基于RFID和ARM的智能车库控制系统设计

0 引 言

随着我国国民生活水平的日益提高，购车也成为了一种社 会趋势，因而车辆的增多对交通管理是一个巨大的挑战，同时， 停车也相对变得困难起来，设计一个实时高效的智能车库控 制系统就显得尤为重要。因此，我们设计了一个集 ARM 模块、 RFID 模块、报警模块、门禁模块、液晶显示模块、声光提示 模块、信息存储模块、计时收费模块、模式选择模块于一体 的智能车库控制系统。

1 系统硬件设计 

1.1 系统工作原理 

当载有射频芯片 MFRC523 的车辆驶入车库时，阅读器 读取 RFID 标签，信号通过 USB 转换芯片传送给单片机，单 片机与上位机 PC 之间实行串口通信，调取和存储车主信息， 与记录的信息进行对比，如果是本系统的射频卡，那么通过 ARM STM32F107VCT6 控制门禁模块提起拦车杆，通过液晶 显示模块提示车主可以停车的车位信息。通过声光提示模块， 对车主的行车路径进行指引，达到快速入库的目的。若不是本 系统卡则报警，由门卫进行登记放行或者直接在液晶显示器 上选择“新账户注册功能”，实现自助式办理停车卡功能。车 主出库时，还是对其进行声光提示，以免其因找不到车而浪 费时间。此外，车库内还安装了车辆防盗系统，并进行联网， 使得车主利益得到保障，也为安防做了一定贡献。系统硬件结 构如图 1 所示。 

1.2 系统硬件选择 

1.2.1 ARM 

采用STM32F107VCT6，型号标识及主要参数如表1所列。 1.2.2 射频芯片 采用NXP品牌的MFRC523 RC523 QFN32射频读卡芯片，封装为 QFN32。

1.2.3 USB 转换芯片 

CH340 是一个 USB 总线的转接芯片，实现 USB 转串口。 在串口方式下，CH340 提供常用的 Modem 联络信号，用于为 计算机扩展异步串口，或者将普通串口设备直接升级到 USB 总线。 

1.2.4 液晶显示声光提示 

采用 LCD 和双色 LED 显示。采用 TLFP0001 语音芯片， 超低功耗，待机电流小于 5 μA，内部采用 D-TO-D 数字音频 转换，支持 ISP 在线烧录声音。

2 系统软件设计 

系统软件编程采用模块化和通用化的设计方法，实现车 库的智能管理和控制。上位机软件包括模式选择模块，数据 记录和存储模块，模式选择模块包括出入车库，车位租赁， 系统充值，新账户注册，注销账户功能，此功能模块有足够的 扩展空间，可用于以后系统的扩建。上位机软件主要包括用户 操作界面程序和动态链接库。用户操作界面程序使用 MFC 编 程实现。使用 VC++ 编程实现动态链接库，和串口驱动程序 通信。在车辆进入指定区域后，上位机通过 UART 口向 ARM 芯片发出控制信号，继而 ARM 芯片对拦车杆进行控制，实施 提起动作，放行通过检测的车辆。系统软件流程如图 2 所示。

3 结 语

（1）总体而言，此系统很好地满足了车主对于停车的实 际要求。使得停车的互动性和信息的获取率大大增强。 

（2）由于系统使用 ARM STM32F107VCT6 对 RFID 系统 进行控制，因此在实时性上远远超过了其他系统，从而提高 了停车效率和系统的精度。 

（3）液晶显示和声光提示都能给车主的快速停车提供便 利，让车主更直观地使用车库的未知区域，避免因为视觉局 限而造成损失。 

（4）系统中车位租赁的功能使得车主闲置的车位得到了 利用并且因此获利，更大程度上缓解了高峰期的停车难问题。 

（5）系统充值、新账户注册、注销账户再也不用去营业 厅办理，可直接自助式办理，省去了大量的人力物力。 

（6）系统启用了报警联动系统，使得车主的利益得到最 大化的保护，为国家和社会的安定做出了一定贡献。 

（7）良好的人机交互界面体现了以人为本的设计理念， 让车主更加舒服的享受驾驶乐趣，一定程度上消除了因等待和 视觉死角而造成的焦虑。