【毕业设计】便携式停车收费器（硬件设计） ㊣ 精品文档 值得下载

既便于卡片印刷，又提高了卡片的使用可靠性。

操作方便，由于非接触通讯，读写器在范围内就可以对卡片操作，所以不必插拨卡，非常方便用户使用。

非接触式卡使用时没有方向性，卡片可以在任意方向掠过读写器表面，既可完成操作，这大大提高了每次使用的速度。

防冲突非接触式卡中有快速防冲突机制，能防止卡片之间出现数据干扰，因此，读写器可以同时处理多张非接触式卡这提高了应用的并行性，无形中提高系统工作速度，可以适合于多种应用。

非接触式卡的序列号是唯的，制造厂家在产品出厂前已将此序列号固化，不可再更改。

非接触式卡与读写器之间采用双向验证机制，即读写器验证卡的合法性，同时卡也验证读写器的合法性。

非接触式卡在处理前要与读写器之间进行三次相互认证，而且在通讯过程中所有的数据都加密。

此外，卡中各个扇区都有自己的操作密码和访问条件。

接触式卡的存储器结构特点使它卡多用，能运用于不同系统，用户可根据不同的应用设定不同的密码和访问条件，相比之下，非接触式卡加密性能更好。

课题设计的意义及发展前景基于非接触式卡的这些优点，设计出的停车收费管理器将使得停车场管理系统更加智能化，并具有实际使用价值，在当今的社会将有很大的发展前景。

系统总体设计本课题是根据停车场智能化管理的需要提出的系统设计，而且所设计出来的产品要具有实用价值才具有其真正的价值。

系统设计任务及实现功能要想设计出种停车收费管理系统，首先，设计的停车计时收费器，必须要有计时功能，收费标准按时间来计费其次，假如来了辆车，要知道哪个地方有空位，要不然会导致堵车管理混乱等现象再者，该系统要有查询功能，以便用户想知道自己的具体详细信息，包括停车时间停车位，消费金额，并且还能够把这些信息显示出来，用液晶模块显示或数码管显示即可。

系统设计基本要求设计停车场计时收费系统应考虑系统操作简单，尽可能地采用图形，人机界面的操作方式停车场使用者尽可能在最短的时间进入或离开停车场，避免堵车现象收费合理多用多付费少用少付费收费方便。

系统总体设计单片机显示键盘存储器时钟卡读写模块通信图系统总体结构方框图在掌握系统设计的目的，要求及思想之后，才能勾画出系统的总体设计，对于本课题同样如此。

其简单方框结构图如图所示，具体内容将在后面章节介绍。

系统的工作过程假设来了辆车，先给车主张卡并在收费器上感应下，表示已记录停车起始时间，而且所有卡都有编号，这些编号对应停车位或者是打印张票据，印有编剧编号停车起始时间，停车位，通过按键来实现的，然后打开挡车闸电机控制信号，让车主把车开进去。

等到车主来取车时，再把卡收回来，并在收费器上感应下，以记录停车结束时间，并且把信息显示出来，包括消费金额，消费时间等，车主付费后打开挡车闸即可离去打印票据方式其实差不多，再通过按键输入编号打印张票据，上面印有停车结束时间消费金额，付费后车主方可离去。

如果中途车主不取车想知道自己已停车多久了，就需要查询，输入卡号调出所有信息即可。

打印票据也样输入票据编号，调出相关信息。

系统设计方案系统设计方案般来说，系统的设计有许多中方案，只要其中任何个模块选用的方式不同，就是另种方案了。

下面就停车计时收费管理系统的设计列举几种方案。

方案设计任何种系统，单片机是其核心部分。

在本课题中可以选用系列的单片机，至于哪种型号只要满足设计的要求即可。

收费方式采用非接触式和接触式方式，需要利用卡读写器对卡进行读取信息，信息存储采用外接芯片，通常选用系列，数据通信采用外接芯片，时钟模块选用硬件时钟系统，信息显示采用液晶屏方式。

方案二单片机系统仍选用系列，收费采用打印票据方式，这就需要考虑选用哪种类型打印机，信息存储采用外接芯片，通常选用系列，数据通信采用外接芯片，时钟模块采用硬件时钟系统，信息显示用液晶屏方式。

方案三单片机系统选用系列，收费采用打印票据方式，信息存储采用外接芯片，通常选用系列，数据通信采用外接芯片，时钟模块选用软件时钟系统，既单片机内部时钟系统，信息显示用数码管方式。

综上所述，本课题设计方案并不是单不可选的。

至于选用哪种方案要考虑综合因素以及个人的看法和见解了。

系统设计方案选择及比较对于本设计我选用的是方案，并且选用非接触式的，相比之下，我认为方案比其他几种方案更具优势首先，选用现代化技术非接触式卡方式，就使设计出的产品更加智能化。

其次，显示方式是采用液晶屏显示的，这样可以显示的信息更加详细具体，如果是采用的是数码管显示的话，它只能显示数字信息，这样就不直观明了，并且设计的硬件电路也更加复杂。

