智能车库管理系统设计
摘 要本设计采用非接触式IC卡和MFRC522芯片为主要控制模块，其外围电路包括：电源模块、直流减速电机驱动模块、电机角度测量转换模块、MFRC522读写器模块、液晶和指示灯模块、串口模块、复位、按键和蜂鸣器模块，采用C语言为控制代码，利用keil工具进行仿真。系统使用STC89C52RC单片机为主控芯片，主要是针对直流减速电机驱动和MFRC522读卡器模块的系统设计，使用非接触式IC卡和MFRC522进行射频识别，利用电机驱动和角度测量控制闸门的起落，并具备车位显示以及语音提示功能。该系统配合IC卡和图像监测处理装置构成一套完整的智能停车系统，从而实现大型停车场的智能化管理。?总体说该系统主要有以下特点：远距离感应读卡，无需停车，速度快，效率高；电脑管理，科学高效；简化车辆进出管理手续，而且安全可靠。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题设计的背景和发展趋势 1
1.1.1课题研究目的及实际意义 1
1.1.2智能停车场发展概括及趋势 1
1.2智能停车场与传统停车场比较 1
1.3本章小结 2
第二章 智能停车场管理系统概述 3
2.1管理系统方案总概述 3
2.2功能总体方框图 3
2.3射频技术总体概述 3
2.4进出口识别系统概述 4
2.5方案论证 5
2.6本章小结 5
第三章 停车场智能管理系统的硬件设计 6
3.1系统的主控电路 6
3.2系统的电源电路 8
3.3MFRC522射频读写器电路 8
3.3.1非接触式IC卡Mifare One 卡 8
3.3.2读写器电路简述 9
3.4直流减速电机驱动电路 13
3.5直流减速电机角度测量及其转换电路 14
3.51电位器测角原理 14
3.5.2电压模数转换电路 16
3.6液晶与指示灯显示电路 18
3.6.1液晶显示电路 18
3.6.2红绿指示灯电路 19
3.7按键和蜂鸣器电路 20
3.
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7.1按键电路 20
3.7.2蜂鸣器电路 20
3.8本章小结 21
第四章 系统的软件设计 22
4.1软件系统概述 22
4.2MFRC522读写器程序设计 22
4.2.1接口驱动函数 22
4.2.2 MFRC基本的读写函数 23
4.2.3MFRC522初始化程序 24
4.3液晶显示程序设计 24
4.3.1读忙标志 25
4.3.2写指令子函数 25
4.3.3写数据子函数 26
4.3.4初始化LCD12864 26
第五章 系统调试 28
5.1调试工具 28
5.2静态调试 28
5.3动态测试 28
结束语 30
致 谢 31
参考文献 32
附录A 33
绪论
1.1课题设计的背景和发展趋势
1.1.1课题研究目的及实际意义
随着中国的经济的发展，人们的收入越来越高，条件也越来越好，我们的私家车也越来越多，而且成逐年增长的状态。停车场现在作为小区的重要组成部分，开始被人们作为买房子的重要指标之一。小区物业开始重视对停车场的建设，为了给物主一个好的停车体验。人们都希望可以方便和快捷的停车，这样会大大提高人们对物业的好感度。停车场的规模各有不同，因此各个停车场的管理模式也不相同，物业需要根据各个物主的条件和小区的地理环境，选择经济合适和合理的管理程序，避免发生选择高成本的管理系统，造成产品过剩的现象。本系统在设计的时候，将方便、快捷和安全放在第一位，在容错率和实用性上，希望可以吸引大家的眼球。
1.1.2智能停车场发展概括及趋势
智能停车场管理系统是利用电脑程序和单片机进行安全和高效的管理。这一科技的进步，减少了人工劳动力和出现由于人为原因出现的状况，大大的提高整个停车场的安全性和使用效率。
在2001年中国的智能停车场开始兴起，如雨后春笋一般，各个品牌不断涌现，导致市场混乱，管理不及时，其原因如下：
