【正文】 2輸出R1inRS232輸入R2inRS232輸入T1outRS232輸出R2outTTL/CMOS輸出GND地T2inTTL/CMOS輸入VCC電源T1inTTL/CMOS輸入R1outTTL/CMOS輸出在硬件電路連接上采用三線制（RXD、TXD、GND）軟握手的零MODEM方式，即將PC機(jī)和單片機(jī)的發(fā)送數(shù)據(jù)線（TXD）與接收數(shù)據(jù)（RXD）交叉連接，二者的地線（GND）直接相連，而其它信號線、如握手信號均不用，而采用軟件握手，這樣既可以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的任務(wù)又可以簡化電路設(shè)計(jì)、節(jié)約成本。選取它的主要依據(jù)在于：單5V電源供電，與讀卡器里其它芯片的工作電壓相同，符合所有EIA/232E標(biāo)準(zhǔn)，多路輸入輸出。WP=1為寫保護(hù)，只能讀出不能寫入，WP=0時器件允許進(jìn)行正常的讀寫操作。l A0、AA2：器件地址輸入端。l SDA：串行數(shù)據(jù)/地址線。 圖35 AT24C02管腳圖l SCL：串行時鐘輸入線。AT24C02芯片還具有體積小巧的特點(diǎn)，并且采用特殊的工作時序，絕不會誤寫成功，具有高度的可靠性。I2C總線采用了器件地址的硬件設(shè)置方法，通過軟件尋址完全避免了器件的片選線尋址端，從而使硬件系統(tǒng)具有更簡單、更靈活的擴(kuò)展方法。I2C總線是由PHILIPS公司發(fā)明的一種高性能芯片間串行同步傳輸總線。該芯片存儲容量為256字節(jié)，采用低功耗CMOS工藝制造，可以在無電源狀態(tài)下長期可靠存儲系統(tǒng)內(nèi)重要數(shù)據(jù)，工作壽命可達(dá)106次。PROM的28系列的芯片具有編程簡單、使用方便的特點(diǎn)，但是在此讀寫系統(tǒng)中其容量比實(shí)際要求的要大，若選用此系列的芯片不但能浪費(fèi)絕大部分的存儲單元，而且占用外部的存儲空間，增加了譯碼線路，并且增加了線路板的面積。PROM用來存儲關(guān)鍵信息。 表31 LCD1602引腳說明表編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2Data I/O2VDD電源正極10D3Data I/O3VL液晶顯示偏壓信號11D4Data I/O4RS數(shù)據(jù)/命令選擇端12D5Data I/O5R/W讀/寫選擇端（H/L）13D6Data I/O6E使能信號14D7Data I/O7D0Data I/O15BLA背光源正極8D1Data I/O16BLK背光源負(fù)極本設(shè)計(jì)電路如圖34所示，有八根數(shù)據(jù)線與單片機(jī)的P0口相連。D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。RW為讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。其中VDD接5V正電源，VSS為地電源，VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度。下面介紹1602及其使用。該芯片可顯示162個字符，比以前的七段數(shù)碼管LED顯示器在顯示字符的數(shù)量上要多得多。數(shù)據(jù)回放到PC機(jī)中后，通過分析處理，便于停車場工作人員及時掌握情況。功能鍵有查詢和通信兩種。根據(jù)此原理，CPU對整個鍵盤進(jìn)行掃描，即CPU不斷輪流對行線置低電平，再檢查列線輸入狀態(tài)，確定按鍵情況。44的意思即為：4根列線，4根行線，列線通上拉電阻接到電源上，因此若無按鍵按下時，各列線均為高電平。RST與Vss之間連接一個下拉電阻，與Vcc之間連接一個電容，目的是為了保證可靠的復(fù)位。、分別作串行數(shù)據(jù)的接收端和發(fā)送端。、主要用于數(shù)據(jù)的讀取與存貯。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路圖31所示。掉電方式保持RAM內(nèi)容，但振蕩器停止工作，并禁止所有其他部件的工作直到下一個硬件復(fù)位。此外，AT89C51是用可降到0頻率的靜態(tài)邏輯操作設(shè)計(jì)的，并支持兩種可選的軟件節(jié)能工作方式。