【導(dǎo)讀】據(jù)美國(guó)有關(guān)部門預(yù)測(cè)，到2020年，國(guó)內(nèi)交通事故造成的經(jīng)濟(jì)損失每年將會(huì)超過(guò)1500. 億美元，而日本東京目前因交通擁堵每年造成的經(jīng)濟(jì)損失約為1230億美元。減少，可供修建的道路空間也越來(lái)越少。同時(shí)，交通系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的綜合性系統(tǒng)，單獨(dú)從道路或車輛的角度來(lái)考慮，都將很難解決交通問(wèn)題。在這種背景下，把車輛和。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期和廣泛的研究，各個(gè)國(guó)家已從主要依靠修建更多的道路、擴(kuò)大。系統(tǒng)及其管理體系，從而大幅度地提高了路網(wǎng)的通行能力和服務(wù)質(zhì)量。根據(jù)“九五”規(guī)劃和2021年發(fā)展綱要，交通部計(jì)劃用30年左右的時(shí)間建。由于經(jīng)濟(jì)條件的制約，政府無(wú)。同時(shí)，所采用的收費(fèi)制式本身的特點(diǎn)更加劇了這種局面。高汽車運(yùn)輸生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。本人的主要工作是完成不停車收費(fèi)系統(tǒng)中非接觸IC卡和外圍控制器的設(shè)。因此，讀寫器可以“同時(shí)”處理多張非接觸式IC卡；統(tǒng)利用非接觸IC卡技術(shù)、車輛識(shí)別技術(shù)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相聯(lián)接使用。該系統(tǒng)建立有關(guān)車。當(dāng)車輛通過(guò)收費(fèi)車道入口時(shí)，車載電子標(biāo)簽與安裝在

　　

【正文】 的數(shù)據(jù)放在以 51H 開始的內(nèi)存單元中，由于控制數(shù)碼管和紅綠燈的通信幀協(xié)議不一樣，所以 這些數(shù)據(jù)在向鎖存器送之前，還要進(jìn)行判斷，從而發(fā)送相應(yīng)控制字。部分程序如下： …… begin： MOV A， 51H CJNE A， 3DH， next2 ；半段協(xié)議幀的字頭 26 SETB 7AH SJMP do next2： CJNE A， 3AH， begin CLR 7AH do： JB 7AH， feiyong ；如果 7AH 中的內(nèi)容是１，說(shuō)明接收的數(shù)據(jù)幀是費(fèi)用幀 MOV P1， 00H ；如果是 0， 說(shuō)明是紅綠燈控制幀。 …… …… feiyong： MOV A， 51H ； 51H 中存的是收費(fèi)額數(shù)據(jù)幀或紅綠燈控制字幀的字頭 CJNE A， 3DH， bb ；如果不等，字頭可能是紅綠燈控制字字頭 ACALL NOP7 ； 7 個(gè)空操作 SJMP dig ；送出 52H 和 53H 中的數(shù)據(jù) bb： CJNE A， 3AH， begin ；如果不是紅綠燈控制字字頭，轉(zhuǎn) begin CLR 7AH ；如果是紅綠燈控制字， 7AH 中內(nèi)容為 0（標(biāo)志） NOP LJMP rgy dig： MOV A， 52 ； 52H 中存放的是數(shù)碼管的具體顯示數(shù)據(jù)（個(gè)位） ANL A， 0FH MOV DPTR， digled MOVC A， @A+DPTR MOV 32H,A ACALL se2 NOP NOP 27 MOV A,53H ； 53H 中存放的是數(shù)碼管的具體顯示數(shù)據(jù)（十位） ANL A,0FH MOV DPTR,digled MOVC A, @A+DPTR MOV 33H,A ACALL se3 NOP NOP LJMP begin rgy: MOV A,52H ； 52H 中存放的是紅綠燈的設(shè)備號(hào) red： CJNE A， 30H， green MOV 34H， 00H ； 34H 中存放的是紅綠燈亮滅控制字 ACALL se4 ； se4 子程序：送紅綠燈控制字 …… LJMP begin green：基本同 上 LJMP begin yellow：基本同上 LJMP begin …… 延時(shí)程序 …… se3： MOV A， 33H ；向鎖存器送數(shù)據(jù)，同時(shí)從 腳產(chǎn)生啟動(dòng)脈沖 CLR MOV P1， A CLR 28 ACALL NOP7 SETB ACALL NOP7 CLR NOP NOP ACALL NOP7 SETB ACALL NOP7 NOP