1、- . word.zl.东软信息学院本科本科毕业设计毕业设计 论论文文 系系 所：所：电子工程系专专 业业： ：电子信息工程嵌入式系统工程方向学生：学生：学生学号：学生学号：指指导导教教师师： ：导师职导师职称：称：讲师完成日期：完成日期：2015 年 4 月 20 日东软信息学院DalianNeusoftUniversity of Information论文题目论文题目：基于单片机的牌照自动识别系统设计与实现基于单片机的牌照自动识别系统设计与实现- . word.zl.基于基于单单片机的牌照自片机的牌照自动识别动识别系系统设计统设计与与实现实现摘 要随着世界各国汽车的数量的增加，城市交通状况
2、日益引起人们关注的，如何有效地管理交通，越来越多的人关注，已经成为人们的焦点，关键要解决这些问题，是构建智能交通系统。车牌识别是智能交通系统的重要组成局部，它具有多种用途，在交通管制和监视，已被广泛应用于各个领域。由于高速公路限速没有很好地起到警示驾驶员的作用，我们设计了一套基于 MCS-51 单片机，包括电探测装置和电子显示屏幕设备。它不仅易于设置和显示道路限速完成了普通电子限速提示，同时测量能够实时显示并自动判断是否超速。除了其本钱低，精度高，通过计算证实大大改善了它的可用性。车牌识别系统是近年来开展起来的根底上，智能交通管理系统，在模式识别领域，车牌识别技术是当前的一个热门话题在国外应用
3、研究。本文将 MFRC522 作为车牌自动识别系统中的关键设备，完成信息采集板，车牌信息进展处理，提取车牌信息和字符识别所提取的特征。首先分析了车牌识别系统实现的背景和意义。然后对实现车牌识别的硬件环境做简要介绍。并测试了数据传输等一系列的数据处理技术。经过屡次的车牌数据特征提取算法进展了比拟，最后选择最适宜的射频特征提取方法，为模具拉匹配的依据，最终确定车牌号。关关键词键词：车牌识别，单片机， MFRC522- . word.zl.Design and Implementation of License Plate Automatic Recognition System Based on
4、MCUAbstractIn view of the highway speed limit unlicensed drivers should not very well serve as a warning to the role, this article has designed a single-chip based on the MCS-51, including the photoelectric detection devices and display devices of the electronic screen. It not only can easily set up
5、 and display the road speed limit in order to achieve mon electronic speed limit signs prompt function, can be simultaneously measured real-time display of speed and automatically determine whether the speeding. In addition it is low cost and the higher the accuracy of calculations greatly enhances
6、its usability. Increment of vehicle all over the world the situation of city traffic has attracted the attention of people. How to control the traffic effectively has bee the problem which more and more people pay close attention to. The way to solve this problem is to establish the ITSIntelligent T
7、ransportation System .Vehicle license plate recognition system is the crucial part of the ITS.License plate recognition system is developed in recent years on the basis of intelligent traffic management system in the field of pattern recognition; license plate recognition technology is the applicati
