CN205334515U - 一种车载汽车身份射频识别装置 - Google Patents

Abstract

一种车载汽车身份射频识别装置，包括射频读卡模块、射频收发模块、中央处理单元MCU、电源转换模块和LCD显示模块；所述射频读卡模块读取RFID电子标签的信息并输入到中央处理单元MCU，中央处理单元MCU与射频收发模块双向通信，射频收发模块与停车场中央控制单元采用无线双向通信；所述中央处理单元MCU的输出端口连接LCD显示器。本实用新型将RFID和ISM无线网络技术相融，使车主可以在车内完成自动非接触式刷卡过程，从而实现停车场门禁管理的智能识别，并且价格低廉、维护成本低。

Description

一种车载汽车身份射频识别装置

技术领域

本实用新型属于智能车辆识别装置，特别涉及一种车载汽车身份射频识别装置。

背景技术

随着城市经济和汽车工业的迅速发展，城市汽车尤其是私家车的数量激增，庞大的车流进入城市家庭。但是由于停车场及停车设施建设滞后等原因，停车难、停车管理难的问题也随之而来，尤其是在一些高档社区、企业、政府机构矛盾更是日益突出，停车管理漏洞百出，车主与物业等停车管理方纠纷不断。

停车场管理系统中最重要的一个部分是车辆身份识别单元，这就用到了自动识别技术。自动识别技术是应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动地获取被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机处理系统来完成相关后续处理的一种技术。

在现在的自动识别技术中，适合用于停车场门禁的一般是卡片识别技术，包括司机手持的磁卡、条码卡、IC卡、近距离射频识别卡以及远距射频识别卡等。也可采用无线遥控、自动车牌号识别等技术。磁卡及条码技术由于其低廉的车卡价格和技术成熟性，在传统的车辆管理中占统治地位。上个世纪以前的车场系统中基本上都是这两种技术产品。但是该技术配套设备复杂昂贵，划卡设备使用不便且易损坏，处理速度慢，车卡寿命短且易被仿造，保密性不高。以上种种缺点使它们日益满足不了现代停车场的要求。本世纪以后，涌现出了IC卡，也是目前国内使用最广泛的身份识别技术。但是使用IC卡的缺点是需要刷卡过程，因而降低了识别处理速度。同时，一旦IC卡的触点或读卡设备的触点被污物覆盖，就会影响正常的识别，对环境要求较高，一般车场不宜采用。这种传统的车辆出入管理系统给车主并未带来任何方便，不能实现更为先进和人性化的无障碍自动出入。这些缺点局限了IC卡在停车场门禁系统中的使用。

发明内容

本实用新型的目的就在于提供一种车载汽车身份射频识别装置，该装置将RFID和ISM无线网络技术相融，使车主可以在车内完成自动非接触式刷卡过程，从而实现停车场门禁管理的智能识别，并且价格低廉、维护成本低。

如上构思，本实用新型的技术方案是：一种车载汽车身份射频识别装置，其特征在于：包括射频读卡模块、射频收发模块、中央处理单元MCU、电源转换模块和LCD显示模块；所述射频读卡模块读取RFID电子标签的信息并输入到中央处理单元MCU，中央处理单元MCU与射频收发模块双向通信，射频收发模块与停车场中央控制单元采用无线双向通信；所述中央处理单元MCU的输出端口连接LCD显示器。

上述射频读卡模块采用ID卡读写头电路，系统中采用T7128M非接触式射频ID卡专用读写头，射频卡采用em4100兼容格式ID卡。

上述中央处理单元MCU采用AT89S51。

上述射频收发模块采用nRF905集成电路芯片。

上述电源转换模块中使用LM7805和LM317电压转换芯片。

上述中央处理单元MCU和射频读卡模块之间连接有电平转换电路和分压电路。

上述LCD显示模块采用16字符×2行的1602带背光源的显示屏。

本实用新型具有如下的优点和积极效果：

1、本实用新型是基于RFID技术的车载汽车身份射频识别系统，并以MCU(AT89S51)为核心，以nRF905集成电路芯片作为车辆身份信息的收发器，使车主可以在车内完成刷卡过程。车内射频读卡器读出RFID电子标签内的身份和车辆等信息，然后以无线方式传送至中央控制单元MCU进行数据处理，并通过ISM双向的无线通信接受中央控制单元MCU返回的停车位信息，并为车主显示。因此，本实用新型不仅实现了车主身份的自动识别，而且通过系统返回的停车场实施车位信息，使车主可以快速找到相应的停车位。

2、本实用新型实现了停车场门禁管理的智能识别、快捷方便、所用器件价格低廉，弥补了同类装置需要手动刷卡或者硬件价格投入大、维护成本高等问题。

3、本实用新型的射频读卡模块还可接受中央控制单元MCU的写操作。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是ID卡读写头电路的电路图；