該單片機(jī)是ATMEL公司8位單片機(jī)系列產(chǎn)品之一，是一種40引腳雙列直插式芯片。下面將討論這幾部分電路的設(shè)計(jì)過程。 存儲器芯片：用以存儲消費(fèi)金額、消費(fèi)時間等用戶信息。 1602：對時間和金額進(jìn)行顯示。 DS1302：記錄進(jìn)出停車場的時間，由此記錄出停車的時間。 讀卡器：它與單片機(jī)相連，通過單片機(jī)對讀出的卡內(nèi)信息進(jìn)行處理，只要有非接觸式IC卡進(jìn)入讀卡器射頻能量范圍，讀卡器便通過射頻信號與IC卡通信，讀取卡中數(shù)據(jù)，并將其送給單片機(jī)處理。 非接觸式IC卡：相當(dāng)于門的鑰匙，它是通過磁力線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流向讀卡器發(fā)射卡內(nèi)信息，完成讀卡操作的。在出口處，持卡的車輛，將卡插入讀寫器，出口管理處同樣啟動計(jì)價(jià)程序，同時在顯示屏上給予顯示本次停車的時間，停車的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，以及本次應(yīng)繳納的費(fèi)用，系統(tǒng)自動扣減停車費(fèi)用，并予以放行[7]。 工作原理本系統(tǒng)的工作原理是利用非接觸式IC卡，在車輛進(jìn)入和外出時記錄時間差值，計(jì)算出停車費(fèi)用，費(fèi)用計(jì)算公式：（外出時間—進(jìn)入時間）價(jià)格=應(yīng)收費(fèi)用。會增加硬件開支，但是精度高。時鐘芯片的選擇方案和論證方案一：直接采用單片機(jī)定時計(jì)數(shù)器提供秒信號，采用此種方案雖然減少芯片的使用，節(jié)約成本，用起來比較方便，但其缺點(diǎn)是精度不高，設(shè)置時間間隔不當(dāng)、CPU掉電等都會影響時鐘的正常運(yùn)行。目前我國引進(jìn)的射頻 IC卡主要有PHILIPS公司的Mifare和ATMEL公司的Temic卡。用戶可根據(jù)不同的應(yīng)用設(shè)定不同的密碼和訪問條件。 應(yīng)用極廣泛。非接觸式卡的每張卡都具有全球唯一的序列號，制造廠家在產(chǎn)品出廠前已將此序列號固化，不可再更改，可為第一用戶設(shè)置卡與讀寫設(shè)備相對應(yīng)的唯一的密鑰，卡與讀寫器之間采用雙向驗(yàn)證機(jī)制，同時IC卡也驗(yàn)證讀寫器的合法性[5]。 178。 高抗擾能力、防沖突。此外，非接觸式卡表面無裸露芯片，無須擔(dān)心靜電擊穿，芯片脫落，彎曲損壞等問題，適應(yīng)各種惡劣環(huán)境，大大增加卡片的使用壽命。 可靠性高、使用壽命長、維護(hù)成本低。非接觸式IC卡通過線圈射頻感應(yīng)從讀寫器獲取能量和交換數(shù)據(jù)，所以又稱射頻卡。但是，這類卡的讀寫操作速度較慢，操作也不方便，每次讀寫時必須把卡正確地插入到讀寫器的日槽才能完成數(shù)據(jù)交換，如此，在公交、考勤等需要頻繁讀寫卡的場合就不很方便，而且讀寫器的觸點(diǎn)和卡片上IC卡的觸腳暴露在外，容易損壞和搞臟而造成接觸不良[4]。目前在社會上常見的是接觸式IC卡。方案一：接觸式的IC卡。根據(jù)上述三種方案，我們兼顧容量、價(jià)格和可操作性，選用第三種方案。方案三：選用美國Microchip公司生產(chǎn)的AT24C02芯片，體積小巧并且采用特殊的工作時序，絕不會誤寫成功，具有高度的可靠性。它具有低功耗、大容量、擦寫速度快、可整片或分扇區(qū)在系統(tǒng)中編程、擦除等特點(diǎn)。方案一：用紫外線存儲器ROM，這個操作不太方便，由于本系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)是不斷變化的，因此這種方案不可取。存儲器電路模塊的選擇存儲器的作用在本設(shè)計(jì)中主要起到用戶信息的存儲，和最后車輛的出入信息的存貯。這種顯示器，用英文顯示相關(guān)信息，價(jià)格適中，操作也方便，作為本設(shè)計(jì)是最合適不過。方案三：采用帶中文字庫的LCD液晶顯示器來完成顯示，這種顯示器作為本系統(tǒng)設(shè)計(jì)，固然最好，但考慮到系統(tǒng)成本的問題，帶中文字庫的LCD一般都比較貴，采用這種方案，勢必會增加設(shè)計(jì)成本。