8、on of research currently a hot topic at home and abroad. This article will MFRC522 as automatic license plate recognition system, key equipment, plete the information collection plate, license plate information processing, information extraction and license plate character recognition feature extrac
9、tion. Firstly, the background and significance of license plate recognition system implementation. Then the realization of license plate recognition hardware environment to make a brief introductionand tested a series of data transmission, data processing technology. After several feature extraction
10、 algorithm license plate data were pared with the final choice of the most suitable radio frequency feature extraction method for mold pull matching basis, to finalize the license plate number.Key words:License plate recognition, MCU, MFRC522- . word.zl.目目 录录摘要IABSTRACTII第 1 章绪论11.1 课题研究背景与意义11.2 课题
11、研究容与方法11.3 课题研究现状1第 2 章关键技术介绍32.1 串行通信技术32.2MFRC522 的技术说明32.3 电源转换模块4第 3 章系统需求分析53.1 系统设计目标53.2 系统功能需求53.2.1 单片机最小功能需求分析 53.2.2 射频模块功能分析 53.2.3 串口模块功能 53.2.4 电源模块功能 63.2.5 蜂鸣器及指示灯模块功能 63.3 系统开发环境63.4 系统任务的可行性分析63.4.1 技术可行性 63.4.2 系统平安性分析 6第 4 章系统设计84.1 设计指导思想和原那么8- . word.zl.4.1.1 指导思想 84.1.2 软件设计流程
12、 84.2 体系架构设计94.3 硬件设计94.3.1 单片机与外围存储器连接电路设计 94.3.2射频模块功能分析 114.3.3串口模块功能 124.3.4电源模块功能 124.3.5 蜂鸣器及指示灯模块功能 134.4 软件设计134.4.1 控制流程设计 134.4.2主函数设计 144.4.3中断函数设计 144.4.4功能模块设计 15第 5 章系统实现165.1 环境配置165.2 功能模块实现165.2.1 主函数实现 165.2.2初始化函数 175.2.3中断函数实现 185.3 系统集成与调试19第 6 章系统测试206.1 测试方案及测试用例206.2 测试构造分析23
13、第 7 章结论23参考文献24- . word.zl.致26- . word.zl.第第 1 章章绪绪 论论1.1 课题课题研究背景与意研究背景与意义义随着进入 21 世纪，经济全球化和信息时代的到来，作为一个信息源，自动检测别技术越来越受到重视。近年来，计算机的飞速开展和射频识别技术的成熟，一个巨大的变化对传统的交通管理，先进的计算机处理技术，不仅可以从繁琐的人工观测解放监控的人力，而且大大提高其精度，车牌自动识别系统，就是在这样的背景和开展的目的。车牌自动采集和管理及其他相关信息流量管理，园区车辆管理，停车场管理，交警督察和重大意义等方面，并成为信息处理技术的一个重要的研究课题。关于车牌识
14、别技术和定位系统的研究，在我国已经有十余年的开展，该系统目前应用仍处于起步阶段，该系统采用成熟的大规模投资还没有出现，车牌识别系统作为提高交通管理的有效工具，技术水平依然完美。1.2 课题课题研究容研究容与方法与方法国外学者对此已经有了较多工作，但实际效果并不理想，尤其是对车牌自适应性强、速度快、准确率高的高速车牌定位方法还有待进一步研究。另外，对辅助光源要求高，也很难有效解决复杂背景下多车牌移动识别的技术难题，如：车牌图像的倾斜、车牌外表污秽或磨损、光线干扰等都会影响定位的准确性。传统车牌识别一般仅支持单一车辆，背景比拟简单。而当今许多实际应用场合，如在繁忙交通路口临时对欠税费、报废、挂失等
15、车辆的稽查，那么监视区域比拟复杂，现有识别方法无法直接应用；而且多数情况下，同时出现多辆汽车，背景有广告牌、树木、建筑物、斑马线以及各种背景文字等，现有的识别方法也不能很好的适应多变的环境。1.3 课题课题研究研究现现状状智能交通系统是二十一世纪道路交通的开展趋势。继续开展和不断完善的可视化智能交通监控系统，为实际应用车辆道路运输根底设施的管理系统奠定了良好的根底。智能交通系统，车牌自动识别系统是开展的一个很重要的方向。车牌自动识别技术可应用于道路收费系统，交通管理系统领域，起到节省人力本钱，提高工作效率，完善管理制度等。随着汽车数量的迅速增加，车牌识别技术提出了巨大的经济价值和现实意义。车牌
