基于射頻卡的小區(qū)車庫管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

盧瑜　薛寧寧　馮洋

摘要：設(shè)計(jì)了一個(gè)基于射頻卡的小區(qū)車庫管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用STC89C52低功耗MCU為控制核心，使用MFRC射頻卡讀寫器實(shí)現(xiàn)刷卡出入小區(qū)停車庫的功能，同時(shí)系統(tǒng)可以記錄和查詢車輛入庫信息，并對(duì)用戶卡進(jìn)行注冊(cè)和注銷功能。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、操作容易，可以用于普通小區(qū)的車輛出入庫管理，保障用戶車輛的安全。

關(guān)鍵詞： STC89C52；MFRC522；車庫管理

中圖分類號(hào)：TP212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）05-0074-02

Abstract： Designed a Community garage management system based on rf card. The system adopted the STC89C52 low power MCU as the core，used MFRC rf card reading and writing to realize swipe in and out of the parking garage； system can record and query vehicle storage information at the same time， and have the function of registration and cancellation the card.The system structure is simple， easy to operate， can be used for ordinary residential area of the vehicle for the management， to ensure the safety of the user of the vehicle.

Key words： STC89C52； MFRC522 ； Garage management

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車的數(shù)量越來越多，對(duì)于很多老式小區(qū)來說，住宅樓的密集以及無地下停車場等因素使得小區(qū)停車位嚴(yán)重缺乏，很多小區(qū)物業(yè)因現(xiàn)代智能停車場管理系統(tǒng)費(fèi)用昂貴而不愿安裝，所以對(duì)于小區(qū)車輛的管理基本上靠門衛(wèi)來完成，或者干脆無人管理的狀態(tài)。這樣導(dǎo)致的結(jié)果小區(qū)車位緊張而且車輛安全防范也得不到保障[1-3]。為了進(jìn)一步安全管理小區(qū)停車庫，本文采用STC89C52低功耗MCU為控制核心，設(shè)計(jì)了一個(gè)使用MFRC射頻卡讀寫器實(shí)現(xiàn)刷卡出入小區(qū)停車庫的管理系統(tǒng)，系統(tǒng)通過簡單結(jié)構(gòu)、低廉的成本、簡易的操作，可以實(shí)現(xiàn)普通小區(qū)的車輛出入庫管理的基本功能，同時(shí)為用戶車輛的安全提供保障。

1 車庫管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

本系統(tǒng)為普通小區(qū)車庫管理系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)本小區(qū)車輛出入庫的管理，減小人工勞作和降低小區(qū)車輛入庫的繁瑣性。系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，該系統(tǒng)將STC89C52低功耗MCU為控制核心，使用MFRC射頻卡讀寫器實(shí)現(xiàn)刷卡出入車庫；EEPROM采用的是AT24C02芯片，作為存儲(chǔ)設(shè)備，能夠?qū)τ脩舻目ㄐ蛄刑?hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，如果斷電后也可以存儲(chǔ)卡序列號(hào)，從而能夠保證系統(tǒng)的安全和可靠性；系統(tǒng)還設(shè)有按鍵部分，可以通過按鍵輸入車輛注冊(cè)信息或刪去車輛信息，也可以由工作人員人工操作按鍵實(shí)現(xiàn)入庫，該系統(tǒng)同時(shí)配有LCD顯示和聲光提示，LCD顯示當(dāng)前出入車輛信息，也可以查詢車庫目前停車情況，聲光提示主要用于是否刷卡成功等。

2 主要硬件電路的設(shè)計(jì)

2.1 讀卡電路的設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)的讀卡器選取高集成度讀寫卡芯片MFRC522，該芯片是一款針對(duì)智能儀表領(lǐng)域的符合ISO14443A協(xié)議的射頻卡操作芯片，采用3.3V供電，內(nèi)置13.56MHz的無源天線驅(qū)動(dòng)，可以通過I2C、SPI、UART進(jìn)行串口通信，該芯片具有低電壓、低功耗、低成本、體積小、與主控通訊方便等特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)通過單片機(jī)的I/O口模擬SOI總線與MFRC522的SPI總線通信，對(duì)MFRC522寄存器操作來控制芯片，當(dāng)芯片收到STC89C52發(fā)來的命令后，通過天線按照ISOISO14443A協(xié)議格式向附近發(fā)出13.56MHz頻率的調(diào)制信號(hào)與卡片通訊[4-6]。MFRC522與單片機(jī)的接口電路如圖2所示。

