【文章內(nèi)容簡介】 PLC 都會采取高速模塊。 總之， PLC 采用掃描的工作方式，是區(qū)別于其他設(shè)備的最大特點(diǎn)之一。 2 車輛出入庫管理系統(tǒng)的構(gòu)成 整體框架 圖 整體框架 湖北理工學(xué)院畢業(yè)論文 6 傳感器的布置 圖 傳感器的布置 （ 2為傳感器 ） 顯示電路 序號 名稱 地址 注釋 序號 名稱 地址 注釋 1 X0 入口欄桿上升 13 Y4 綠燈 2 X1 入口欄桿下降 14 Y5 紅燈 3 X2 出口欄桿上升 15 Y10 七段譯碼器輸出 4 X3 出口欄桿下降 16 Y11 七段譯碼器輸出 5 X4 入口欄桿上升停止 17 Y12 七段譯碼器輸出 6 X5 入口欄桿下降停止 19 Y14 七段譯碼器輸出 7 X6 出口欄桿上升停止 19 Y14 七段譯碼器輸出 8 X7 出口欄桿下降停止 20 Y15 七段譯碼器輸出 9 Y0 入口欄桿上升移動(dòng) 21 Y16 七段譯碼器輸出 10 Y1 入口欄桿下降移動(dòng) 22 Y17 七段譯碼器輸出 11 Y2 出口欄桿上升移動(dòng) 湖北理工學(xué)院畢業(yè)論文 7 12 Y3 出口欄桿下降移動(dòng) 這種控制方式做過實(shí)驗(yàn)，在歐姆龍 PLC 軟件上模擬運(yùn)行，運(yùn)行一切正常，因?yàn)闅W姆龍PLC 操作簡單，方便控制，易于在軟件上進(jìn)行修改，保證在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)問題可以立即解決。 車輛出入庫控制要求： （ 1） 入庫車輛前進(jìn)時(shí)，經(jīng)過 1→ 2傳感器后計(jì)數(shù)器加 1，后退時(shí)經(jīng)過 2→ 1傳感器后計(jì)數(shù)器減 1，單經(jīng)過一個(gè)傳感器則計(jì)數(shù)器不動(dòng)作。 （ 2） 出庫車輛前進(jìn)時(shí)經(jīng)過 2→ 1傳感器后計(jì)數(shù)器減 1，后退時(shí)經(jīng)過 1→ 2傳感器后計(jì)數(shù)器加 1，單經(jīng)過一個(gè)傳感器則計(jì)數(shù)器不動(dòng)作。 （ 3）設(shè)計(jì)一個(gè)由兩位數(shù)碼管及相應(yīng)的輔助元件組成的顯示電路，顯示車庫內(nèi)車輛的實(shí)際數(shù)量。變量約定： 10001啟動(dòng) 100061傳感器 10002停止 100072傳感器 10003清零 0001倉庫顯示空 10004=“ 1”入庫操作 10004=“ 0出庫操作 10005=” 1“前進(jìn)操作 10005=” 0“后退操作 圖 顯示電路 湖北理工學(xué)院畢業(yè)論文 8 3 發(fā)卡器與 IC 卡讀寫器的設(shè)計(jì) 介紹了 MIFARE1ICS50 非接觸式 IC卡的結(jié)構(gòu)，描述了車輛出入庫管理系統(tǒng)的基本模塊及功能。介紹了發(fā)卡器的配置卡與用戶卡的功能，并給出了 2 種卡的工作流程。針對 IC卡讀寫器的設(shè)計(jì)，給出了流程圖和硬件電路圖，并給出了在 PIC16F876 單片機(jī)上測試通過的程序源代碼。文中發(fā)卡器與 IC 卡讀寫器的設(shè)計(jì)，依據(jù)實(shí)際要求還可以開發(fā)更多的功能。隨著科技和中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，城市汽車增長迅猛，車輛出入庫成為人們生活中必不可少的一部分。非接觸式 IC 卡車輛出入庫管理系統(tǒng)以射頻卡技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，加上精密的控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了車輛出入庫的收費(fèi)現(xiàn)代化管理，具有方便靈活、準(zhǔn)確安全的特點(diǎn)。 