隨著以ARM為代表的嵌入式 32位微處理器技術(shù)得到了飛速發(fā)展，無(wú)論是在功耗、便攜性還是在硬件成本上，許多高性能的 ARM芯片已經(jīng)與單片機(jī)相差無(wú)見(jiàn)，因此在許多下業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)中，使用ARM芯片取代傳統(tǒng)的8/16位單片機(jī)已經(jīng)是一個(gè)非常經(jīng)濟(jì)、理想的選擇 [1][2]。同時(shí)，隨著RFID（射頻識(shí)別）技術(shù)的逐步成熟，射頻識(shí)別技術(shù)相關(guān)應(yīng)用已經(jīng)成為當(dāng)前的熱點(diǎn)，特別是對(duì)于質(zhì)檢、物流、醫(yī)療、地質(zhì)和交通等行業(yè)場(chǎng)所不固定的應(yīng)用場(chǎng)合，具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。為了對(duì)出入停車場(chǎng)的車輛進(jìn)行高效優(yōu)質(zhì)的智能化管理，根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)：使車輛進(jìn)出有序、手續(xù)簡(jiǎn)便、速度快、安全防盜、管理自動(dòng)化、收費(fèi)公正合理、應(yīng)收費(fèi)用不流失，以及減少管理人員等，將嵌入式技術(shù)和 RFID技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代化停車場(chǎng)管理系統(tǒng)中，可以有效地對(duì)車輛進(jìn)行管理。

   2. 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

   2.1 ARM9處理器

   本設(shè)計(jì)采用ATMEL公司的ARM9微處理器，該處理器是基于一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真和嵌入跟蹤的ARM是通用的32 位微處理器，它具有高性能和低功耗的特性。ARM 9結(jié)構(gòu)是基于精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī) (RISC)原理而設(shè)計(jì)的。指令集和相關(guān)的譯碼機(jī)制比復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)要簡(jiǎn)單得多。這樣使用一個(gè)小的、廉價(jià)的處理器核就可實(shí)現(xiàn)很高的指令吞吐量和實(shí)時(shí)的中斷響應(yīng)。由于使用了流水線技術(shù)，處理和存儲(chǔ)系統(tǒng)的所有部分都可連續(xù)工作。通常在執(zhí)行一條指令的同時(shí)對(duì)下一條指令進(jìn)行譯碼，并將第三條指令從存儲(chǔ)器中取出。由于ARM9的144腳封裝、極低的功耗、 16kB片內(nèi)靜態(tài)RAM、多個(gè) 32位定時(shí)器、8路10位ADC、PWM輸出以及多達(dá)9個(gè)外部中斷管腳、通過(guò)可編程的片內(nèi)鎖相環(huán)(PLL)可實(shí)現(xiàn)最大為60M的CPU操作頻率使它特別適用于工業(yè)控制、醫(yī)療系統(tǒng)、訪問(wèn)控制和電子收款機(jī)(POS)。

   采用ATMEL作為主控制芯片，通過(guò)RS485/232轉(zhuǎn)換電路，實(shí)現(xiàn)MCU與上微機(jī)PC的通信，控制讀寫(xiě)器與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸，地感線圈以及車輛感應(yīng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，并對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)、緩存、過(guò)濾、轉(zhuǎn)發(fā)等預(yù)處理。

    2.2 RFID簡(jiǎn)介[3][6]

   射頻識(shí)別(RFID：Radio Frequency Identification)技術(shù)是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)通過(guò)空間耦合 (交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸信息傳遞并通過(guò)所傳遞的信息達(dá)到識(shí)別目的的技術(shù)。它是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。射頻識(shí)別[5][6]系統(tǒng)由射頻卡、讀寫(xiě)器、微波天線三部分組成。射頻卡 (Tag，即電子標(biāo)簽 )：由耦合元件及芯片組成，標(biāo)簽含有內(nèi)置天線，用于和射頻天線間進(jìn)行通信，通常是存有數(shù)據(jù)的小型電子標(biāo)簽，它具有智能讀寫(xiě)及加密通信的能力，卡內(nèi)存儲(chǔ)了用戶的詳細(xì)信息，例如：卡號(hào)、車牌號(hào)、車型、車輛所屬單位、余額等。讀寫(xiě)器：讀取(也可以寫(xiě)入)標(biāo)簽信息的設(shè)備。微波天線：在標(biāo)簽和讀寫(xiě)器間傳遞射頻信號(hào)。