這種方案的原理和方案一都差不多，用16X16點(diǎn)陣排列，將字型分成上下兩個半部，上下半部皆為16列，每列用一個字節(jié)表示（8個點(diǎn)），因此，每個字需要32個字節(jié)來表示。當(dāng)然，其發(fā)光數(shù)碼管價(jià)格較便宜，可節(jié)約成本，但在停車場中應(yīng)用，所需數(shù)碼管較多，操作麻煩，并且不直觀，更無商業(yè)優(yōu)勢可言。方案一：可用七段共陽極LED數(shù)碼顯示，將停車時間、金額等顯示出來。顯示電路模塊的選擇顯示電路的主要任務(wù)是反應(yīng)出操作結(jié)果和相關(guān)停車時間與價(jià)格的信息。采用這種方案既節(jié)約資源又方便，而且能夠滿足本設(shè)計(jì)的需要。方案二：矩陣鍵盤。這種方案的操作過程，就是直接從單片機(jī)I/O口引出通上拉電阻，接一按鍵，當(dāng)按鍵按下時，單片機(jī)該端口為“0”，單片機(jī)通過對此端口邏輯“0”判斷，來完成按鍵的識別，達(dá)到數(shù)據(jù)的輸入，功能的實(shí)現(xiàn)。成本也相對低一些，雖然在控制與顯示的結(jié)合上有些復(fù)雜，但和前者相比用單片機(jī)設(shè)計(jì)還是比較可行的。它的準(zhǔn)確度相當(dāng)高，并且C語言和匯編兼容的編程環(huán)境也很方便來實(shí)現(xiàn)一些調(diào)用。方案二：用單片機(jī)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)起來結(jié)構(gòu)清晰，各個模塊從硬件上設(shè)計(jì)起來相對簡單，控制與顯示的模塊間的連接也會比較方便。系統(tǒng)電路組成框圖，如圖21所示。本設(shè)計(jì)以ATMEL公司的AT89C51單片機(jī)作為微控制器，采用MFRC500讀卡器，因?yàn)樾枰斎氲臄?shù)字量比較多，所以鍵盤采用4X4矩陣鍵盤，以DS1302作為系統(tǒng)時鐘，以AT24C02作為不掉電存儲器，采用LCD顯示，并以RS232接口和計(jì)算機(jī)通信，組成一套功能齊全的非接觸IC卡讀寫系統(tǒng)。在整個系統(tǒng)中，非接觸IC卡是兩部分硬件設(shè)備相互聯(lián)系的橋梁，非接觸 IC卡的讀寫程序設(shè)計(jì)是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。2 總體方案設(shè)計(jì)整個系統(tǒng)硬件設(shè)備由停車場入口設(shè)備、停車場出口設(shè)備兩部分組成。本文設(shè)計(jì)的非接觸式IC卡停車場收費(fèi)系統(tǒng)，由單片機(jī)、讀卡器以及時鐘顯示等模塊組成。文中論述了以非接觸式IC卡為收費(fèi)介質(zhì)的停車場管理系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。采用非接觸式儲值IC卡收費(fèi)系統(tǒng)，不但極大地減輕結(jié)算的難度，統(tǒng)計(jì)及時準(zhǔn)確，而且有外形美觀、攜帶方便、可重復(fù)充值和能記名掛失的優(yōu)點(diǎn)，是消費(fèi)管理現(xiàn)代化的標(biāo)志?？ㄆ谝欢ň嚯x范圍(通常為5—10mm)靠近讀寫器表面，通過無線電波的傳遞來完成數(shù)據(jù)的讀寫操作。非接觸式 IC卡(又稱射頻卡)是近幾年發(fā)展起來的新技術(shù)，它成功地結(jié)合了射頻識別技術(shù)和 IC卡技術(shù)，解決了卡中無源和免接觸讀寫這一難題，是電子領(lǐng)域的一大突破。由于單片機(jī)體積小巧、功能強(qiáng)大、應(yīng)用靈活、價(jià)格便宜，所以應(yīng)用十分廣泛。　 當(dāng)前,單片機(jī)被廣泛地應(yīng)用于人們生活的各個領(lǐng)域。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，擁有私人車輛已不再是高不可及的夢想，目前已經(jīng)有越來越多的家庭或個人擁有車輛，在出行變得方便的同時，停車卻成了開車人要面臨的棘手問題，因此解決停車難就成了所有開發(fā)商首先要考慮的一個問題。隨著技術(shù)的提高，停車票的介質(zhì)逐漸多元化，出現(xiàn)了包括遠(yuǎn)距離微波卡、條碼票、晶片硬幣、信用卡、手機(jī)、智能卡等。 