MIFARE1 非接觸式 IC 卡的核心 ,是 Philips 公司的 MIFARE1ICS50(01， 02， 03，04)系列微模塊 (微晶片 )。它所具有的獨(dú)特的 MIFARERF(射頻 )非接觸式接口 標(biāo)準(zhǔn)已被定為國際標(biāo)準(zhǔn)： IS0／ IEc14443TYPEA 標(biāo)準(zhǔn)。該卡片上有 8kbEEPROM 存儲容量，并劃分為 16 個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)劃分為 4個(gè)數(shù)據(jù)存儲塊。各扇區(qū)的密碼和存取控制都是獨(dú)立的，可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定各自的密碼及存取控制。因此一張卡可以同時(shí)運(yùn)用在 16 個(gè)不同的系統(tǒng)中，且可以根據(jù)每個(gè)系統(tǒng)的實(shí)際情況決定各區(qū)的密碼及數(shù)據(jù)形式?？ㄆ线€內(nèi)建有增值、減值的專項(xiàng)的數(shù)學(xué)運(yùn)算電路，非常適合于各種收費(fèi)場合。文中所介紹的發(fā)卡器與 IC 卡讀寫器所使用的卡就采用 MIFARE1 卡。 MIFAREI 非接觸式 IC 卡讀寫器系統(tǒng)的基 本功能 非接觸式 IC 卡車輛出入庫管理系統(tǒng)最基本的功能是車輛進(jìn)出放行和費(fèi)用核算管理，基本模塊介紹如下： 機(jī)中心管理系統(tǒng)它是整個(gè)車輛出入庫管理的控制核心，由計(jì)算機(jī)、發(fā)卡器、通訊線路和管理軟件等組成，主要完成發(fā)卡、費(fèi)用統(tǒng)計(jì)與結(jié)算、接收與發(fā)送控制信號等 。 發(fā)卡器完成 2種卡的發(fā)行：一是對用戶卡進(jìn)行發(fā)行登記、收費(fèi)充值、財(cái)務(wù)報(bào)表記錄等；二是對配置卡進(jìn)行發(fā)行登記、配制信息填寫等。 IC 卡作為信息載體，記錄車主標(biāo)識、消費(fèi)余額、系統(tǒng)特征等，完成每次停車費(fèi)用扣減及重復(fù)充值功能。 卡讀寫器通過讀取配置卡，更改 IC 卡讀寫器中的配制信息和權(quán)限信息；通過校驗(yàn)方式完成讀寫用戶 IC卡、記錄并向計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)、控制道閘等功能 。 、數(shù)字式地面車輛檢測器、防砸車檢測系統(tǒng)組成，完成接收控制信號、開啟道閘、車通過后落下道閘等功能 。 非接觸式 IC 卡的分類 配置卡由車輛出入庫管理中心擁有。它主要用來對車輛出入庫中各個(gè) IC 卡讀寫器設(shè)備進(jìn)行配制，例如信息調(diào)制、權(quán)限和數(shù)據(jù)更改等。當(dāng)需要更改 IC 卡讀寫器的內(nèi)部數(shù)據(jù)時(shí)，首先通過發(fā)卡器把要更改的數(shù)據(jù)信息和配制信息寫入配置卡，然后將配置卡貼近各個(gè) IC卡讀 寫器，刷卡 1次，就完成了數(shù)據(jù)的更改。 用戶卡由用戶擁有。在發(fā)卡時(shí)，管理中心將車主信息、消費(fèi)余額等寫入此卡，并決定該卡的使用范圍和權(quán)限。在車輛出入庫入口，車主將用戶卡在 IC 卡讀寫器前刷一下， IC湖北理工學(xué)院畢業(yè)論文 9 卡讀寫器對卡中的信息進(jìn)行密碼校驗(yàn)并判斷該卡是否有權(quán)限進(jìn)入此系統(tǒng)。當(dāng)校驗(yàn)通過時(shí)，系統(tǒng)確認(rèn)有效后撤除路障，開啟自動(dòng)道閘，允許其通行，并將卡的信息傳送到管理中心進(jìn)行存儲。在出口，車主將用戶卡在 IC 卡讀寫器前刷一下， IC 卡讀寫器從卡中扣減相應(yīng)金額，系統(tǒng)確認(rèn)有效完成后撤除路障，開啟自動(dòng)道閘，允許其出閘 。 