基于無線網(wǎng)的公共自行車管理設(shè)計硬件部分畢業(yè)設(shè)計-文庫吧資料
2025-07-03 20:19本頁面
【正文】 個穩(wěn)壓電路，以此得到一個5v的電源。( 6 ) 可使用IC插座。( 4 ) 可進行高密度安裝。( 2 ) 額定消耗功率低，整體靈敏度非常高。在該產(chǎn)品其他型號中還擁有一種能夠進行磁保持的繼電器，這種磁保持繼電器的內(nèi)部擁有一個磁力離合裝置，啟動時送一個脈沖電壓（達到所需的脈沖寬度）就能夠讓它產(chǎn)生吸合，而不需要像普通的電磁繼電器那樣，要通過維持穩(wěn)定的電壓才能產(chǎn)生吸合。TQ25V電磁繼電器是Panasonic公司設(shè)計生產(chǎn)的，它的體積小屬于超薄型，靈敏度高并且功耗低。復(fù)位電路RESET端產(chǎn)生復(fù)位信號，通過連接單片機引腳4給單片機進行復(fù)位，電路圖如圖7所示。當(dāng)單片機進行運行時，為了讓CPU以及該單片機中所有的其他部件處在一個初始化狀態(tài)，所以需要先對單片機進行復(fù)位操作。[9] 單片機的時鐘具有兩種工作模式，分別是片內(nèi)時鐘模式和片外時鐘模式，本設(shè)計采用的是片外時鐘模式。各個端口介紹如表一所示表2端口介紹 P3口主要使用第二功能，它的功能介紹如表3所示表3 P3口第二年功能 其次是各個引腳的介紹： 表4引腳介紹 3．3 晶振電路W78A054ADG單片機內(nèi)含有一個高增益的反向放大器，單片機想要正常工作，必須要外接一個晶振電路。圖6 W78A054ADG引腳圖8A054引腳功能該芯片使用了密度高、不易失去存儲功能的技術(shù)來進行生產(chǎn)，并且與能夠兼容其他指令系統(tǒng)，在這個單片機上有一個通用的 8 位CPU和一個 Flash 存儲單元。W78A054ADG使用傳統(tǒng)的51系列內(nèi)核作為內(nèi)核，在此基礎(chǔ)之上又做了很多的改善讓芯片擁有的更多強大的功能這是傳統(tǒng)單片機所不具有的。目前有很多家公司都在進行單片機的生產(chǎn)，隨著科學(xué)技術(shù)的日益成熟和強勢發(fā)展，越來越多的單片機擁有了超大規(guī)模的集成電路，這使得單片機的功能越來越強大和豐富，運算速度也是突飛猛進，也隨之產(chǎn)生了32位單片機和64位單片機，但根據(jù)實際系統(tǒng)的需要和產(chǎn)品的性價比，本系統(tǒng)采用W78A054ADG單片機作為系統(tǒng)控制芯片。在VMID引腳和地極之間我們使用一只電容連接它們用于穩(wěn)定輸出。載波信號利用TX1和TX2引腳進行發(fā)送，除此再加上若干無源器件用來進行匹配和濾波，從而直接控制天線。 圖 5 MFRC522硬件電路原理圖該控制器為32腳的貼片封裝，大小只有5x5mm，體積小、功耗低、性能強大。[7]整個射頻模塊的電源由單片機模塊通過穩(wěn)壓芯片 ASM1117 提供，ASM1117 是一款穩(wěn)壓元件，通過電源變換能夠穩(wěn)定地向射頻讀卡器模塊輸出 V 電壓。 在接收信號的過程中，射頻卡要進入射頻 的磁場范圍內(nèi)使用射頻磁場中的磁場對卡內(nèi)的電容進行充電，接著啟動卡內(nèi)的電路對天線模塊進行響應(yīng)。[9]讀卡模塊包含 有天線模塊，天線 模塊 主要負責(zé)發(fā)送和接收信號。MF RC522 還能夠進行更高的傳輸速度最高可達424 kb/s ，但是只能通過非接觸式通信。[6]數(shù)字部分來進行處理RFID非接觸式IC卡讀寫器錯誤檢測。它通過自身內(nèi)部的發(fā)送器啟動讀寫器天線來和應(yīng)答器進行通信。[5]MF RC522芯片能夠?qū)崿F(xiàn)RFID非接觸式IC卡讀寫器的多層應(yīng)用。該讀卡芯片具有低電壓、低成本、體積小等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用在便攜式手持設(shè)備和智能儀表研發(fā)和生產(chǎn)中。 