通信中的時(shí)鐘信號(hào)由單片機(jī)產(chǎn)生，MFRC522設(shè)置為從機(jī)模式，接收來自單片機(jī)的數(shù)據(jù)以設(shè)置寄存器，并負(fù)責(zé)射頻接口通信中相關(guān)數(shù)據(jù)的收發(fā)。當(dāng)選擇SPI模式時(shí)，需要將I2C引腳設(shè)為低電平，EA引腳為高電平。

2.2 存儲(chǔ)電路的設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)采用的是AT24C02存儲(chǔ)器，通過AT24C02存儲(chǔ)IC卡的卡序列號(hào)，當(dāng)系統(tǒng)刷卡時(shí)，通過與存儲(chǔ)器中的卡號(hào)進(jìn)行對(duì)比來確定是否是注冊(cè)卡號(hào)以便進(jìn)行開門控制，通過對(duì)卡序列號(hào)的存儲(chǔ)能夠保證系統(tǒng)的安全和可靠性。AT24C02存儲(chǔ)器是一個(gè)2K位串行CMOSE2PROM，接口方便，體積小能夠減少在器件使用過程中的功耗。AT24C02存儲(chǔ)電路圖如3所示，單片機(jī)對(duì)AT24C02的讀寫可以通過P1.1和P1.0模擬IIC總線來完成。

2.3 顯示電路的設(shè)計(jì)

LCD是液晶顯示器。其優(yōu)點(diǎn)有使用時(shí)間久、價(jià)錢低、亮度高、耗電少等。綜合多種原因本設(shè)計(jì)采用LCD12864顯示屏，選用LCD12864線路連接圖如圖4所示。由于LCD12864液晶價(jià)格低廉，顯示內(nèi)容比一般字符液晶豐富，所以完全可以滿足車輛車牌號(hào)，業(yè)主等信息的顯示。

2.4 聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)的聲光報(bào)警電路利用蜂鳴器和LED指示燈來實(shí)現(xiàn)的，通過蜂鳴器提示以及指示燈來提示用戶的操作。在用戶入庫刷卡時(shí)蜂鳴器響一聲，燈亮說明讀到用戶卡。刷卡時(shí)蜂鳴器不響或響了燈不亮，表明沒讀到卡或讀到的卡為非法卡。電路圖略。

2.5 按鍵控制模塊

本設(shè)計(jì)的按鍵控制模塊主要是設(shè)置了三個(gè)獨(dú)立式按鍵，根據(jù)系統(tǒng)所需分為注冊(cè)鍵、注銷鍵、開門鍵。注冊(cè)鍵和注銷鍵用于實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶卡的注冊(cè)和注銷，開門鍵用于工作人員的開門控制，以防非小區(qū)車輛進(jìn)入或小區(qū)業(yè)主忘記帶卡等情況，本模塊電路圖略。

3 軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)主要采用分模式的控制方式來實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)的功能包含三種模式分別為：注冊(cè)模式、刪除模式、入庫或出庫模式。通過判斷當(dāng)前系統(tǒng)處于那種模式，然后由各種模式的功能函數(shù)來實(shí)現(xiàn)每種模式的功能控制。

4 結(jié)論

本設(shè)計(jì)通過STC89C52單片機(jī)為核心，以IC卡的管理方式來實(shí)現(xiàn)了一個(gè)普通小區(qū)的車輛出入管理。該系統(tǒng)能夠有效代替人工勞作，降低小區(qū)車輛出入庫的繁瑣性等問題，為小區(qū)車輛的停車管理提供了實(shí)用指南，能夠更加安全有效的保障小區(qū)業(yè)主的停車問題，該系統(tǒng)的開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)只要稍作修改就可以投入到實(shí)際應(yīng)用中。

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