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基于RFID技术的不停车收费系统设计
一、选题简介、意义
选题简介：
    随着社会的发展，车子成为了必不可少的必需品。现在很多的收费站仍然实行着传统的（付款，收款，找零）的收费方式。在车流量大时，这势必会导致公路的拥堵，影响了高速公路高效，快捷的理念。另外，由于停车缴费造成的车辆频繁制动引起的机械磨损、油耗、噪音和由此产生的大量有害尾气等问题，因此对于不收费系统模型的设计势在必行。
二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）
基于RFID的不停车收费系统设计主要通过上位机，识别系统及电子标签组成，通过上位机存储有效标签的序列号等，打开道闸控制器后，道闸控制器中单片机与上位机实现无线连接，同时在LCD点阵显示屏上显示丰富问候欢迎信息，当有标签被读取到时，RFID读写模块读取到的信息送到单片机再给上位机,由上位机对标签信息进行读取识别，辨别是否为有效标签及有效时间及路程段，然后将逻辑判断结果通过无线传给单片机，电子道闸实现开闸或不开闸，与此同时LCD点阵显示屏上显示通过或权限不足信息，报警器采用不同方式警示。
  主要研究内容：1.不停车收费系统的模型的设计。2.单元电路的性能分析。
要解决的问题： 要实现电子标签与收费站的数据信息的交流交换，并能将信息传给上位机，并对其进行逻辑判断和信号的处理
预期目标：电子标签能与收费站发生信息交流，最终实现系统的不停车收费。
步骤方法及措施：查阅资料，设计方案→设计电路，编写程序→调试电路，检查程序→完善电路，论文答辩。
基于RDIF不停车收费系统模型设计系统框图如下：

  该系统包括上位机，道闸控制器及电子标签三个部分，上位机实现对电子标签序列号的储存，新标签的写入，设置有效时间段及辨别标签信息等功能，与道闸控制器通过实现无线通信；道闸系统包括存储器、单片机、蜂鸣器、车道栏杆、高频接口、led屏等组成。标签拥有其固定序列号信息，由RFID读写模块读取或写入信息。序列号信息由上位机进行存储。
    当电子标签进入微波区域后，路边的标签读写器通过天线向外发射信号，电子标签由于射出信号开始工作。电子标签根据接受到的命令开始向读写器回送相应数据。并通过标签将ID和数据发给上位机。上位机判断是否是有效电子标签，并将信息反馈给下位机。下位机将相应的信息处理后结果发给led、车道栏杆报警器以实现Led屏幕显示相应信息，报警器根据相应信息报警，车道栏杆是否放行。

基于RFID技术的不停车收费系统设计
摘 要：对于我们现在的高速路收费来说，做出一种全新的基于RDIF系统的不停车方案势在必行。车载电子标签以及道侧阅读器在RDIF技术的统合下完成射频通信，这两个的数据交换可以完整与正确的在射频通信协议下完成；我们通过串口来完成道侧机和上位机的数据传输。上位机管理系统在Lab Window/CVI下开发而成，能准确显示并存储车辆通行信息。
关键词：不停车收费系统；交通智能；射频识别技术                
Design of Electronic Toll Collection System Based on RFID Technology
Abstract: In view of the present situation of the expressway toll collection, this paper proposes a highway no parking charge scheme based on RFID technology.Vehicle electronic label with RDIF technology and radio frequency communications between toll station side reader, Rf communication control protocol effectively guarantee the completeness and accuracy of the data exchange between them;Road test between the reader and upper management system data transmission via a serial port communication.PC management system in Lab Windows/CVI under development but become, can accurately display and storage of traffic information.
Keywords: No-waiting electronic toll collection system; Intelligent transportation; Radio frequency identification technology.

目 录

第一章 绪论 1

1.1 选题的背景和意义 1

1.2 选题的市场调研分析 1

1.3 基于RFID的不停车收费系统与传统收费系统的比较 1

1.4 基于RFID的不停车收费系统课题研究的内容 2

第二章 RFID射频识别技术概述 2

2.1 RFID的简介 2

2.2 RFID的射频识别技术特点 2

2.3 RFID射频识别的工作原理 3

第三章 基于RFID的不停车收费系统的总体设计 6

3.1 基于RFID不停车收费系统的论述 6

3.2 基于RFID的不停车收费系统的设计思路 6

3.3 基于RFID不停车收费系统的特点 7

3.4 基于RDIF不停车收费系统的系统框图 7

第四章 基于RFID的不停车收费系统的硬件设计 8

4.1器件的选择 8

4.1.1 上位机 8

4.1.2 RFID的芯片的选择 9

4.1.3阅读器的主控制器的选型 10

4.1.4 电子标签控制器芯片的选型 11

第五章 系统各个部分的电路设计 12

5.1无线通信模块的设计 12

5.1.1 nRF401的外接差分电路 12

5.1.2无线通信模块的原理图 13

5.2 阅读器模块的设计 14

5.3 电子标签模块的电路设计 15

第六章 基于RFID的不停车收费系统软件设计 16

6.1 PC机端的软件设计 17

6.2 阅读模块的软件的设计 17

6.2.1 程序初始化 17

6.2.2 无线通信部分的软件设计 18

6.2.3 RS-485通信的部分 19

6.2.4 阅读器软件的流程 20

6.3电子标签的模块的设计流程 20

第七章 基于RFID的不停车收费系统的测试 21

总  结 22

致  谢 23

参考文献 24

附录1 标签模块部分通信流程图 25

附录2 无线通信部分流程图 26

 

附录3  整个电路的原理图 27

参考文献
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