NOP SETB CLR 7AH RET se2： MOV A， 32H CLR MOV P1， A CLR ACALL NOP7 SETB ACALL NOP7 CLR NOP NOP ACALL NOP7 SETB 29 ACALL NOP7 NOP NOP SETB CLR 7AH RET se4： MOV A， 34H CLR MOV P1， A CLR ACALL NOP7 SETB ACALL NOP CLR NOP NOP ACALL NOP7 SETB ACALL NOP7 NOP NOP SETB CLR 7AH RET digled： db 0C0H， 0F9H， 0A4H， 0B0H， 99H， 92H， 82H， 0F8H， 80H， 90H ；共陽(yáng)極數(shù)碼管的 0~9 的 16 進(jìn)制編碼 30 本章小結(jié) 在單片機(jī)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用 nRF401射頻芯片，完成了數(shù)據(jù)收發(fā)雙方的硬件電路框架設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了基本的數(shù)據(jù)接收和發(fā) 送，為下一步非接觸 IC卡和閱讀器的研發(fā)以及功能完善、升級(jí)，奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 在基于 AT89C2051單片機(jī)的基礎(chǔ)上，完成了收費(fèi)額的 LED顯示、紅綠燈的控制等硬件電路設(shè)計(jì)以及相應(yīng)通信協(xié)議、串口通信等軟件實(shí)現(xiàn)。 實(shí)驗(yàn)證明，通信前收、發(fā)雙方達(dá)成協(xié)議，明確規(guī)定彼此的聯(lián)絡(luò)信號(hào)以及數(shù)據(jù)的傳送方式等內(nèi)容，協(xié)議嚴(yán)密，易于實(shí)現(xiàn)；同時(shí)以上通信程序和硬件電路可讀性好，使上位機(jī)和下位機(jī)的通信變得直觀、簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確。經(jīng)實(shí)驗(yàn)調(diào)試證實(shí)：硬件模塊功耗低、可靠性好、接口簡(jiǎn)便，有一定實(shí)用價(jià)值。 31 結(jié) 論 基于非接觸 IC卡的高速公路不停車收費(fèi)方式，越來(lái)越成為未來(lái)收費(fèi)方式的主流在。 該系統(tǒng)的研究，推動(dòng)了基于非接觸 IC卡的收費(fèi)方式在國(guó)內(nèi)的逐步推行，該系統(tǒng)具有操作快捷、實(shí)用可靠的特點(diǎn)，能有效提高高速公路的通行能力和服務(wù)水平，并且，不停車收費(fèi)使高速公路收費(fèi)走向無(wú)紙化、無(wú)現(xiàn)金化管理，可以從根本上堵塞收費(fèi)票款流失的漏洞。 本論文主要完成了以下工作： 1. 分析了現(xiàn)行高速公路收費(fèi)系統(tǒng)存在的主要缺點(diǎn)與不足，闡明了不停車收費(fèi)系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與收費(fèi)原理。 2. 以單片機(jī)為核心，附加相關(guān)的外圍電路，實(shí)現(xiàn)了收費(fèi)額顯示的電路設(shè)計(jì) 和提桿機(jī)的控制箱設(shè)計(jì)，給出了具體的設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)電路。 3. 利用無(wú)線射頻芯片 nRF401對(duì)可讀可寫式非接觸 IC卡的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，論述了設(shè)計(jì)的思路、過(guò)程，并給出了設(shè)計(jì)的硬件電路。 論文所提出的不停車收費(fèi)系統(tǒng)解決思路，從理論上是成功的，從應(yīng)用上來(lái)說(shuō)是可行的。然而，由于牌照、車型識(shí)別率等原因，在實(shí)際應(yīng)用中，有時(shí)還要借助人工收費(fèi)作為自動(dòng)收費(fèi)的有效補(bǔ)充。另外，對(duì)所設(shè)計(jì)的可讀可寫式非接觸 IC卡，本論文只對(duì)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃赃M(jìn)行了研究，要想真正實(shí)用化和商品化，還要一段路要走。總之，要想真正實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)不停車收費(fèi)，進(jìn) 一步研究的工作還很多。