盧瑜　薛寧寧　馮洋

摘要：設(shè)計了一個基于射頻卡的小區(qū)車庫管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用STC89C52低功耗MCU為控制核心，使用MFRC射頻卡讀寫器實現(xiàn)刷卡出入小區(qū)停車庫的功能，同時系統(tǒng)可以記錄和查詢車輛入庫信息，并對用戶卡進行注冊和注銷功能。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、操作容易，可以用于普通小區(qū)的車輛出入庫管理，保障用戶車輛的安全。

關(guān)鍵詞： STC89C52；MFRC522；車庫管理

中圖分類號：TP212 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）05-0074-02

Abstract： Designed a Community garage management system based on rf card. The system adopted the STC89C52 low power MCU as the core，used MFRC rf card reading and writing to realize swipe in and out of the parking garage； system can record and query vehicle storage information at the same time， and have the function of registration and cancellation the card.The system structure is simple， easy to operate， can be used for ordinary residential area of the vehicle for the management， to ensure the safety of the user of the vehicle.

Key words： STC89C52； MFRC522 ； Garage management

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，汽車的數(shù)量越來越多，對于很多老式小區(qū)來說，住宅樓的密集以及無地下停車場等因素使得小區(qū)停車位嚴重缺乏，很多小區(qū)物業(yè)因現(xiàn)代智能停車場管理系統(tǒng)費用昂貴而不愿安裝，所以對于小區(qū)車輛的管理基本上靠門衛(wèi)來完成，或者干脆無人管理的狀態(tài)。這樣導致的結(jié)果小區(qū)車位緊張而且車輛安全防范也得不到保障[1-3]。為了進一步安全管理小區(qū)停車庫，本文采用STC89C52低功耗MCU為控制核心，設(shè)計了一個使用MFRC射頻卡讀寫器實現(xiàn)刷卡出入小區(qū)停車庫的管理系統(tǒng)，系統(tǒng)通過簡單結(jié)構(gòu)、低廉的成本、簡易的操作，可以實現(xiàn)普通小區(qū)的車輛出入庫管理的基本功能，同時為用戶車輛的安全提供保障。

1 車庫管理系統(tǒng)的設(shè)計方案

本系統(tǒng)為普通小區(qū)車庫管理系統(tǒng)，主要實現(xiàn)對本小區(qū)車輛出入庫的管理，減小人工勞作和降低小區(qū)車輛入庫的繁瑣性。系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，該系統(tǒng)將STC89C52低功耗MCU為控制核心，使用MFRC射頻卡讀寫器實現(xiàn)刷卡出入車庫；EEPROM采用的是AT24C02芯片，作為存儲設(shè)備，能夠?qū)τ脩舻目ㄐ蛄刑栠M行存儲，如果斷電后也可以存儲卡序列號，從而能夠保證系統(tǒng)的安全和可靠性；系統(tǒng)還設(shè)有按鍵部分，可以通過按鍵輸入車輛注冊信息或刪去車輛信息，也可以由工作人員人工操作按鍵實現(xiàn)入庫，該系統(tǒng)同時配有LCD顯示和聲光提示，LCD顯示當前出入車輛信息，也可以查詢車庫目前停車情況，聲光提示主要用于是否刷卡成功等。

2 主要硬件電路的設(shè)計

2.1 讀卡電路的設(shè)計

本設(shè)計的讀卡器選取高集成度讀寫卡芯片MFRC522，該芯片是一款針對智能儀表領(lǐng)域的符合ISO14443A協(xié)議的射頻卡操作芯片，采用3.3V供電，內(nèi)置13.56MHz的無源天線驅(qū)動，可以通過I2C、SPI、UART進行串口通信，該芯片具有低電壓、低功耗、低成本、體積小、與主控通訊方便等特點。本設(shè)計通過單片機的I/O口模擬SOI總線與MFRC522的SPI總線通信，對MFRC522寄存器操作來控制芯片，當芯片收到STC89C52發(fā)來的命令后，通過天線按照ISOISO14443A協(xié)議格式向附近發(fā)出13.56MHz頻率的調(diào)制信號與卡片通訊[4-6]。MFRC522與單片機的接口電路如圖2所示。

