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摘要：设计了一个基于射频卡的小区车库管理系统。该系统采用STC89C52低功耗MCU为控制核心，使用MFRC射频卡读写器实现刷卡出入小区停车库的功能，同时系统可以记录和查询车辆入库信息，并对用户卡进行注册和注销功能。该系统结构简单、操作容易，可以用于普通小区的车辆出入库管理，保障用户车辆的安全。
关键词： STC89C52；MFRC522；车库管理
中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：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
随着经济的快速发展，汽车的数量越来越多，对于很多老式小区来说，住宅楼的密集以及无地下停车场等因素使得小区停车位严重缺乏，很多小区物业因现代智能停车场管理系统费用昂贵而不愿安装，所以对于小区车辆的管理基本上靠门卫来完成，或者干脆无人管理的状态。这样导致的结果小区车位紧张而且车辆安全防范也得不到保障[1-3]。为了进一步安全管理小区停车库，本文采用STC89C52低功耗MCU为控制核心，设计了一个使用MFRC射频卡读写器实现刷卡出入小区停车库的管理系统，系统通过简单结构、低廉的成本、简易的操作，可以实现普通小区的车辆出入库管理的基本功能，同时为用户车辆的安全提供保障。
1 车库管理系统的设计方案
本系统为普通小区车库管理系统，主要实现对本小区车辆出入库的管理，减小人工劳作和降低小区车辆入库的繁琐性。系统主要结构框图如图1所示，该系统将STC89C52低功耗MCU为控制核心，使用MFRC射频卡读写器实现刷卡出入车库；EEPROM采用的是AT24C02芯片，作为存储设备，能够对用户的卡序列号进行存储，如果断电后也可以存储卡序列号，从而能够保证系统的安全和可靠性；系统还设有按键部分，可以通过按键输入车辆注册信息或删去车辆信息，也可以由工作人员人工操作按键实现入库，该系统同时配有LCD显示和声光提示，LCD显示当前出入车辆信息，也可以查询车库目前停车情况，声光提示主要用于是否刷卡成功等。
2 主要硬件电路的设计
2.1 读卡电路的设计
本设计的读卡器选取高集成度读写卡芯片MFRC522，该芯片是一款针对智能仪表领域的符合ISO14443A协议的射频卡操作芯片，采用3.3V供电，内置13.56MHz的无源天线驱动，可以通过I2C、SPI、UART进行串口通信，该芯片具有低电压、低功耗、低成本、体积小、与主控通讯方便等特点。本设计通过单片机的I/O口模拟SOI总线与MFRC522的SPI总线通信，对MFRC522寄存器操作来控制芯片，当芯片收到STC89C52发来的命令后，通过天线按照ISOISO14443A协议格式向附近发出13.56MHz频率的调制信号与卡片通讯[4-6]。MFRC522与单片机的接口电路如图2所示。
通信中的时钟信号由单片机产生，MFRC522设置为从机模式，接收来自单片机的数据以设置寄存器，并负责射频接口通信中相关数据的收发。当选择SPI模式时，需要将I2C引脚设为低电平，EA引脚为高电平。
2.2 存储电路的设计
本设计采用的是AT24C02存储器，通过AT24C02存储IC卡的卡序列号，当系统刷卡时，通过与存储器中的卡号进行对比来确定是否是注册卡号以便进行开门控制，通过对卡序列号的存储能够保证系统的安全和可靠性。AT24C02存储器是一个2K位串行CMOSE2PROM，接口方便，体积小能够减少在器件使用过程中的功耗。AT24C02存储电路图如3所示，单片机对AT24C02的读写可以通过P1.1和P1.0模拟IIC总线来完成。
2.3 显示电路的设计
LCD是液晶显示器。其优点有使用时间久、价钱低、亮度高、耗电少等。综合多种原因本设计采用LCD12864显示屏，选用LCD12864线路连接图如图4所示。由于LCD12864液晶价格低廉，显示内容比一般字符液晶丰富，所以完全可以满足车辆车牌号，业主等信息的显示。