具體有以下幾點(diǎn)： 1. 有必要繼續(xù)進(jìn)行車型、牌照的識(shí)別問(wèn)題研究，進(jìn)一步提高識(shí)別率，同時(shí)，應(yīng)該采用硬件處理芯片來(lái)處理圖像，以提高圖像處理的速度； 2. 對(duì)可讀可寫式非接觸 IC卡的安全性進(jìn)行研究，找出實(shí)用的加密算法，以有效保32 護(hù) IC卡中的數(shù)據(jù)； 3. 針對(duì)有多個(gè)卡被閱讀器同時(shí)讀取的情況，可以研究有效的競(jìng)爭(zhēng)算法； 4. 為使可讀可寫式非接觸 IC卡盡快走向?qū)嵱没?，還要進(jìn)行閱讀器和 IC卡的抗干擾和可靠性研究； 5. 為提高非接觸 IC卡使用壽命，還要進(jìn)行低功耗措施研究。 總之，對(duì)非接觸 IC卡，隨著各 種軟件和硬件措施的引入，勢(shì)必會(huì)增加 IC卡的成本，但隨著芯片制造業(yè)的發(fā)展，可靠、實(shí)用、低成本的非接觸 IC卡，必將很快應(yīng)用于高速公路不停車收費(fèi)系統(tǒng)中。 由于作者水平有限，文中疏漏之處在所難免，歡迎各位專家和讀者批評(píng)指正。 33 致 謝 衷心感謝導(dǎo)師劉林芝老師！ 在論文寫作的過(guò)程中，劉老師細(xì)心地閱讀了我的論文，并給我提出很多寶貴意見和啟發(fā)性的建議，在此表示衷心的感謝！劉老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、一絲不茍的學(xué)者風(fēng)范，實(shí)事求是、認(rèn)真勤勉的工作作風(fēng)將使學(xué)生受益終生！ 向參加論文審閱、答辯 的所有專家和老師表示誠(chéng)摯的謝意！ 最后，我還要感謝我的家人，感謝他們對(duì)我的支持與關(guān)懷！ 34 參 考 文 獻(xiàn) [1] 李峰 .智能交通系統(tǒng)在國(guó)外的發(fā)展趨勢(shì) [J].國(guó)外公路 [J],1999年 2月 19卷 1期： 1 [2] 王笑京 .智能運(yùn)輸系統(tǒng)哲學(xué)層次上的思考 [J].交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息 [J],2021年 5月第 1卷第 2期： 112 [3] 賈元華，王志強(qiáng)，李為為 .關(guān)于我國(guó)高速公路管理信息化規(guī)劃發(fā)展問(wèn)題探討 [J].交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息 [J],2021年 11月第 1卷第 4期： 319 [4] 馬向東，楊玉文，郭志剛 .高速路網(wǎng)收費(fèi)一卡通 [J].黑龍江交通科技 [J],2021年第2期總第 (90)期： 10~12 [5] 黃衛(wèi)，陳里得 .智能運(yùn)輸系統(tǒng)概論 [M].北京人民交通出版社 .l999:150~175 [6] 孫鼎城，趙國(guó)興 .高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng) [M].遼寧大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版 ) [J],1998第 2期第 25卷 :171172 [7] 楊祥妹 .非接觸 IC卡在滬寧高速公路收費(fèi)系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].國(guó)外公路 [J],1999年12月第 19卷第 6期： 46~49 [8] 魏金成，夏凌 .非接觸式 IC卡公路收費(fèi)管理 系統(tǒng) [J,.電訊技術(shù) [J],1999年第 4期 :11~12 [9] 郭貞，周存信 .非接觸 TC卡在高速公路上的應(yīng)用 [J].山西科技 [J],1998年 03期：封二 ~封三 [10] 黃衛(wèi)，胡勇 .電子收費(fèi)在道路交通收費(fèi)中的應(yīng)用 [J].東南大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版 ) [J],2021年 5月第 31卷第 3期 :11~13 [11] 黎培興，田明忠等 .感應(yīng)式 IC卡路橋不停車收費(fèi)的完美實(shí)現(xiàn) [J].工業(yè)工程[J],1998年 6月第 1卷第 2期 :5356 [12] 王聯(lián)明，劉文剛 .高速公路不停車收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].山西電子技術(shù) [J],2021年第5期 25~26