图3是采用+5V的AT89S51单片机与采用+3V的nRF905芯片的连接电路图；

图4是电源转换电路的电路图。

具体实施方式

如图1所示：一种车载汽车身份射频识别装置，包括射频读卡模块、射频收发模块、MCU模块、电源转换模块和LCD显示模块五个模块。

1、如图2所示：射频读卡模块为ID卡读写头电路，系统中采用T7128M非接触式射频ID卡专用读写头，射频卡采用em4100兼容格式ID卡(64bits,Manchester编码)。通过射频ID卡读写头将射频卡内的汽车车号、车型和车主等身份信息读出，送至中央处理单元。

2、中央处理单元MCU采用AT89S51单片机，是该电路设计的中心控制模块，负责衔接射频读卡模块和射频收发模块，将读卡模块读出的身份信息送至射频收发模块，然后射频收发模块将信息通过无线传送至停车场中央控制单元。

当射频收发模块接收到停车场中央控制单元发送的停车位的信息后，传送至单片机模块，然后通过LCD模块显示给车主，车主按照指示停车。

3、如图3所示：停车场中央控制单元和车载射频识别单元中的射频收发模块使用的是nRF905集成电路芯片。当汽车进入停车场中央控制单元的射频覆盖范围时，中央控制单元向车载射频识别单元发送问询信息，询问该车的身份，车载射频单元将这些信息从单片机中取出并发送至停车场中央控制单元。随后停车场中央控制单元将停车位信息(请您停车至：×区×行×号车位)发送至车载射频识别单元。

天线是以差分方式连接到nRF905的。在天线端推荐的负载阻抗是50欧姆。射频功率放大器输出是两个开路输出三极管，配制成差分配对方式，功率放大器的VDD必须通过集电极负载，当采用差分环形天线时，VDD必须通过环形天线的中心输入。

AT89S51单片机的工作电压是+5V，而射频收发模块nRF905的工作电压是+3V。在两个不同电平的芯片连接时，为了使电路能够正常工作，需要进行电平转换和分压处理。

为采用+5V的AT89S51单片机与采用+3V的nRF905集成电路芯片的连接电路。AT89S51向nRF905发送控制信号和配置信号时采用电阻分压，nRF905向单片机传送数据或者发送数据状态信号时采用74LS04反向器两级反向，这样就可以实现两个芯片在电压允许范围内的双向通信。也可以使用专用的双向电平转换芯片。单片机通过PWM_UP，CE，CS三端设置nRF905的工作模式。

4、电源转换模块使用的是LM7805和LM317电压转换芯片。由于汽车上直接供给的电压是+12V，而单片机AT89S51的工作电压是+5V并且射频模块nRF905的工作电压是+3V。因此本系统需要将+12V电压转换成+5V和+3V，以使电路能正常工作。电路中采用LM317和7805芯片分别转换出+5V和+3V的电压，电源转换模块电路如图4所示。

LM317是可调节三端正电压稳压器，在输出电压范围为1.2V到37V时能够提供超过1.5A的电流。此稳压器非常易于使用，只需要两个外部电阻来设置输出电压。此外还使用内部限流、热关断和安全工作区补偿使之基本能防止烧断保险丝。

5、LCD显示模块采用16字符×2行的1602带背光源的显示屏。

当停车场中央控制单元将停车位信息(请您停车至：×区×行×号车位)发送至车载射频识别单元，将有LCD显示模块将停车位信息显示给车主，车主按指示将车停至指定位置。

Claims (7)

1.一种车载汽车身份射频识别装置，其特征在于：包括射频读卡模块、射频收发模块、中央处理单元MCU、电源转换模块和LCD显示模块；所述射频读卡模块读取RFID电子标签的信息并输入到中央处理单元MCU，中央处理单元MCU与射频收发模块双向通信，射频收发模块与停车场中央控制单元采用无线双向通信；所述中央处理单元MCU的输出端口连接LCD显示器。

2.根据权利要求1所述的一种车载汽车身份射频识别装置，其特征在于：上述射频读卡模块采用ID卡读写头电路，系统中采用T7128M非接触式射频ID卡专用读写头，射频卡采用em4100兼容格式ID卡。

3.根据权利要求1所述的一种车载汽车身份射频识别装置，其特征在于：上述中央处理单元MCU采用AT89S51。

4.根据权利要求1所述的一种车载汽车身份射频识别装置，其特征在于：上述射频收发模块采用nRF905集成电路芯片。

5.根据权利要求1所述的一种车载汽车身份射频识别装置，其特征在于：上述电源转换模块中使用LM7805和LM317电压转换芯片。

6.根据权利要求1所述的一种车载汽车身份射频识别装置，其特征在于：上述中央处理单元MCU和射频读卡模块之间连接有电平转换电路和分压电路。

7.根据权利要求1所述的一种车载汽车身份射频识别装置，其特征在于：上述LCD显示模块采用16字符×2行的1602带背光源的显示屏。