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基于车辆收费系统的读卡器的研究

付泰  
【摘要】: 近年来,交通智能化越来越受到人们的重视,对车辆的非接触自动识别的要求也越来越高。不停车收费系统作为智能交通系统的重要组成部分,是国际上正在努力开发并推广普及的一种用于道路、大桥和隧道的电子自动收费系统。采用不停车收费系统,可以使车辆收费过程完全自动化,并大大提高公路的通行能力和服务水平,有效地减轻收费站工作人员的劳动强度和改善工作环境。同时,不停车收费使公路收费走向无纸化、无现金化管理,可以从根本上堵塞收费票款流失的漏洞,解决公路收费中的财务管理混乱问题,从长远来讲,还可以节约基建费用和管理费用。 本文根据国际上UHF频段最常见的ISO/IEC18000-6 Type B协议设计了一款用于高速公路不停车收费系统的读卡器,工作频率为915MHz,其功能是与作用范围内的电子标签建立通信,并在应用系统和电子标签之间传输数据。 读卡器的硬件设计主要分为控制模块设计和高频接口模块设计。控制模块中,选用单片机AT89S52作为主控制器,并设计了相关外围电路。高频接口模块设计中,根据ISO/IEC18000-6 Type B协议相关规定,采用了RFM公司开发的TR1000为射频收发芯片对高频收发模块进行了设计。 软件设计采用模块化编程的思想,编程语言为单片机C语言。主要包括读卡器主程序、读/写模块子程序、CRC校验程序、编解码程序和防冲突程序等等。读/写子模块程序按照规范要求实现了读标签数据和写标签数据的功能,校验程序的功能是对数据信息进行验证,防止传输数据错误,并由编码程序实现了曼彻斯特码和FM0码的编码工作。本文在研究协议规定的二进制搜索防冲突算法的基础上,采用了一种新的防碰撞算法,并提出了该算法的软件实现方法,经验证,该算法能有效提高防冲突处理速度。


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