物联网rfid车辆自动识别系统设计

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1、物联网RFID车辆自动识别系统设计王超梁周鹏郑州航空工业管理学院电子通信工程学院摘要：物联网RFID自动识别技术，具有远距离识别、可存储携带信息、快速读取等特点，被广泛应用在智能交通等方面。采用MFRC522射频标签记录车辆信息，并使用STC89C52单片机作为主控芯片实现车辆的自动识别，然后把车辆信息通过LCD12864液晶显示屏显示，实验表明：该系统具有硬件结构简单，识别速度快、准确率高等特点。关键词：物联网;關;射频模块;STC89C52;车辆识别;作者简介：王超梁(1985—)，河南鹿邑人，硕士

2、研究生，助教，主要研宂方向:RF1D射频识别、物联网通信、无线传感技术。作者简介：周鹏(1968—)，河南信阳人，硕士研究生，教授，研究方向:物联网定位、无线传感网。基金：航空科学基金资助项目(2015ZD55005)1.引言射频识别RFID(RadioFrequencyIdentification)是一种非接触式的依靠空间电磁感应进行双向通信的自动识别技术，通过射频信号实现电子标签和阅读器之间的信息交互，无须人工干预，适应于各种恶劣环境，被广泛应用物流、交通等领域。传统的停车以及收费问题都是由人工來实

3、现，经常会发生排队等候造成拥堵的现象，不仅增加了工作人员的工作强度，更是浪费了双方宝贵的时间，解决并改进车辆自动识别、停车以及收费等问题显得十分重要。木文设计的物联网RFID车辆自动识別系统，具有硬件设施简单，智能化程度高，识别速度快，准确率高等优点，适用于停车场、小区、高速公路等需要进行车辆自动识别和管理的场合。1.物联网RFID车辆自动识别系统硬件设计本设计采用STC89C52单片机作为微控制器，系统的组成主耍包括射频模块、微处理器模块、LCD显示模块、串口通讯模块。2.1射频读卡模块该模块主要有电

4、子标签(Ml卡)，阅读器，天线(线圈)组成。当电子标签靠近读写器后，读写器微控制器向读写器芯片MCM200发送指令;读写器芯片执行后将其转化为射频信号发送给电子标签(Ml卡)：电子标签接受指令后完成处理,MCM200接收并将其信号转换为数字信号发送给MCU，读写器与电子标签完成了一次完整通信过程的数据传输。读写器MFRC522电路原理图如图1所示。阁1读写器MERC522电路原理阁下载原阁2.2微控制器模块STC89C52是STC公司生产的一种微控制器，它具有低功耗，高性能的优点。它采用经典内核结构，指

5、令代码完全兼容8051单片机，而且比8051单片机具备更多的功能。该单片机硬件结构如下:512字节RAM,32位输入/输出口线(P0、P1、P2、P3)，4KBEEPR0M,8K字节Flash,3个16位定时器/计时器(TO、Tl、T2),全双工串行口。(1)工作电压:5.5V〜3.3V;(2)工作频率范围:0〜40Mllz;(3)工作温度范围：-40〜+85°C;(4)可通过串口(RXD/P3.0、TXD/P3.1)直接下载程序；(5)P0口8位管脚是双向I/O口；(6)P1U同P0U,但是P1U有复

6、用功能，P2和P3U同P01_1,还有其他的一些复用功能，如表1所示。表1P1门管脚复用功能下载原表2.3LCD显模块本设计所采用的液晶显示模块为LCD12864。内有8192个汉字点阵，VDD接3.0V电压，蓝品白字，功耗相较于普通的LCD是非常低，该模块的电路原理如图2所示。阁2LCD12864电路原理阁下载原阁2.4串口通信模块UART作为通用的双向通信串行数据总线，不仅可以实现全双工传输接收，还可提供RS-232数据终端设备接U。本系统中计算机使用STC-TSP软件通过RS-232选择单片机型号

7、和串门号可以直接下载到单片机，不仅可以作为串行通信接门，也可作为数据下载线。电路原理如阁3所示。图3串门电路原理图下载原图1.系统软件部分设计3.1车辆自动识别模块设计为保证系统正常工作，在读卡之前需要对系统进行初始化，然后开始读卡，如果车辆所使用的电子标签有效，启动定时器，作用时间大概10秒，读取卡的信息，系统会发出“滴”的提示音，在LCD屏上显示所使用卡的车辆信息，模块工作流程如图4所示。图4午.辆识别系统流程图下载原图3.2LCD显示模块设计LCD显示模块工作开始之后需要进行初始化，通过对程序的编

8、译来设置显示屏显示信息的位置及内容，单片机上电之后，屏幕首先会显示开机界面，当阅读器读取到正确的电子标签信息之后则会显示读取到的车辆信息，LCD显示流程如图5所示。图6阅读器工作流程图下载原图3.3阅读器工作模块设计读写器工作开始，进行初始化，之后开始识别是否有标签在可读取的范围内，如果读取到射频卡，为防止无线传输发生错误则进行防碰撞处理，然后验证卡片信息，读取卡片内容，显示其读取的内容。读写器的整个工作流程如图6所1.系统的调试与制作RF