基于RFID和ARM的智能車庫控制系統(tǒng)設(shè)計

0 引 言

隨著我國國民生活水平的日益提高，購車也成為了一種社 會趨勢，因而車輛的增多對交通管理是一個巨大的挑戰(zhàn)，同時， 停車也相對變得困難起來，設(shè)計一個實時高效的智能車庫控 制系統(tǒng)就顯得尤為重要。因此，我們設(shè)計了一個集 ARM 模塊、 RFID 模塊、報警模塊、門禁模塊、液晶顯示模塊、聲光提示 模塊、信息存儲模塊、計時收費模塊、模式選擇模塊于一體 的智能車庫控制系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計 

1.1 系統(tǒng)工作原理 

當載有射頻芯片 MFRC523 的車輛駛?cè)胲噹鞎r，閱讀器 讀取 RFID 標簽，信號通過 USB 轉(zhuǎn)換芯片傳送給單片機，單 片機與上位機 PC 之間實行串口通信，調(diào)取和存儲車主信息， 與記錄的信息進行對比，如果是本系統(tǒng)的射頻卡，那么通過 ARM STM32F107VCT6 控制門禁模塊提起攔車桿，通過液晶 顯示模塊提示車主可以停車的車位信息。通過聲光提示模塊， 對車主的行車路徑進行指引，達到快速入庫的目的。若不是本 系統(tǒng)卡則報警，由門衛(wèi)進行登記放行或者直接在液晶顯示器 上選擇“新賬戶注冊功能”，實現(xiàn)自助式辦理停車卡功能。車 主出庫時，還是對其進行聲光提示，以免其因找不到車而浪 費時間。此外，車庫內(nèi)還安裝了車輛防盜系統(tǒng)，并進行聯(lián)網(wǎng)， 使得車主利益得到保障，也為安防做了一定貢獻。系統(tǒng)硬件結(jié) 構(gòu)如圖 1 所示。 

1.2 系統(tǒng)硬件選擇 

1.2.1 ARM 

采用STM32F107VCT6，型號標識及主要參數(shù)如表1所列。 1.2.2 射頻芯片 采用NXP品牌的MFRC523 RC523 QFN32射頻讀卡芯片，封裝為 QFN32。

1.2.3 USB 轉(zhuǎn)換芯片 

CH340 是一個 USB 總線的轉(zhuǎn)接芯片，實現(xiàn) USB 轉(zhuǎn)串口。 在串口方式下，CH340 提供常用的 Modem 聯(lián)絡(luò)信號，用于為 計算機擴展異步串口，或者將普通串口設(shè)備直接升級到 USB 總線。 

1.2.4 液晶顯示聲光提示 

采用 LCD 和雙色 LED 顯示。采用 TLFP0001 語音芯片， 超低功耗，待機電流小于 5 μA，內(nèi)部采用 D-TO-D 數(shù)字音頻 轉(zhuǎn)換，支持 ISP 在線燒錄聲音。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計 

系統(tǒng)軟件編程采用模塊化和通用化的設(shè)計方法，實現(xiàn)車 庫的智能管理和控制。上位機軟件包括模式選擇模塊，數(shù)據(jù) 記錄和存儲模塊，模式選擇模塊包括出入車庫，車位租賃， 系統(tǒng)充值，新賬戶注冊，注銷賬戶功能，此功能模塊有足夠的 擴展空間，可用于以后系統(tǒng)的擴建。上位機軟件主要包括用戶 操作界面程序和動態(tài)鏈接庫。用戶操作界面程序使用 MFC 編 程實現(xiàn)。使用 VC++ 編程實現(xiàn)動態(tài)鏈接庫，和串口驅(qū)動程序 通信。在車輛進入指定區(qū)域后，上位機通過 UART 口向 ARM 芯片發(fā)出控制信號，繼而 ARM 芯片對攔車桿進行控制，實施 提起動作，放行通過檢測的車輛。系統(tǒng)軟件流程如圖 2 所示。

3 結(jié) 語

（1）總體而言，此系統(tǒng)很好地滿足了車主對于停車的實 際要求。使得停車的互動性和信息的獲取率大大增強。 

（2）由于系統(tǒng)使用 ARM STM32F107VCT6 對 RFID 系統(tǒng) 進行控制，因此在實時性上遠遠超過了其他系統(tǒng)，從而提高 了停車效率和系統(tǒng)的精度。 

（3）液晶顯示和聲光提示都能給車主的快速停車提供便 利，讓車主更直觀地使用車庫的未知區(qū)域，避免因為視覺局 限而造成損失。 

（4）系統(tǒng)中車位租賃的功能使得車主閑置的車位得到了 利用并且因此獲利，更大程度上緩解了高峰期的停車難問題。 

（5）系統(tǒng)充值、新賬戶注冊、注銷賬戶再也不用去營業(yè) 廳辦理，可直接自助式辦理，省去了大量的人力物力。 

（6）系統(tǒng)啟用了報警聯(lián)動系統(tǒng)，使得車主的利益得到最 大化的保護，為國家和社會的安定做出了一定貢獻。 

（7）良好的人機交互界面體現(xiàn)了以人為本的設(shè)計理念， 讓車主更加舒服的享受駕駛樂趣，一定程度上消除了因等待和 視覺死角而造成的焦慮。