2.4 声光报警电路设计
本设计的声光报警电路利用蜂鸣器和LED指示灯来实现的，通过蜂鸣器提示以及指示灯来提示用户的操作。在用户入库刷卡时蜂鸣器响一声，灯亮说明读到用户卡。刷卡时蜂鸣器不响或响了灯不亮，表明没读到卡或读到的卡为非法卡。电路图略。
2.5 按键控制模块
本设计的按键控制模块主要是设置了三个独立式按键，根据系统所需分为注册键、注销键、开门键。注册键和注销键用于实现对用户卡的注册和注销，开门键用于工作人员的开门控制，以防非小区车辆进入或小区业主忘记带卡等情况，本模块电路图略。
3 软件设计
本系统软件的设计主要采用分模式的控制方式来实现，系统的功能包含三种模式分别为：注册模式、删除模式、入库或出库模式。通过判断当前系统处于那种模式，然后由各种模式的功能函数来实现每种模式的功能控制。
4 结论
本设计通过STC89C52单片机为核心，以IC卡的管理方式来实现了一个普通小区的车辆出入管理。该系统能够有效代替人工劳作，降低小区车辆出入库的繁琐性等问题，为小区车辆的停车管理提供了实用指南，能够更加安全有效的保障小区业主的停车问题，该系统的开门执行机构只要稍作修改就可以投入到实际应用中。
参考文献：
[1] 蔡纪鹤，赵德安，孙鑫. 智能小区停车场管理系统的设计[J]. 电气应用， 2008， 27（15）：59-62.
[2] 朱振中. 面向智能化小区停车场的物联网网关设计与实现[D].成都：西南交通大学， 2013.
[3] 吴志红，杨跃臣. 嵌入式停车场管理系统[J].计算机应用， 2010， 30（11）：3126-3129.
[4] 邓伟，刘暾东，郑中杰. MFRC522射频模块在门禁系统中的应用[J]. 单片机与嵌入式系统应用，2012（12）：38-40.
[5] 郑雪莲. 低功耗非接触式射频读写器的设计与实现[J].电子设计应用， 2010（12）：41-42.
[6] 魏星，李梅.基于ISO14443 TypeA标准读写器的设计与实现[J].电子元器件应用， 2012（8）：44-48.
关键词： STC89C52；MFRC522；车库管理
中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：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
随着经济的快速发展，汽车的数量越来越多，对于很多老式小区来说，住宅楼的密集以及无地下停车场等因素使得小区停车位严重缺乏，很多小区物业因现代智能停车场管理系统费用昂贵而不愿安装，所以对于小区车辆的管理基本上靠门卫来完成，或者干脆无人管理的状态。这样导致的结果小区车位紧张而且车辆安全防范也得不到保障[1-3]。为了进一步安全管理小区停车库，本文采用STC89C52低功耗MCU为控制核心，设计了一个使用MFRC射频卡读写器实现刷卡出入小区停车库的管理系统，系统通过简单结构、低廉的成本、简易的操作，可以实现普通小区的车辆出入库管理的基本功能，同时为用户车辆的安全提供保障。
1 车库管理系统的设计方案
本系统为普通小区车库管理系统，主要实现对本小区车辆出入库的管理，减小人工劳作和降低小区车辆入库的繁琐性。系统主要结构框图如图1所示，该系统将STC89C52低功耗MCU为控制核心，使用MFRC射频卡读写器实现刷卡出入车库；EEPROM采用的是AT24C02芯片，作为存储设备，能够对用户的卡序列号进行存储，如果断电后也可以存储卡序列号，从而能够保证系统的安全和可靠性；系统还设有按键部分，可以通过按键输入车辆注册信息或删去车辆信息，也可以由工作人员人工操作按键实现入库，该系统同时配有LCD显示和声光提示，LCD显示当前出入车辆信息，也可以查询车库目前停车情况，声光提示主要用于是否刷卡成功等。