   2.3主要部分功能介紹

   1）上位機(jī)系統(tǒng)：主要包含監(jiān)控計(jì)算機(jī)PC和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。監(jiān)控計(jì)算機(jī) PC對(duì)停車場(chǎng)實(shí)施監(jiān)控，數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)和更新停車場(chǎng)的數(shù)據(jù)信息。
   2） RFID系統(tǒng)：讀寫(xiě)器主要由射頻發(fā)射接收電路和接口模塊組成。當(dāng)?shù)馗芯€圈感應(yīng)到車輛進(jìn)出時(shí)，相應(yīng)地，讀寫(xiě)器發(fā)射信號(hào)，激活進(jìn)入工作區(qū)的射頻識(shí)別卡，同時(shí)把卡片傳輸器送來(lái)的高頻載波信號(hào)經(jīng)過(guò)放大解調(diào)解碼后變成數(shù)字信號(hào)最終送給PC。
   3）感應(yīng)系統(tǒng)：采用ATMELARM9微處理器作為信息處理芯片，實(shí)現(xiàn)感應(yīng)系統(tǒng)與 PC機(jī)的通信。地感線圈檢測(cè)汽車的到來(lái)，車感線圈則用于汽車的防砸保護(hù)。
   4）道閘系統(tǒng)：根據(jù)PC機(jī)發(fā)出的命令做出相應(yīng)的升降反應(yīng)。
   5）輔助系統(tǒng)：包含攝像機(jī)，LED提示牌和警報(bào)器以及打印設(shè)備等。

   3. 系統(tǒng)的工作原理和過(guò)程

   3.1系統(tǒng)的工作原理

   進(jìn)出的輛車上均配置有一張預(yù)先在系統(tǒng)注冊(cè)的無(wú)源射頻卡，射頻卡被讀寫(xiě)器傳輸?shù)哪芰考せ詈?，向讀寫(xiě)器發(fā)射信號(hào)，當(dāng)安裝在出入口附近的遠(yuǎn)距離讀寫(xiě)器接收到感應(yīng)卡信號(hào)后，讀寫(xiě)器通過(guò)485（或者韋根）接口將射頻卡信息發(fā)給上位機(jī)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，判斷卡片的合法性：如果合法，則指示道閘控制器上的繼電器動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)道閘開(kāi)啟，允許車輛出入；否則不予放行。道閘系統(tǒng)可配置圖像抓拍裝置，在車輛出入時(shí)，實(shí)時(shí)抓拍當(dāng)前車輛照片并保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。這樣，上位機(jī)PC可以實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛出入記錄，包括卡號(hào)、車輛部門(mén)、牌照以及照片、進(jìn)場(chǎng)時(shí)間等信息。

  3.2系統(tǒng)的工作過(guò)程

   首先，用戶開(kāi)車入場(chǎng)時(shí)，通過(guò)地感線圈，讀寫(xiě)器感應(yīng)到用戶卡，自動(dòng)判斷該卡是否有效。如果有效，把用戶信息傳遞給計(jì)算機(jī)，通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)信息對(duì)比，信息一致，電動(dòng)道閘將自動(dòng)抬起放行，否則按特殊情況處理。如果無(wú)效 (過(guò)期或非本場(chǎng)卡)，系統(tǒng)通過(guò)聲音報(bào)警， LED提示，道閘不抬起，這時(shí)保安可通過(guò)內(nèi)部通話系統(tǒng)與監(jiān)控管理中心聯(lián)系，及時(shí)進(jìn)行特殊處理，可以給車主發(fā)放臨時(shí)卡進(jìn)場(chǎng)停車。道閘抬起后，車輛通過(guò)道閘時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)防砸車檢測(cè)裝置，防止砸車。車輛通過(guò)道閘，道閘自動(dòng)落下，系統(tǒng)將入場(chǎng)車輛信息（卡號(hào)、進(jìn)場(chǎng)時(shí)間、圖像等）自動(dòng)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)，完成一次進(jìn)場(chǎng)過(guò)程。相反，車輛出場(chǎng)時(shí)，用戶開(kāi)車到出口讀寫(xiě)器感應(yīng)范圍內(nèi)，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)里的信息檢索，查到相應(yīng)的車輛相關(guān)記錄，系統(tǒng)界面顯示出記錄提供的用戶類型、車牌號(hào)碼、車輛照片等信息。同時(shí)攝像頭再次抓拍車輛照片，系統(tǒng)界面并排顯示車輛原始照片和當(dāng)前照片，并醒目地顯示車牌號(hào)，以便員工進(jìn)行核對(duì)檢驗(yàn)，以防盜車。對(duì)于固定用戶，系統(tǒng)將自動(dòng)刷去相應(yīng)停車費(fèi)用，然后才允許出場(chǎng)；如果余額不足則系統(tǒng)報(bào)警提示，采取特殊處理。臨時(shí)用戶繳付停車費(fèi)用后，歸還臨時(shí)卡，然后出口道閘啟動(dòng)，用戶可以出場(chǎng)，完成一次進(jìn)場(chǎng)過(guò)程。