發(fā)卡 器與 IC 卡讀寫器的基本工作流程圖 發(fā)卡器與卡片之間采用一對一通信方式，發(fā)卡程序流程見圖 31 所示 ，圖 32 所示 。讀卡過程是一個(gè)很復(fù)雜的程序執(zhí)行過程，要執(zhí)行一系列的操作指令，調(diào)用多個(gè)函數(shù)，包括裝載密碼、驗(yàn)證密碼、鑒別卡、讀卡等。這一系列操作必須按固定的順序進(jìn)行。讀卡程序設(shè)計(jì)流程圖見圖 33所示。 圖 31 發(fā)卡器配制配置卡 圖 32 發(fā)卡器配制用戶卡 讀串口，將配置密碼與配置信息存入 MCU EEPROM 中 讀取用戶卡卡號 將用戶信息寫入用戶卡的數(shù)據(jù)塊中 將卡號與配置密碼通過算法合成用戶密碼 將用戶卡的密碼改為用戶名 初始化 結(jié)束 開始 初始化 讀串口，將配置密碼與配置信息存入 MCU EEPROM 中 將配置密碼寫入配置卡的數(shù)據(jù)模塊中 將配置卡的密碼改為廠家密碼 開始 結(jié)束 湖北理工學(xué)院畢業(yè)論文 10 圖 33 IC 卡讀寫 器讀寫配置卡與用戶卡 Y N 湖北理工學(xué)院畢業(yè)論文 11 IC 卡讀寫器的硬件圖 圖 34 所示為 IC 卡讀寫器的硬件連接圖 。 系統(tǒng)所使用的硬件主要由 兩 部分 組 成 ，PIC16F876 單片機(jī)與芯片 MF RC500 組成。該系統(tǒng)采用 PIC16F876 單片機(jī)為控制核心，主要完成數(shù)據(jù)采集、處理、存儲及控制系統(tǒng)工作的功能，通過 RB07 與 RC500 的 D07 數(shù)據(jù)總線相連，可實(shí)現(xiàn)與非接觸式 IC 卡數(shù)據(jù)的無線傳輸。 RC RC6 用來連接 RS232，最終與計(jì)算機(jī)相連。 RK3 作為 MF RC500 的片選端，低電平有效。 RK RC0 分別控制 MF RC500 的讀寫， RA4 接收來自非接觸式 IC 卡的中斷請求并執(zhí)行中斷程序。該系統(tǒng)的工作頻率為，由石英晶體振蕩器產(chǎn)生，用于給 MF RC500 提供時(shí)鐘信號，同時(shí)也驅(qū)動(dòng)天線基頻載波信號。 MF RC500 是與非接觸式 IC 卡實(shí)現(xiàn)無線通信的核心模塊，也是 IC 卡讀寫器讀寫非接觸式 IC卡的關(guān)鍵接口芯片。它根據(jù)寄存器的設(shè)定對發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，得到發(fā)送的信號，通過由 TX TX2 腳驅(qū)動(dòng)的天線以電磁波的形式發(fā)出去，非接觸式 IC 卡采用 RF 場的負(fù)載調(diào)制進(jìn)行響應(yīng)。 MF1 卡放在距離射頻天線 100mm 內(nèi)，天線拾取非接觸式IC 卡的響應(yīng)信 號，經(jīng)過天線匹配電路送到 RX 腳， MFRC500 內(nèi)部接收緩沖器對信號進(jìn)行檢測和解調(diào)，并根據(jù)寄存器的設(shè)定進(jìn)行處理。處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到并接口由單片機(jī)讀取。讀卡器電路圖如圖 34所示 。 1 2 3 4ABCD4321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i o nS i z eA4D a t e : 1 5 J un 2 00 8 S he e t o f F i l e : C : \ D oc um e n t s a nd S e t t i ng s \ c q q\ 桌面 \ M yD e s i g dbD r a w n B y :D0D1D2D3D4D5D6D7A0A1A2R S T P DD V S SD V