2 主要硬件电路的设计
2.1 读卡电路的设计
本设计的读卡器选取高集成度读写卡芯片MFRC522，该芯片是一款针对智能仪表领域的符合ISO14443A协议的射频卡操作芯片，采用3.3V供电，内置13.56MHz的无源天线驱动，可以通过I2C、SPI、UART进行串口通信，该芯片具有低电压、低功耗、低成本、体积小、与主控通讯方便等特点。本设计通过单片机的I/O口模拟SOI总线与MFRC522的SPI总线通信，对MFRC522寄存器操作来控制芯片，当芯片收到STC89C52发来的命令后，通过天线按照ISOISO14443A协议格式向附近发出13.56MHz频率的调制信号与卡片通讯[4-6]。MFRC522与单片机的接口电路如图2所示。
通信中的时钟信号由单片机产生，MFRC522设置为从机模式，接收来自单片机的数据以设置寄存器，并负责射频接口通信中相关数据的收发。当选择SPI模式时，需要将I2C引脚设为低电平，EA引脚为高电平。
2.2 存储电路的设计
本设计采用的是AT24C02存储器，通过AT24C02存储IC卡的卡序列号，当系统刷卡时，通过与存储器中的卡号进行对比来确定是否是注册卡号以便进行开门控制，通过对卡序列号的存储能够保证系统的安全和可靠性。AT24C02存储器是一个2K位串行CMOSE2PROM，接口方便，体积小能够减少在器件使用过程中的功耗。AT24C02存储电路图如3所示，单片机对AT24C02的读写可以通过P1.1和P1.0模拟IIC总线来完成。
2.3 显示电路的设计
LCD是液晶显示器。其优点有使用时间久、价钱低、亮度高、耗电少等。综合多种原因本设计采用LCD12864显示屏，选用LCD12864线路连接图如图4所示。由于LCD12864液晶价格低廉，显示内容比一般字符液晶丰富，所以完全可以满足车辆车牌号，业主等信息的显示。
2.4 声光报警电路设计
本设计的声光报警电路利用蜂鸣器和LED指示灯来实现的，通过蜂鸣器提示以及指示灯来提示用户的操作。在用户入库刷卡时蜂鸣器响一声，灯亮说明读到用户卡。刷卡时蜂鸣器不响或响了灯不亮，表明没读到卡或读到的卡为非法卡。电路图略。
2.5 按键控制模块
本设计的按键控制模块主要是设置了三个独立式按键，根据系统所需分为注册键、注销键、开门键。注册键和注销键用于实现对用户卡的注册和注销，开门键用于工作人员的开门控制，以防非小区车辆进入或小区业主忘记带卡等情况，本模块电路图略。
3 软件设计
本系统软件的设计主要采用分模式的控制方式来实现，系统的功能包含三种模式分别为：注册模式、删除模式、入库或出库模式。通过判断当前系统处于那种模式，然后由各种模式的功能函数来实现每种模式的功能控制。
4 结论
本设计通过STC89C52单片机为核心，以IC卡的管理方式来实现了一个普通小区的车辆出入管理。该系统能够有效代替人工劳作，降低小区车辆出入库的繁琐性等问题，为小区车辆的停车管理提供了实用指南，能够更加安全有效的保障小区业主的停车问题，该系统的开门执行机构只要稍作修改就可以投入到实际应用中。
参考文献：
[1] 蔡纪鹤，赵德安，孙鑫. 智能小区停车场管理系统的设计[J]. 电气应用， 2008， 27（15）：59-62.
[2] 朱振中. 面向智能化小区停车场的物联网网关设计与实现[D].成都：西南交通大学， 2013.
[3] 吴志红，杨跃臣. 嵌入式停车场管理系统[J].计算机应用， 2010， 30（11）：3126-3129.
[4] 邓伟，刘暾东，郑中杰. MFRC522射频模块在门禁系统中的应用[J]. 单片机与嵌入式系统应用，2012（12）：38-40.
[5] 郑雪莲. 低功耗非接触式射频读写器的设计与实现[J].电子设计应用， 2010（12）：41-42.
[6] 魏星，李梅.基于ISO14443 TypeA标准读写器的设计与实现[J].电子元器件应用， 2012（8）：44-48.