   整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了固定用戶（卡內(nèi)有充足信用額）不停車通過(guò)，節(jié)省了客戶時(shí)間；而其他情況都可以做相應(yīng)的處理，既給特殊客戶提供了方便，也給車場(chǎng)帶來(lái)了更多的收入。

   4. 管理軟件的設(shè)計(jì)

   上位機(jī)管理軟件可以直接運(yùn)行于計(jì)算機(jī)PC。在 Windows環(huán)境下運(yùn)行，首先建立 MS SQL Server-2000數(shù)據(jù)庫(kù)表，以 Visual C++6.0 開(kāi)發(fā)工具為基礎(chǔ)，采用 ADO技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)。 PC機(jī)通過(guò)串口采集數(shù)據(jù)，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)按照通信協(xié)議進(jìn)行校驗(yàn)。若校驗(yàn)錯(cuò)誤，則要求 ‘信號(hào)處理模塊 ’（由LPC2210和射頻識(shí)別裝置組成）重發(fā)數(shù)據(jù)；若校驗(yàn)正確，則提取車輛標(biāo)簽信息中的車牌號(hào)，與數(shù)據(jù)庫(kù)中的車輛信息進(jìn)行對(duì)比。若提取的車牌號(hào)在數(shù)據(jù)庫(kù)中存在，PC機(jī)則傳送信息給“控制執(zhí)行機(jī)構(gòu) ”，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)對(duì)道閘系統(tǒng)的操作，同時(shí)在應(yīng)用程序界面顯示當(dāng)前通行的車輛的基本信息；若提取的車牌號(hào)在數(shù)據(jù)庫(kù)中不存在，則向管理中心提示報(bào)警，做特殊處理。

   5. 結(jié)語(yǔ)

  順通智能利用ARM 嵌入式控制系統(tǒng)和射頻識(shí)別技術(shù)結(jié)合設(shè)計(jì)了停車場(chǎng)的智能化管理系統(tǒng)，克服了用接觸式 IC 卡和碰觸 IC卡設(shè)計(jì)的管理系統(tǒng)易受惡劣環(huán)境影響、易變形損壞、不便隱蔽安裝的缺陷，實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)不停車就可以進(jìn)出場(chǎng)和無(wú)人化管理，方便管理人員進(jìn)行調(diào)度，減輕了管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。系統(tǒng)具有友好的人機(jī)界面，操作方便，滿足了停車場(chǎng)管理系化管理系統(tǒng)！

順通智能作為“出入口控制”技術(shù)領(lǐng)先方案的提供者，在行業(yè)內(nèi)始終保持著領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。不斷了解世界先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展潮流，不斷接受新觀念及享受新技術(shù)帶來(lái)的成果，在創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)及打造更穩(wěn)定、更安全的產(chǎn)品方面，順通智能人孜孜追求，銳意進(jìn)取。

以創(chuàng)造最大客戶價(jià)值為核心使命，堅(jiān)持自主發(fā)展、不斷自我超越，是順通智能始終秉承的產(chǎn)品發(fā)展及經(jīng)營(yíng)路線，通過(guò)近幾年的努力，到目前為止順通智能停車場(chǎng)系統(tǒng)已全面完成平臺(tái)改造，提前進(jìn)入ARM時(shí)代，并已獲得成功的推廣及應(yīng)用。必將會(huì)為重新詮釋及演繹新的停車場(chǎng)的發(fā)展歷史而貢獻(xiàn)力量

聯(lián)  系  人：趙經(jīng)理

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