智能停车场收费管理系统可以实现对车辆在本停车场的智能化管理包括出入、记费及收费等。 (1)主控部分:
采用与控制器配套无线射频读卡器系列读头,主频125Khz。如用户对距离有特殊要求可选用其它读频头。RFID卡片采用无源射频卡。道闹选用智能防硒车道间。
(2)设备组成:
入与出口部分均主要由RFID卡读卡器一个、控制器一个、RFID卡出卡机一个、自动摄像机一个、LED显示屏一个、车辆检测线圈二个、自动路闹一个组成。
(3)收费管理处:
设备由收费管理电脑、收费显示屏、对讲主机系统、报表打印机、RFID卡控制器、月租卡、操作台、语音系统、发卡设备一套组成。收费管理计算机负责与出入口读卡器、发卡器通信。对收费显示屏和报表打印机发出相应控制信号,完成读用户RFID卡、车场数据采集下载、统计分析、查询打印报表、月租卡发售和系统维护功能。
2. 5读写器功能的实现
射频系统是本系统实现无接触管理的关键系统,由两部分构成,读写器和射频卡。读写器也叫读卡器为读取射频卡的信息的专用设备。射频卡即RFID (RadioFrequency Idenfication)卡本节介绍读写器及其功能实现,RFID卡的工作原理及其应用方式将在下一节介绍。
2. 2. 1读写器(PCD)系统的组成
读写器系统主要由微控制单元MCU (89c52)、读写器芯片MFRC500-01T、时钟、X5045看门狗、LED显示屏、存储器EEPROM (24C256)以及通信模块组成。系统的工作过程是:由MCU (89c52)控制读写器芯片MFRC500-01T对射频卡进行读写操作。然后对其它接口器件进行响应操作,控制时钟频率,控制看门狗程序的运行并适时进行喂狗处理,控制LED显示屏的正确显示。还不错后将数据通过RS485上传,与上位机进行通信。
MFRC500-01T的工作频率为13.56MHz,它支持该频率的被动非接触式通信方式。
MFRC500-01T采用中断模式与MCU 89C52进行接口通信,即MCU (89c52)通过中断对MFRC500-01T进行控制。MFRC500-01T同时支持查询方式进行通信连接,但一般情况下它工作在中断模式。
2. 2. 2读写系统工作流程
系统将车辆的识别信息存储在无源RFID卡即PICC卡中。PCD将能量传输给无源射频卡,然后与其进行通信。无源射频卡由单个微型芯片和用作天线的大面积线圈等器件组成,作为一个电子数据载体;读卡器产生强电磁场且是高频的,该磁场穿过线圈周围的空间和线圈横截面。MFRC500-01T的工作频率的波长比无源射频卡和读卡器的天线之间的空间大,形成磁场。一小部分磁力线由读卡器天线线圈发射磁场发射然后穿过无源射频卡的天线线圈,在电容器C和无源射频卡的天线线圈振荡,频率为读卡器的发射频率。谐振到极值后,将其整流后可为其他芯片供电。这样可以为系统节省部分能源。
2. 6RFID卡的工作原理
RFID卡应用在无线非接触系统中,它使用无线电频率的电磁场从设置到某对象的标签中获取数据信息。某些标签不需要电源,它使用读取它的电磁场进行供电。RFID卡的系统结构图如图2.5。在车辆的挡风玻璃上的标签记录车辆信息[6】。RFID读头安装在停车场的入口处。读卡器在RFID卡接近读写器时进行读写数据操作。控制器与天线合称读写器,控制天线与PC间的数据通信。主机获取读写器捕捉的标签中的信息完成相应的控制过程,具体流程如图2.5所示。
射频识别系统的核心设备由三部分构成天线、读写器也叫读卡器和电子标签。射频识别系统不能干扰其他系统的工作,它属于无线自由频段的应用范畴。RFID卡选择13.56MHz的工作频率,运用于停车场管理系统中。该频率的优点是时钟频率髙、数据传输快,可以实现协同微处理器工作和密码功能。在实际中广泛的应用到各种实际系统中,将标签应用到汽车,计算机设备,濒危野生动物、珍贵的各种图书和移动电话等。
射频系统的工作由射频卡的设置和对射频卡的操作两个方面构成,其中对射频卡的操作如下图2.6所示。
对RFID卡的具体操作过程分几个步骤,下面对这些步骤进行介绍,以实现对RFID卡的正确使用。
(1)建立连接
系统在射频卡范围内进行不间断检测,发现有射频卡标签在读写器附近时就会向射频卡标签发出请求指令。RFID卡芯片启动回答问询ATR (Answer to Request)模块,将射频卡的卡片类型和具体信息传送给系统的读卡器,建立与系统读卡器的较好的步通信握手。
(2)反碰撞检测
由于读卡器可能同时读取到多张射频卡信息,同时对他们操作会引起操作混乱,所以必须进行反碰撞检测以避免对不同卡的操作。当系统检测天线的作用范围内有多张射频卡时,读卡器读取每张卡片的系列号,通过序列号确保只与卑一的一张卡进行通信避免混乱情况的发生。
(3)卡选择操作
系统进行反碰撞检测操作后,读卡器对卡片进行选择操作然后返回卡上的SIZE字节信息。这样可以确定后续操作对应的射频卡的卡号等相应信息,系统保存读取到的SIZE信息。
(4)认证请求
为确保操作的合法性,系统选取一张射频卡后要通过射频卡上存储的密码信息进行认证和校验。通过后再进行后续的读写操作。
第3章车位的优化处理