Automatic charging for parking目錄摘要 IABSTRACT II1引言 1 1 非接觸式IC卡停車場收費(fèi)系統(tǒng)的意義 22 總體方案設(shè)計(jì) 3 3 3 工作原理 63 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 7 單片機(jī)及其外圍電路設(shè)計(jì) 7 鍵盤電路的設(shè)計(jì) 8 9 10 串行通信接口電路的設(shè)計(jì) 11 時鐘電路設(shè)計(jì) 12 134 系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì) 17 17 鍵盤處理子程序 18 18 串口通信子程序 19 時鐘子程序 19 205 結(jié)論 22參考文獻(xiàn) 23致謝 24附錄 251引言停車場收費(fèi)系統(tǒng)在國外的發(fā)展最初可以追溯到上世紀(jì)60年代，以自動發(fā)票機(jī)的面世為標(biāo)志。 IC card。（保密論文在解密后遵守此規(guī)定）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)聲明本人完全了解濱州學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定。 對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 學(xué)號 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目： 非接觸式IC卡停車場收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 獨(dú) 創(chuàng) 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計(jì)（論文）不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名: 二〇一〇年九月二十日本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計(jì)（論文）；同意學(xué)校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計(jì)（論文）的部分或全部內(nèi)容，允許他人依法合理使用。作者簽名: 二〇一〇年九月二十日摘要隨著國民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展, 城市汽車數(shù)量劇增, 停車難問題愈來愈凸現(xiàn), 在增加停車場數(shù)量的同時, 提高停車場的智能化管理是解決這個問題的關(guān)鍵. 本文提出的自動計(jì)時收費(fèi)系統(tǒng), 是一種基于AT89C51單片機(jī)的非接觸式IC卡的停車場收費(fèi)系統(tǒng). 該系統(tǒng)采用比傳統(tǒng)停車計(jì)費(fèi)方式更優(yōu)越的自動計(jì)時計(jì)費(fèi)方式, 系統(tǒng)硬件設(shè)備由入口設(shè)備和出口設(shè)備組成, 論述了它們的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì), 畫出其軟件設(shè)計(jì)的程序流程圖. 該系統(tǒng)操作簡單, 價(jià)格低廉, 安裝調(diào)試方便, 很好地解決了停車場的收費(fèi)問題.關(guān)鍵詞：非接觸式；IC卡；AT89C51單片機(jī)；自動收費(fèi)停車 III ABSTRACTWith the rapid development of national economy, the quantity of cars in city increases. Parking problems bee more and more evident. In addition to increasing the number of parking lots, improving of intelligent parking management is the key to