基于RFID技术的嵌入式停车场系统的设计与实现

摘要

随着城市中的汽车数目的剧增,传统停车场的弊端日益凸显出来。目前停车场存在安全可靠性差、车辆进出缓慢、缺乏网络支持等等缺点,因而不能满足新一代停车场发展的要求。
　　本文以深圳科技局项目“可唤醒式车辆自动检测及安全管理无线网络系统研发”的研究成果为基础,通过工程实践和理论创新,提出了新一代基于RFID技术的嵌入式停车场系统。论文的创新工作主要有:
　　(1)根据模块化的设计理念设计了嵌入式停车场控制板,控制板更加容易升级和维护,停车场系统的使用寿命得到极大的延长。
　　(2)通过深入研究实时操作系统μC/OS-Ⅱ内核,实现了μC/OS-Ⅱ操作系统向PIC18F单片机的移植;针对μC/OS-Ⅱ任务调度算法的不足之处,本文提出了一种改进的分组任务调度算法。
　　(3)在深入研究RFID系统防碰撞算法基础上,提出了一种改进的动态帧时隙防碰撞算法。该算法采用了唯一ID映射和Q值动态调整帧时隙的方法来提高标签识别速率,软硬件实现比较容易,实用价值较高。
　　(4)针对目前停车场缺乏网络支持的缺点,本文设计了CAN/以太网网关。本文详细阐叙了基于ENC464J600以太网接口芯片和SJA1000 CAN控制芯片的CAN/以太网网关的硬件和软件设计。
　　本文所设计的嵌入式停车场系统已成功应用于小区和高速收费系统,其合理性和可靠性得到了充分验证,这为下一步的应用软件设计提供了有力的支持。

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第1章 绪论

1.1 本文选题背景及意义

1.2 停车场的国内外现状及发展趋势

1.3 本文主要研究内容与章节安排

第2章 嵌入式停车场硬件系统设计

2.1 引言

2.2 系统的需求和可行性分析

2.3 停车场管理系统

2.4 嵌入式停车场硬件系统设计

2.5 系统PCB设计

2.5 本章小结

第3章 嵌入式停车场软件系统设计

3.1 软件系统需求分析

3.2 主控制板任务及其等级划分

3.3 任务调度算法改进

3.4 RTOS向PIC18的移植

3.5 本章小结

第4章 远距离RFID防碰撞算法设计

4.1 RFID基本原理

4.3 RFID系统数据碰撞的形式

4.4 RFID系统常用的防碰撞算法性能分析

4.5 一种动态时隙分配的ALOHA防碰撞算法

4.6 本章小结

第5章 CAN-以太网数据转换器的设计与实现

5.1 CAN总线与TCP/IP

5.2 CAN/以太网网关的硬件设计

5.3 底层驱动软件设计

5.4 网关协议转换

5.5 本章小结

第6章 停车场管理系统的测试与应用

6.1 停车场管理系统测试

6.2 停车场管理系统的应用

6.3 本章小结

第7章 总结与展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果