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基于RFID技术的嵌入式停车场系统的设计与实现

2020-12-14阅读(459)

基于RFID技术的嵌入式停车场系统的设计与实现

论文摘要

随着城市中的汽车数目的剧增,传统停车场的弊端日益凸显出来。目前停车场存在安全可靠性差、车辆进出缓慢、缺乏网络支持等等缺点,因而不能满足新一代停车场发展的要求。本文以深圳科技局项目“可唤醒式车辆自动检测及安全管理无线网络系统研发”的研究成果为基础,通过工程实践和理论创新,提出了新一代基于RFID技术的嵌入式停车场系统。论文的创新工作主要有:（1）根据模块化的设计理念设计了嵌入式停车场控制板,控制板更加容易升级和维护,停车场系统的使用寿命得到极大的延长。（2）通过深入研究实时操作系统μC/OS-II内核,实现了μC/OS-II操作系统向PIC18F单片机的移植;针对μC/OS-II任务调度算法的不足之处,本文提出了一种改进的分组任务调度算法。（3）在深入研究RFID系统防碰撞算法基础上,提出了一种改进的动态帧时隙防碰撞算法。该算法采用了唯一ID映射和Q值动态调整帧时隙的方法来提高标签识别速率,软硬件实现比较容易,实用价值较高。（4）针对目前停车场缺乏网络支持的缺点,本文设计了CAN/以太网网关。本文详细阐叙了基于ENC464J600以太网接口芯片和SJA1000 CAN控制芯片的CAN/以太网网关的硬件和软件设计。本文所设计的嵌入式停车场系统已成功应用于小区和高速收费系统,其合理性和可靠性得到了充分验证,这为下一步的应用软件设计提供了有力的支持。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 本文选题背景及意义
  • 1.2 停车场的国内外现状及发展趋势
  • 1.2.1 国外发展现状及存在问题
  • 1.2.2 国内发展现状及存在问题
  • 1.3 本文主要研究内容与章节安排
  • 1.3.1 本文主要研究内容
  • 1.3.2 本文章节安排
  • 第2章 嵌入式停车场硬件系统设计
  • 2.1 引言
  • 2.2 系统的需求和可行性分析
  • 2.3 停车场管理系统
  • 2.3.1 出入口管理
  • 2.3.2 入场子系统工作流程
  • 2.3.3 出场子系统工作流程
  • 2.4 嵌入式停车场硬件系统设计
  • 2.4.1 停车场控制板设计
  • 2.4.2 主芯片电路
  • 2.4.3 实时时钟设计
  • 2.4.4 存储模块设计
  • 2.4.5 道闸控制板设计
  • 2.5 系统PCB 设计
  • 2.5.1 电源和地线的处理
  • 2.5.2 数字地与模拟地的处理
  • 2.5.3 高速信号线布线
  • 2.6 本章小结
  • 第3章 嵌入式停车场软件系统设计
  • 3.1 软件系统需求分析
  • 3.2 主控制板任务及其等级划分
  • 3.3 任务调度算法改进
  • 3.3.1 分组优先级的任务调度算法
  • 3.3.2 时间片任务调度算法
  • 3.3.3 改进分组优先级的任务调度算法
  • 3.4 RTOS 向PIC18 的移植
  • CPU.H'>3.4.1 改写OSCPU.H
  • CPUC.C 的汇编函数'>3.4.2 改写uOSCPUC.C 的汇编函数
  • CPUC.C 的C 函数'>3.4.3 改写OSCPUC.C 的C 函数
  • 3.5 本章小结.
  • 第4章 远距离RFID 防碰撞算法设计
  • 4.1 RFID 基本原理
  • 4.1.1 RFID 系统结构
  • 4.1.2 RFID 系统数据传输
  • 4.2 RFID 系统的通信模型与通信流程
  • 4.3 RFID 系统数据碰撞的形式
  • 4.4 RFID 系统常用的防碰撞算法性能分析
  • 4.4.1 ALOHA 算法和帧时隙ALOHA 算法
  • 4.4.2 固定帧时隙ALOHA 算法（SFSA）
  • 4.4.3 动态帧时隙ALOHA 算法（DFSA）
  • 4.5 一种动态时隙分配的ALOHA 防碰撞算法
  • 4.5.1 算法原理和理论分析
  • 4.5.2 算法仿真及结果分析
  • 4.6 本章小结
  • 第5章 CAN-以太网数据转换器的设计与实现
  • 5.1 CAN 总线与TCP/IP
  • 5.1.1 CAN 的分层结构
  • 5.1.2 TCP/IP 与单片机
  • 5.2 CAN/以太网网关的硬件设计
  • 5.2.1 网关的硬件拓扑设计
  • 5.2.2 以太网接口模块
  • 5.2.3 CAN 接口模块
  • 5.3 底层驱动软件设计
  • 5.3.1 CAN 总线驱动程序的实现
  • 5.3.2 以太网驱动程序的实现
  • 5.4 网关协议转换
  • 5.5 本章小结
  • 第6章 停车场管理系统的测试与应用
  • 6.1 停车场管理系统测试
  • 6.1.1 在线调试接口测试
  • 6.1.2 阅读器串口通信测试
  • 6.1.3 主控板存储芯片读写测试
  • 6.1.4 道闸控制模块测试
  • 6.1.5 无线数据传输测试
  • 6.2 停车场管理系统的应用
  • 6.3 本章小结
  • 第7章 总结与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果

    • 相关论文文献

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    • [3].智慧城市停车场系统的研究与实现[J]. 工业控制计算机 2017(03)
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    • [5].试论一体化智慧停车场系统的创新设计与实践[J]. 中国新通信 2016(15)
    • [6].基于单片机的智能停车场系统设计[J]. 电子测试 2020(16)
    • [7].智能化停车场系统设计[J]. 科技创新导报 2013(15)
    • [8].基于物联网技术的智能停车场系统设计与实现[J]. 现代电子技术 2020(12)
    • [9].对智能停车场系统的软硬件设计探讨[J]. 科学技术创新 2020(03)
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