是極限通信距離也只有10M，車輛進出門禁時，需要將車速降至很低，效率并不高。以上可以看出，目前的車輛出入監(jiān)控系統(tǒng)，不論是人工管理還是機器智能管理，都存在一些問題。如何安全并且解決這些系統(tǒng)存在的問題，提高車輛進出監(jiān)控系統(tǒng)的效率和安全性是研究的主要內容。2基于單片機的車輛出入監(jiān)控系統(tǒng)的設計方法2.1 單片機簡介微控制器（Microcontroller）俗稱單片機，雖然體積很小，但是它確是一個完整的計算機系統(tǒng)，只需要很簡單的外圍電路就可以工作。它將CPU、RAM、ROM、BUS、TIMER、等部件全部集成在一個硅片上，所以稱為單片機。最具代表性單片機則為微軟推出的MCS-51單片機，一經推出便受到歡迎。至今，各個單片機生產廠商任然在生產51內核的單片機，并且為了51單片機能適應不斷提高的工業(yè)控制，增強51單片機的性能，在單片機內增加了更多的外圍設備（如：ADC、DAC以及各類總線SPI、CAN、I2C等）、縮短了指令執(zhí)行周期、提高工作頻率等。雖然作為一個8位單片機，以及后來出現的16位單片機，在性能上已經滿足不了要求較高的系統(tǒng)，速度及處理能力跟不上嵌入式內核的控制器。但是，51單片機的并沒有被淘汰，在一些要求不太高的應用環(huán)境，單片機以其絕對價格優(yōu)勢以及卓越的性能，在控制領域立于不敗之地。隨著單片機性能的不斷提高，早期專用于工業(yè)控制的單片機，現今也有了更為廣泛的應，如：智能儀器、家用電器、網絡通信、汽車電子等等?？梢姡瑔纹瑱C從性能以及各個方面都能滿足我們設計的需求。2.2車輛出入監(jiān)控系統(tǒng)的設計方法車輛出入監(jiān)控系統(tǒng)自采用電子系統(tǒng)以來，主要有以下幾種設計方法：(1) 基于無源電子標簽的設計方法此類系統(tǒng)是為用戶配備帶RFID芯片及天線的標簽卡片，用戶出入時需自行進行刷卡方能進出。(2) 基于有源電子標簽的設計方法內置了電池，但是標簽至始至終都在發(fā)送信號，所以功耗較大，經常換電池，不適于作為隨身攜帶的識別器；(3) 基于半有源電子標簽的設計方法此類系統(tǒng)為用戶設計可自行發(fā)射無線電波的RFID設備，用戶無需刷卡，車輛在靠近門禁系統(tǒng)的附近，系統(tǒng)會自動偵測到信號。以上三種方式都是采用了RFID技術，RFID技術又稱無線射頻識別。通過這種技術，系統(tǒng)可以以無線或非接觸式的方式，獲取標簽芯片中的數據，達到識別車輛的目的。(4) 車牌識別此類系統(tǒng)主要采用圖像處理技術，從攝像頭采集到的圖像中提取車牌號，已到達車輛識別的目的，但是系統(tǒng)的識別距離與識別效果容易受到天氣的影響,同時此類系統(tǒng)依然要結合識別器才能確認駕車人的身份，達到防盜的目的。此類系統(tǒng)對設備的要求也比較高，所以成本也會比較高。(5) 采用無線串口通信芯片采用無線串口通信，系統(tǒng)識別距離遠且穩(wěn)定，但是需在識別器上安裝MCU已達到主機與從機之間的通信。這樣，不僅要為每一個識別器編寫串口通信程序，使得系統(tǒng)設計變得發(fā)雜，而且從硬件結構上也不利于識別器的小型化。(6) 基于PT2262編碼芯片的設計方法PT2262是一種帶地址碼的編碼芯片，最多可以有12位地址碼，每位有三種狀態(tài)（高電平、低電平、懸空），可以達到531441地址碼，廣泛用于遙控器等無線通信設備。發(fā)射裝置可采用紅外發(fā)送、高頻發(fā)射電路。高頻電路完成幅度鍵控（ASK 調制）并發(fā)射出來，主控制器上通過用高頻信號接收模塊，將接收到的信號進行軟件解碼，將解碼信息與庫中信息對比，完成對車輛識別。現今，汽車鑰匙同樣采用的是這種技術，所以我們可以將車鑰匙與門禁識別器合二為一，提高便利性與防盜能力。3 小結在這個高速發(fā)展的信息化時代，為了適應不斷提高的要求，將車輛出入監(jiān)控系統(tǒng)做得更加智能、人性、安全、高效是有必要的；同時還要兼顧系統(tǒng)的穩(wěn)定性，設備成本等問題。設計基于單片機的車輛出入監(jiān)控系統(tǒng)，利用單片機成本低廉、性能優(yōu)越的特點，作為系統(tǒng)的主控制器；利用PT2262編碼芯片，地址碼豐富且發(fā)射距離較遠的特點，作為系統(tǒng)的通信設備；組建一個智能、人性、安全、高效的門禁系統(tǒng)。系統(tǒng)不僅在完成對車輛的監(jiān)管，而且保證了車輛的安全，這才算得上是一個優(yōu)秀的車輛進出監(jiān)控系統(tǒng)。參考文獻1馬平安，張亞凡等單片機原理及應用M北京：科學出版社 20022 楊居義單片機原理與工程應用M北京：清華大學出版社 20093 肖洪兵，胡輝等跟我學用單片機M 北京：北京航空航天大學出版社 20024 王景景單片機原理及應用M北京：機械工業(yè)出版社 20105 董少明單片機原理及應用技術M北京：北京理工大學出版社 20096 祁偉等單片微型計算機原理與接口技術教程M北京：北京航空航天大學出版社 20077李 奇.基于PT2262-IR 的多功能變址遙控開關設計J. 大連民族學院信息與通信工程學院8饒勇.PT2262軟解碼實現多路控制的方法J. 重慶軍事代表局駐296廠軍代室9付鵬飛.基于RFID的小區(qū)車輛管理系統(tǒng)D. 上海海事大學信息工程學院10胡劍鋒.基于STC單片機仿真PT2262編碼芯片的應用J.無錫商業(yè)職業(yè)技術學院信息工程學院11 郭云峰.基于射頻識別技術的小區(qū)車輛管理系統(tǒng)設計D.內蒙古科技大學12 張雪松.基于單片機和非接觸式IC卡的小區(qū)車輛管理系統(tǒng)研究D. 中原工學院機電學院13 韓文穎 陳愛國.具有MPPT功能的太陽能光伏充電器J. 內蒙古工業(yè)大學信息工程學院14 Yishan Zeng Jun Qian. Designs of a fire detecting and fire pre-warning system based on single chip microcomputerJ. School of Machinery and Automobile Engineerin