市场需求大。由于传统停车场已经不能满足当下人们的需求，所以很多商家发现了这是一座新的矿山，很多人都想从中赚上一笔。
成本低。由于技术的高速发展，制作的元器件的价格越来越低
1.2智能停车场与传统停车场比较
传统的停车场集中在上述管理系统的收费主要是在计费，收费管理等功能，所有的车辆进出时间较长，在停车场的安全上，办事效率和客户的人性请求方面，考虑较少。现在停车场已经开始开发智能管理系统，大大降低了人工操作时，提高了工作效率和容错率。
1.3本章小结
伴随着技术和经济的发展，智能化的工具越来越多，开始走进千家万户，很多大型的公共场合，也开始向智能化发展。本设计十分符合现在技术的发展趋势。当然停车场管理系统在采用大量先进技术的同时，其系统的造价非常高昂，技术实现难度增大，维护系统成本高。
综上所述，智能化是当今社会的一个热门主题，因此射频识别技术应用在停车场管理系统方面有很大的发展空间，本次毕业设计根据设计要求，将射频识别技术应用在停车场管理系统上，为车辆安全管理设计一个基于射频识别技术的管理系统。
第二章 智能停车场管理系统概述
2.1管理系统方案总概述
在我设计的这个方案中，主要有5个模块组成，分别是主控单元、非电源模块、IC卡信息读取和验证功能、直流减速电机的控制以及液晶显示功能。如图2.1所示。
图21 系统总体概述
2.2功能总体方框图
本系统的设计基于RFID智能识别和高速的视频图像和存储比较相结合，通过计算机的图像处理和自动识别，对车辆进出停车场的收费、车牌识别和车位诱导等，以实现停车场全方位智能管理。
本设计是以STC89C52RC型单片机为主控芯片的智能停车场系统，主要应用在非接触式的IC卡进行识别。系统利用射频识别对进出停车场的车辆进行检测，使用电机控制闸杆机的自动起落，并具备车位显示以及语音提示功能。该系统配合IC卡和图像监测处理装置构成一套完整的智能停车系统，从而实现大型停车场的智能化管理。下面主要介绍一下本设计中使用的技术的原理。
2.3射频技术总体概述
射频识别技术（RFID）是近年来随着无线电技术和大规模集成电路的普及应用而出现的一项先进的自动识别和数据采集技术，采用射频识别技术，可以对物体和人进行高效的识别。
RFID的特点是可以非接触式的进行识别，不受空间限制，可以快速的进行信息的交换和信息的传递。RFID在各个领域多有非常多的应用包括物流仓库和零售，RFID大大的提升了各个的办事效率和各个行业的安全。
RFID是操作容易，简单实用，并且特别适合于应用的技术，识别工作的自动化控制灵活性无需人工干预。它可以支持只读模式还可以支持读写模式和无接触或瞄准;可在各种恶劣的环境下自由地工作：短距离射频产品不怕油渍，灰尘污染等恶劣的环境中可以替代条码，例如在工厂流水线上跟踪物体;用于交通远距离射频产品，可达几十米，如自动收费或车辆识别等识别距离。它具有其他识别技术的独特优势无法比拟的。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题设计的背景和发展趋势 1
1.1.1课题研究目的及实际意义 1
1.1.2智能停车场发展概括及趋势 1
1.2智能停车场与传统停车场比较 1
1.3本章小结 2
第二章 智能停车场管理系统概述 3
2.1管理系统方案总概述 3
2.2功能总体方框图 3
2.3射频技术总体概述 3
2.4进出口识别系统概述 4
2.5方案论证 5
2.6本章小结 5
第三章 停车场智能管理系统的硬件设计 6
3.1系统的主控电路 6
3.2系统的电源电路 8
3.3MFRC522射频读写器电路 8
3.3.1非接触式IC卡Mifare One 卡 8
3.3.2读写器电路简述 9
3.4直流减速电机驱动电路 13
3.5直流减速电机角度测量及其转换电路 14
3.51电位器测角原理 14
3.5.2电压模数转换电路 16
3.6液晶与指示灯显示电路 18
3.6.1液晶显示电路 18
3.6.2红绿指示灯电路 19
3.7按键和蜂鸣器电路 20
3.