通信中的時鐘信號由單片機產(chǎn)生，MFRC522設(shè)置為從機模式，接收來自單片機的數(shù)據(jù)以設(shè)置寄存器，并負責射頻接口通信中相關(guān)數(shù)據(jù)的收發(fā)。當選擇SPI模式時，需要將I2C引腳設(shè)為低電平，EA引腳為高電平。

2.2 存儲電路的設(shè)計

本設(shè)計采用的是AT24C02存儲器，通過AT24C02存儲IC卡的卡序列號，當系統(tǒng)刷卡時，通過與存儲器中的卡號進行對比來確定是否是注冊卡號以便進行開門控制，通過對卡序列號的存儲能夠保證系統(tǒng)的安全和可靠性。AT24C02存儲器是一個2K位串行CMOSE2PROM，接口方便，體積小能夠減少在器件使用過程中的功耗。AT24C02存儲電路圖如3所示，單片機對AT24C02的讀寫可以通過P1.1和P1.0模擬IIC總線來完成。

2.3 顯示電路的設(shè)計

LCD是液晶顯示器。其優(yōu)點有使用時間久、價錢低、亮度高、耗電少等。綜合多種原因本設(shè)計采用LCD12864顯示屏，選用LCD12864線路連接圖如圖4所示。由于LCD12864液晶價格低廉，顯示內(nèi)容比一般字符液晶豐富，所以完全可以滿足車輛車牌號，業(yè)主等信息的顯示。

2.4 聲光報警電路設(shè)計

本設(shè)計的聲光報警電路利用蜂鳴器和LED指示燈來實現(xiàn)的，通過蜂鳴器提示以及指示燈來提示用戶的操作。在用戶入庫刷卡時蜂鳴器響一聲，燈亮說明讀到用戶卡。刷卡時蜂鳴器不響或響了燈不亮，表明沒讀到卡或讀到的卡為非法卡。電路圖略。

2.5 按鍵控制模塊

本設(shè)計的按鍵控制模塊主要是設(shè)置了三個獨立式按鍵，根據(jù)系統(tǒng)所需分為注冊鍵、注銷鍵、開門鍵。注冊鍵和注銷鍵用于實現(xiàn)對用戶卡的注冊和注銷，開門鍵用于工作人員的開門控制，以防非小區(qū)車輛進入或小區(qū)業(yè)主忘記帶卡等情況，本模塊電路圖略。

3 軟件設(shè)計

本系統(tǒng)軟件的設(shè)計主要采用分模式的控制方式來實現(xiàn)，系統(tǒng)的功能包含三種模式分別為：注冊模式、刪除模式、入庫或出庫模式。通過判斷當前系統(tǒng)處于那種模式，然后由各種模式的功能函數(shù)來實現(xiàn)每種模式的功能控制。

4 結(jié)論

本設(shè)計通過STC89C52單片機為核心，以IC卡的管理方式來實現(xiàn)了一個普通小區(qū)的車輛出入管理。該系統(tǒng)能夠有效代替人工勞作，降低小區(qū)車輛出入庫的繁瑣性等問題，為小區(qū)車輛的停車管理提供了實用指南，能夠更加安全有效的保障小區(qū)業(yè)主的停車問題，該系統(tǒng)的開門執(zhí)行機構(gòu)只要稍作修改就可以投入到實際應用中。

參考文獻：

[1] 蔡紀鶴，趙德安，孫鑫. 智能小區(qū)停車場管理系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 電氣應用， 2008， 27（15）：59-62.

[2] 朱振中. 面向智能化小區(qū)停車場的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)計與實現(xiàn)[D].成都：西南交通大學， 2013.

[3] 吳志紅，楊躍臣. 嵌入式停車場管理系統(tǒng)[J].計算機應用， 2010， 30（11）：3126-3129.

[4] 鄧偉，劉暾東，鄭中杰. MFRC522射頻模塊在門禁系統(tǒng)中的應用[J]. 單片機與嵌入式系統(tǒng)應用，2012（12）：38-40.

[5] 鄭雪蓮. 低功耗非接觸式射頻讀寫器的設(shè)計與實現(xiàn)[J].電子設(shè)計應用， 2010（12）：41-42.

[6] 魏星，李梅.基于ISO14443 TypeA標準讀寫器的設(shè)計與實現(xiàn)[J].電子元器件應用， 2012（8）：44-48.