下表是幾種自動識別技術(shù)之間的區(qū)別： 表1 常見自動識別技術(shù)的比較信息載體信息量讀/寫性讀取方式保密性智能化抗干擾能力壽命成本條碼金屬表面小只讀CCD或激光束掃描差 無差較 短 最低磁卡磁性物質(zhì)一般讀/寫電磁轉(zhuǎn)換一般 無 較差 短 低IC卡EEPROM大讀/寫電擦除寫入最好 有 好 長 較高RFID卡EEPROM大讀/寫無線通信最好 有 很好 最長 較高 RFID模塊設(shè)計射頻識別模塊包含射頻卡和射頻讀卡器兩個部分 ，射頻讀卡器采用 NXP 公司的MF RC522 芯片。這兩種耦合方式的不同點在于第一種方式中射頻讀寫器里面的射頻能量是以電磁波為載體從而發(fā)射出去的；而第二種耦合方式里，射頻讀寫器將能量約束在它周圍的電感線圈里，然后通過交變閉合，以此來連接讀寫器與射頻標(biāo)簽兩者線圈之間通道，沒有向空間輻射電磁能量。讀寫器與電腦連接，對標(biāo)簽傳回的資料進行處理或啟動回應(yīng)該資料的相關(guān)電腦程序。讀寫器傳輸數(shù)據(jù)到系統(tǒng)中，系統(tǒng)通過運行軟件來處理數(shù)據(jù)，然后在對讀寫器和電子標(biāo)簽發(fā)送指令，從而控制它們的運行。無線射頻識別系統(tǒng)中的天線有兩種一種安裝在標(biāo)簽上，一種安裝在讀寫器上。 ( 2 ) 讀寫器:用來對無線射頻系統(tǒng)進行讀操作和寫操作的裝置，有固定式和手持式兩種型號，是整個系統(tǒng)中最為重要的組成部分。其中芯片用來保存ID以及其他的一些信息，載體則是用來保護芯片以及天線不受損傷，最后天線可以接發(fā)信息以及指令。[2]從概念上來講，RFID 類似于條碼掃描，對于條碼技術(shù)而言，它是將已編碼的條形碼附著于目標(biāo)物并使用專用的掃描讀寫器利用光信號將信息由條形磁傳送到掃描讀寫器；而RFID則使用專用的RFID讀寫器及專門的可附著于目標(biāo)物的RFID單元，利用RF信號將信息由RFID單元傳送至RFID讀寫器。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境，可識別高速運動物體并可同時識別多個標(biāo)簽， 操作快捷方便。具體服務(wù)器處理信息流程圖如圖 3 所示。節(jié)點通過控制的8A054 用無線網(wǎng)將信息發(fā)送至服務(wù)器并接受反饋數(shù)據(jù)，執(zhí)行相關(guān)的提示或報警操作。 圖1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖 節(jié)點結(jié)構(gòu)框圖一個節(jié)點的結(jié)構(gòu)如圖所示。 各節(jié)點通過 RFID 射頻設(shè)備收集自行車的信息并通過接觸式天線讀取用戶 IC 卡數(shù)據(jù)； 最后通過網(wǎng)絡(luò)傳遞給服務(wù)器。( 7)可實現(xiàn)異常情況的自動復(fù)位。( 3 )自行車鎖住后不可騎行 ( 4 )每個站點安裝多個鎖定裝置，所有鎖定裝置都與基站站點進行通信。具體要求實現(xiàn)的功能如下：( 1 )可實現(xiàn)非法提取自行車的報警。在這里有兩個需解決的問題，第一個問題是當(dāng)公民返回自行車時，鎖定裝置未能鎖定及時造成車輛損失。 設(shè)計的任務(wù)及要求本課題要求設(shè)計一個基于無線網(wǎng)的能夠?qū)崿F(xiàn)自行車識別的硬件器件。市民在租借自信車時必須進行刷卡，通過對于IC 卡信息的讀取、判別，系統(tǒng)便會判定此次操作的是否合法，再根據(jù)IC卡信息識別的結(jié)果的做出不同的指示。從現(xiàn)有的經(jīng)驗來看，低成本的租借才會促使公民去使用自行車
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