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7.1按键电路 20
3.7.2蜂鸣器电路 20
3.8本章小结 21
第四章 系统的软件设计 22
4.1软件系统概述 22
4.2MFRC522读写器程序设计 22
4.2.1接口驱动函数 22
4.2.2 MFRC基本的读写函数 23
4.2.3MFRC522初始化程序 24
4.3液晶显示程序设计 24
4.3.1读忙标志 25
4.3.2写指令子函数 25
4.3.3写数据子函数 26
4.3.4初始化LCD12864 26
第五章 系统调试 28
5.1调试工具 28
5.2静态调试 28
5.3动态测试 28
结束语 30
致 谢 31
参考文献 32
附录A 33
绪论
1.1课题设计的背景和发展趋势
1.1.1课题研究目的及实际意义
随着中国的经济的发展，人们的收入越来越高，条件也越来越好，我们的私家车也越来越多，而且成逐年增长的状态。停车场现在作为小区的重要组成部分，开始被人们作为买房子的重要指标之一。小区物业开始重视对停车场的建设，为了给物主一个好的停车体验。人们都希望可以方便和快捷的停车，这样会大大提高人们对物业的好感度。停车场的规模各有不同，因此各个停车场的管理模式也不相同，物业需要根据各个物主的条件和小区的地理环境，选择经济合适和合理的管理程序，避免发生选择高成本的管理系统，造成产品过剩的现象。本系统在设计的时候，将方便、快捷和安全放在第一位，在容错率和实用性上，希望可以吸引大家的眼球。
1.1.2智能停车场发展概括及趋势
智能停车场管理系统是利用电脑程序和单片机进行安全和高效的管理。这一科技的进步，减少了人工劳动力和出现由于人为原因出现的状况，大大的提高整个停车场的安全性和使用效率。
在2001年中国的智能停车场开始兴起，如雨后春笋一般，各个品牌不断涌现，导致市场混乱，管理不及时，其原因如下：
市场需求大。由于传统停车场已经不能满足当下人们的需求，所以很多商家发现了这是一座新的矿山，很多人都想从中赚上一笔。
成本低。由于技术的高速发展，制作的元器件的价格越来越低
1.2智能停车场与传统停车场比较
传统的停车场集中在上述管理系统的收费主要是在计费，收费管理等功能，所有的车辆进出时间较长，在停车场的安全上，办事效率和客户的人性请求方面，考虑较少。现在停车场已经开始开发智能管理系统，大大降低了人工操作时，提高了工作效率和容错率。
1.3本章小结
伴随着技术和经济的发展，智能化的工具越来越多，开始走进千家万户，很多大型的公共场合，也开始向智能化发展。本设计十分符合现在技术的发展趋势。当然停车场管理系统在采用大量先进技术的同时，其系统的造价非常高昂，技术实现难度增大，维护系统成本高。
综上所述，智能化是当今社会的一个热门主题，因此射频识别技术应用在停车场管理系统方面有很大的发展空间，本次毕业设计根据设计要求，将射频识别技术应用在停车场管理系统上，为车辆安全管理设计一个基于射频识别技术的管理系统。
第二章 智能停车场管理系统概述
2.1管理系统方案总概述
在我设计的这个方案中，主要有5个模块组成，分别是主控单元、非电源模块、IC卡信息读取和验证功能、直流减速电机的控制以及液晶显示功能。如图2.1所示。
图21 系统总体概述
2.2功能总体方框图
本系统的设计基于RFID智能识别和高速的视频图像和存储比较相结合，通过计算机的图像处理和自动识别，对车辆进出停车场的收费、车牌识别和车位诱导等，以实现停车场全方位智能管理。
本设计是以STC89C52RC型单片机为主控芯片的智能停车场系统，主要应用在非接触式的IC卡进行识别。系统利用射频识别对进出停车场的车辆进行检测，使用电机控制闸杆机的自动起落，并具备车位显示以及语音提示功能。该系统配合IC卡和图像监测处理装置构成一套完整的智能停车系统，从而实现大型停车场的智能化管理。下面主要介绍一下本设计中使用的技术的原理。
2.3射频技术总体概述
射频识别技术（RFID）是近年来随着无线电技术和大规模集成电路的普及应用而出现的一项先进的自动识别和数据采集技术，采用射频识别技术，可以对物体和人进行高效的识别。
RFID的特点是可以非接触式的进行识别，不受空间限制，可以快速的进行信息的交换和信息的传递。RFID在各个领域多有非常多的应用包括物流仓库和零售，RFID大大的提升了各个的办事效率和各个行业的安全。
RFID是操作容易，简单实用，并且特别适合于应用的技术，识别工作的自动化控制灵活性无需人工干预。它可以支持只读模式还可以支持读写模式和无接触或瞄准;可在各种恶劣的环境下自由地工作：短距离射频产品不怕油渍，灰尘污染等恶劣的环境中可以替代条码，例如在工厂流水线上跟踪物体;用于交通远距离射频产品，可达几十米，如自动收费或车辆识别等识别距离。它具有其他识别技术的独特优势无法比拟的。
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