根据方案，整个系统硬件设备的设计和主要功能如表所示。

表硬件设备组成与功能设备名称硬件组成主要功能硬件设备模块。

车子进来时，读取卡编号，验证用户卡合法性，向卡写停车起始时间，与上位机通信，设置，校对当前时间等功能。

车子出去时，读取卡存储信息，验证用户卡合法性，从根据停车起始时间和当前时间计算停车费用，记录停车数据，用户根据显示屏显示的费用进行付费。

卡存储信息，与为了在负载电流瞬时增减时，不致引起输出电压有较大的波动。

图电源电路系统分析与测试研制阶段对各个硬件模块电路和软件模块进行了初步调试和模拟实验，也对各个硬软件模块之间连接后进行了初步调试和模拟实验样机装配完后，必须进行联机实验，来发现样机中硬件和软件两方面还存在的问题，通过实验室和现场的交替联机调试和实验，解决存在的问题，使系统在实际环境中运行稳定，测量数据可靠系统分析往往在个系统设计完成后需要对系统进行全面的分析，分析它的优缺点可能还会存在些问题，尽管在设计的时候从很多方面角度去考虑过经过分析看看还有没有需要改进的地方以及如何去改进本文设计的是基于非接触式卡停车计时收费管理系统，经过分析也是存在些问题的首先，对硬件系统的设计可能在芯片的选择上没有什么大问题，但是从考虑开发成本上也许还有更好的选择，而且也能够达到同样的效果其次，在实现功能上还有不足之处，用户信息没有和卡绑定，因此拿着卡开出别人的车也管理中心也不知道，这就涉及到安全问题，而且用户没有按照对应序号停车，现在要查询自己的车所停位子，也无法通过系统查询到，只能用户自己去找但是，该系统采取的这种设计方案也有它的长处所在，它是利用非接触式卡技术，操作起来方便快捷，而且不用人工去计算停车费用，用单片机去控制计时收费问题大大减轻人力劳动对于以上不足问题也可以这样改进，由于时间问题对于芯片的最佳选择在这里就不再去研究了，但是涉及的安全问题以及停车位的查询是可以实现的，可以采用摄像的方法摄下汽车车牌号码，送单片机处理，不过这样就加大硬件设计成本，还可以通过键盘将信息输入到单片机中处理，只不过软件的设计要求更加严格系统测试系统设计完成后，进入印制板制作器件焊接及软件编程阶段。

在印制板设计时，要仔细考虑印制板的面积布局及连线长度，以减小对信号的延时和抗干扰。

对加工好的印制板还要进行仔细的检查，最后将器件插座及元件等逐焊接在印制板上。

在电路板焊接以前，我们必须要把所有的芯片，其它原器件进行检测，这是硬件调试的第个步骤，这个步骤是不可却少的，但把这个环节忽视了，在后面的调试中将有可能会遇到更为麻烦与复杂的问题。

如果芯片的个引脚坏了但又未对其进行过检测，但把元器件都焊接在电路板上后，它将对整个电路板造成影响，要更换新的芯片也是难上加难。

所以对元器件的调试决不可掉以轻心。

将要调试的芯片接好高低电平，用万用表分别测试个引脚的电平输出，看其是否跟理论上的电平输出致，些芯片需要控制信号的，在调试的时候是必须把那些控制信号都得接上。

将印制电路板制作好了，就把元器件焊接好，在焊接时应注意元件引脚的顺序，焊接好后，接通电源，用万用表检测线路是否接通，当发现线路的断裂，用焊锡将断裂处接好。

并特别注意线路中的高低电平是否正常，因为这会直接影响到整个硬件制作的成功。

结论本文介绍了种基于非接触式卡停车计时收费管理系统，具有操作简单，运用快捷方便，安全可靠等优点。

根据课题的基本要求提出了系统的总体构成，以及如何实现这些功能拟定出了系统设计方案。

系统的设计是采用非接触式卡技术来完成，因此从中我们学习到非接触式卡在系统中的应用，它的功能特性，工作原理，以及与读写模块之间的基本工作原理，但是，任何系统的组成单片机是不可缺少的部分。

该系统的基本工作过程是在选择了单片机的基础上，采用定时器提供准确的计时功能，为停车计时实现合理收费。

存储结算信息，读写器对进行读写操作，构成键盘实现查询功能，通过与上位机通信，并将信息送到显示，从而达到设计的基本要求。

虽然本次设计基本完成课题的要求，但是仍存在些漏洞我们设计的是便携式停车计时收费器，因此系统操作起来应该简单方便快捷尤为重要。

就其设计的不足之处来讲，该系统是没有对车牌号进行检测，设计的时候考虑到了这个问题例如，假设来了辆车，给车主张卡后，如果将车主的车牌号写入系统中，实现车子与卡的绑定，对车牌号的检测就不是问题了。

但是这样做并不是很实际，因为将车牌号输入到系统中需要时间，而且用户需要等输完车牌号后才能进去停车，有些用户就会觉得很麻烦，并且输入车牌号不仅需要输入数字，还有汉字和字母，因此这样做加大了对软件设计的难度。

我们在设计时对卡进行编号并与停车位对应起来，也就是说用户停车的时候根据卡的编号将车子停到对应的停车位，这样来，用户取车子根据卡上的编号也是比较容易找到的，也就相当于卡与车子绑定了样但是毕竟不是绑定，在实际还是会出现些问题的，比如几个朋友在起玩，但是他们的车子不是同时间停的，取车的时候拿错了卡，这是就不能检测出该，虽然说对系统没什么损害，但是这就是个漏洞问题。

由于时间紧迫，设计的比较仓促，没有设计其他方案来解决这问题。

目前我国私家车刚刚进入普及阶段，该系统的提出具有定的前瞻性，并且系统是在实际考察和实验基础上开发的，对现有停车场只需进行简单的改造，就可实现智能化管理，进步推广使用必将带来巨大的社会效益和经济效益。

本文的创新点提出自动计时收费停车的实现方案采用接口和总线接口的器件，充分的利用了单片机有限的端口。

致谢经过了个多月的学习和工作，在朱兆优老师的悉心指导和严格要求下，我终于完成了论文的设计。

从课题选择方案论证到具体设计，每步对我来说无疑是个巨大的尝试和挑战，这是我在大学期间完成的