基于单片机和非接触式IC卡的小区车辆管理系统研究

    本文将结合非接触式的IC卡技术、单片机技术以及计算机技术来组建一套小区车辆管理系统，使小区的车辆管理更科学和高效。在本管理系统中，物业公司可为小区里的每一辆车制作和发放一张非接触式的IC卡，将车辆及车主的相关信息输入管理系统中，车主骑车(或开车)出入小区大门时，只需将IC 卡在读卡器上扫一下即可，无须作过多的停留，而此时，保安人员可在终端管理器的LCD显示屏上看到车辆的相关信息，并作出相应的判断。

1 小区车辆管理系统的总体设计 

    一个小区可能有多个出入通道，如果一个人从其中一个门进入小区，再从另一个门出去，若采用传统的方式来为每位骑车(或开车)的人发放一个车牌的话，由于各个大门之间的保安人员缺乏信息沟通，所以出口处的保安人员就很难准确判断车主所持车牌的真实性，以及车牌与车的对应关系等。这样就很难避免丢车现象的发生，而且出入大门时的检查时间较长。

    在本系统中，由一台中心计算机来进行数据的综合管理。通过RS485接口与各大门处的单片机系统(即终端管理系统)进行通讯，单片机与非接触式IC卡的读卡器相连，如图1所示。终端管理系统有多套，每个大门处设置一套。 

图1 小区车辆管理系统总体框图

    对于本小区的所有车辆， 由物业管理部门事先分别发给相应的非接触式IC卡，对于外来车辆，由入口处发给临时IC卡，并通过键盘以代码的形式将相关信息存人中心计算机中，临时卡仅可使用一次。做到一车一卡。

2 系统的硬件构成 

    该终端管理系统主要由单片机、键盘、LCD显示器、外接存储器、IC卡读卡器组成。终端管理系统通过RS485接口与中心管理计算机相连接，如图2所示。

图2 硬件系统框图

2．1用于终端处理的单片机 

    AT89C52是美国ATMEL公司生产的低电压， 高性能CMOS8位单片机，片内含8K bytes的可反复擦写的只读程序存储器(PER0M)和256bytes的随机存取数据存储器(RAM)，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产。片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元。主要性能参数：32条I／O线、3个16位定时器／计数器、8个二级中断源结构、1个全双工串行口。片内带有振荡器和时钟电路且设有稳态逻辑，在低到零频率下仍有静态逻辑。支持2种软件可选的省电模式、在闲置模式下CPU停止工作，但RAM、定时器／计数器、串行口和中断系统仍在工作；在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止使用其它芯片功能，直到下一个硬件复位为止。 

    本系统以这种高效廉价的单片机来作为终端管理系统的核心部件，在其他相关电子器件的配合下，主要完成读卡和汉字显示相关信息的功能。

2.2 系统外接存储器 

    选用I2C 总线器件24LC65作为系统的存储器(RAM)。24LC65是Microchip公司的64KB CMOS，有8个引脚，具有掉电保护功能。

2．3 键盘和显示器 

    因为在本系统中要显示车辆及车主的相关信息，所以普通的LED数码显示就难以胜任了，因此选用了LCD液晶显示器以汉字的方式来显示相关信息。在本系统中采用VLCM320240液晶图文模块来进行中文信息的显示。VLCM320240是一款具有可视化编程图形界面、采用串行控制、内含GB2312简体中文字库及64KB 自造图库的液晶图形显示模块。该模块采用台湾EDT公司的蓝膜负显EW32F1OBCW，具有320x240的点阵分辨率和CCFT背光源。该模块功能强大，且与单片机通讯的连线少。键盘的设计是采用行列式(矩阵式)的键盘，用于输入相关信息。

2．4 非接触式lC卡与读卡器 

    由TEMlC公司开发的E5550非接触式lC卡，是一种可读写低频卡，其无线载频RF为100~150kHz，存储容量为264bit，并分成8个数据块，每块33bit，其中一块用于模式设置，一块用于Password 设置，其它用于存储一般数据。

    该公司生产芯片U22708是与之配套的一种近距离非接触式读写基站芯片，配少量外围元件即可与单片机实现对接，他所产生的调制解调频率为100~150 kHz，工作电压为5～1OV。主要引脚功能：INPUT，OUTUP分别为串行输入，输出端；COIL1，COIL2分别为天线线圈端；Vbatt、Vext、Standby分别为备份电源、外部电池及待机控制；OE、CEF分别为输出允许、载频控制；HIPASS、RF、DVs分别为直流退耦、射频控制、天线驱动；GND、DGND、VS分别为模拟地、数字地、电源。