【文章摘要】

 　　本文主要研究以射频技术和单片机技术为基础的小区车辆管理系统，设计中以单片机C8051F005 为核心芯片, 应用C 语言编程。本系统通过所提供的用户管理、车辆进出数据控制、数据查询等模块，有效的解决了用户目前所面临的车辆管理问题。通过本系统的应用，车辆管理将变得简单快捷准确无误，同时也节省了大量的人力和时间。

【关键词】

车辆管理；射频技术；单片机；C 语言

0 引言

射频识别技术（Radio Frequency Identification，缩写RFID），是从20 世纪80 年代走向成熟的一项自动识别技术，它是利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据以达到识别目的，加速了信息的收集和处理，射频卡具有精度高，抗干扰能力强等优点，适合于实现系统的自动化且不易损坏，操作既快捷又方便。

1 系统设计

1.1 方案设计

本系统设计的硬件设施包括读写器， 射频识别卡。软件设施是基于单片机的射频卡车辆管理系统运用C 语言程序所编写的。此系统的主要软件功能：控制器验证进出小区车辆IC 卡的有效性；车辆管理系统对控制器、大门等参数进行设置； 车辆管理系统对接收到的数据进行分析、存储，并显示车主名等；住户车辆的管理、查询。

1.2 系统总框图

图1 硬件电路结构框图

2 硬件设备研究

2.1 RFID

RFID 是一种通过射频信号和电磁耦合发射的传输特性对目标物体内存储的信息进行非接触式自动识别（读取或写入信息）的技术。一套完整的RFID 主要是由阅读器，射频卡两部分构成。射频卡按供电方式分为有源卡和无源卡；按调制方式的不同可分为主动式和被动式。射频卡具有可靠性高、加密性能好、操作方便、快捷、防冲突、应用范围广等优点。

2.2 C8051F 单片机

C8051F 单片机是完全集成的混合信号系统级芯片（SoC），具有与8051 兼容的高速CIP-51 内核，与MCS-51 指令集完全兼容，除了具有标准8051 的数字外设部件之外，片内集成了数据采集和控制系统中常用的模拟、数字外设及其他功能部件。

3 硬件电路部分

3.1 七段数码管串行通信

本电路采用UART 协议，UART 是用于控制计算机与串行设备的芯片，它提供了RS-232C 数据终端设备接口，这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS- 232C 接口的串行设备通信了。

3.2 BCD 码转换

本系统采用BCD 码。它具有二进制数的形式以满足数字系统的要求，又具有十进制的特点

3.3 LED 数码管

采用扫描的方式驱动多位七段LED 数码管，节省驱动电路，降低功耗；保证一定的扫描循环频率；每位七段LED 数码管的公共端连接一个位驱动器，控制各位数码管；各位七段LED 数码管共用一个段驱动器、一个段码锁存器，为段驱动器提供逻辑输入；位驱动器由一个位码锁存器提供输入逻辑电平；显示器在系统中段码口与位码口。

3.4 振荡源

CPU 的所有工作都是按照系统时钟节拍进行的。振荡源的作用是为CPU 提供系统时钟。C8051F 既可以使用内部振荡器，也可以使用外部振荡器作为系统时钟源。

3.5 计数器/ 定时器

单片机中的定时器和计数器是复用的，计数器是记录外部脉冲的个数，而定时器则是由单片机提供的一个非常稳定的计数源。

3.6 中断源/ 复位源

中断源是发出中断请求的设备， C8051F 允许的中断包括内部中断源和外部中断源两大类。外部中断源是位于单片机外部的设备。C8051F005 支持的外部中断源有6 个。内部中断源是置于单片机内部，能发出中断请求的电路。

3.7 输入/ 出端口

在单片机应用系统中，外设连在C8051F 的引脚上，这些引脚在片内与I/O 端口连接在一起。I/O 端口是CPU 与外设进行数据交换的桥梁。

4 系统软件部分

软件系统是整个方案的重要组成部分，只有在它的指挥控制下整个车辆管理系统才能进行工作，完成相应的功能。本设计以单片机C8051F005 为核心芯片，应用C 语言编程。主程序包括系统参数初始化和循环工作过程，是本系统中软件部分的核心。它主要完成的任务是：首先，对单片机状态参量和程序自定义的状态参量进行系统初始化；其次，对各子程序进行管理和控制，安排相应的指令，提供子程序的入口数据，以达到完成系统功能的目的。

4.1 C 语言简介

C 语言是一种介于高级语言和汇编语言之间的一种语言，它既可以编写系统应用程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件的应用程序。因此，得到广泛应用。

4.2 Keil C51 编译器简介

Keil C51 标准C 编译器为8051 微控制器的软件开发提供了C 语言环境, 同时保留了汇编代码高效，快的特点。Keil-C51 的内存类型包括：code ；data ； Bdata ；idata ；pdata ；xdata。C51 允许用户使用C 语言编写中断服务程序，快速进、出代码和寄存器区的转换功能，使C 语言中断功能更加高效。

4.3 软件组成及工作原理

本系统的软件设计采用模块化设计的方法，整个程序包括主程序、初始化程序、数据处理程序、串行通信程序、定时器中断服务程序、LED 显示程序。所有的程序均采用C 语言编写，可以很方便地调试和下载程序代码。主程序工作原理为当系统初始化完成各个变量之后，则查询上位机（PC）是否有通讯请求，若有通讯请求， 则继续判断内存是否有读卡信息，若没有通讯请求，则返回继续查询；当内存有读卡信息，则传至上位机，然后转显示，当内存没有读卡信息，则返回继续查询。

5 结论

本文以单片机C8051F005 为核心硬件芯片, 结合了高度精密的模拟数据转换器控制主要的模块，起到了一个转换自动识别信息的作用。软件部分采用C 语言编程，根据与系统硬件之间的协议和系统规划的功能，采用了模块化设计。完成后的管理软件系统界面操作方便，运行稳定， 基本上达到规划的要求。同时也完成硬件系统和软件系统之间的通信联系。并通过Cygn al IDE 集成平台对程序进行调试，基本符合车辆管理系统要求。

【参考文献】

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