16、识别技术的智能小区停车场，它能够车辆在不停车的状态下自动识别车辆牌照- . word.zl.及车辆特征，在并将结果通过通信网络将识别信息和条目信息确定传递到每个卡口。不需要支付通行道口值班员费用，同时也保证了车辆信息准确地出口，起到了替代道口值班员和保存当时的情况视频的目的。停车场用户在进入或离开停车场时，可以听提高场管理质量，缩短停车时间。智能交通系统尚处于起步阶段我们，车牌识别技术中占有重要的地位。普及车牌识别技术，将对公路，城市道路和停车场的交通事故减少和车辆被盗的现象有着显著而深远的影响，有效提高维护社会稳定。- . word.zl.第第 2 章章关关键键技技术术介介绍绍2.1 串行通
17、信技串行通信技术术RS232 是一种串行物理接口标准，是美国电子工业协会 EIA电子工业协会制定的标准。RS232 总线标准有 25 条信号线，包括一个主信道和辅助信道。在大多数情况下，主要使用的主通道，在一般双工通信的，只需几条信号线可以实现的，如一条发送线路、一天承受线路和一条地线。2.2 MFRC522 的技的技术说术说明明MFRC522 芯片主要用于 13.56MHz 的非接触式通信中，其是一款高级程度的读写卡系列芯片。它是 NXP 公司推出的主要应用于三表上的芯片，其具有低电压、低本钱、体积小等特点，是只能仪表和便携手持设备非常好的选择。此芯片使用的是调制解调技术，在 13.56MH
18、z 下，其完全集成了的所有的被动非接触式的通信方式及通信协议。其支持 ISO14443A 的多层应用，其发送器局部可驱动读写器天线和 ISO14443A/MIFARE 卡和应答机的通信，无需使用其他电路进展辅助。接收器局部提供一个良好的调制和解调电路。用于处理 ISO14443A 的应答器信号。MFRC522芯片还支持加密算法 CRYPTO1，可被用在 MIFARE 系列产品中，MFRC522 芯片还支持更高速的非接触式通信，其数据传输在双向通信上最高可到达 424kbit/s，如图 2.1图 2.1 MFRC522 引脚图- . word.zl.2. 3 电电源源转换转换模模块块电源转换电路
19、主要是控制电压降的电路，主要功能是将输入电路的 5V 电压转换为3V，系统设计中这用设计的使用的方法的目的是节省本钱。系统在设计过程中难免会发生一块电路板中有不同电压等级要求的器件。在电路中增加 AMS1117，其特点可以被用作线性稳压器，后置稳压器，其在本电路中使用的功能是交换式电源，将 5V 转换成3.3V。- . word.zl.第第 3 章章系系统统分析分析3.1 系系统设计统设计目目标标本系统主要以单片机为核心控制芯片，其主要以射频技术RFID作为技术，实现系统的无线拍照识别系统。本系统的有点区别其他的拍照识别系统，此系统可以利用射频技术读取。本系统主要系统的识别技术是射频识别技术
20、RFIDRadio Frequency Identification，使用本技术的特点是摄像头技术在使用过程中，会被恶意遮挡。也会受到天气等外界因素的影响其识别结果。会造成很多的误识别，数据的统计也存在很多问题。传统的摄像头识别系统其在扩展应用方面非常不好，其在车流量统计和车辆位置跟踪无法实现。摄像头识别只能通过被动的识别，不能主动的去跟踪车辆信息。本系统设计的容主要利用射频识别技术，它是一种短距离识别技术，其可以主动的识别汽车的 RFID，将车辆信息存储在系统的数据库，可以有效的监控车辆的信息，此信息的利用率可以在各方面进展应用。现在系统对车辆的信息的统计程度还不够完善，在各类刑事案件中，不
21、能及时跟踪车辆的信息，射频识别系统可以增设识别系统，实时的检测车辆的信息。3.2 系系统统功能需求功能需求3.2.1 单单片机最小功能需求分析片机最小功能需求分析单片机系统是系统控制的核心，主要是控制系统的相应的各个相关传感器和功能模块。单片机最小系统的主要是由单片机、复位电路和时钟电路组成。单片机主要是存储程序和控制芯片，并判断传感器的信号，控制功能模块根据不同的条件，执行不同的动作。复位电路和时钟电路给单片机提供时钟复位信号，单片机在运行的过程中，在环境的影响，可能导致系统无法运行。需要复位电路提供复位信号，重启程序，保证系统重新运行。3.2.2 射射频频模模块块功能分析功能分析射频信号时
22、系统号传输的中介，系统通过射频信号完成系统功能。射频模块主要的功能就是读取模拟车辆上电子的标签，将电子标签上的唯一读取出来，上位机软件将读取的唯一 ID 与系统里的信息意义对应，就可以识别当前车辆的信息。3.2.3 串口模串口模块块功能功能串口是现在数据传输中较为常用的一种通信方式。本系统中使用的串口是连接上位机和下位机，主要功能将下位机识别的信号传输到上位机，以便于上位机得到信息，并- . word.zl.将车辆信息显示出来。3.2.4 电电源模源模块块功能功能电源模块主要是给系统供电，电源是整个硬件系统运行的关键。单片机系统的实现硬件电路时根底，硬件电路运行的根底是电源。在供电稳定的情况下
23、，系统才能够实现稳定的功能。本系统采用线性电源供电，线性电源具有稳定，抗干扰等功能。在单片机系统中得到广泛的应用。本设计电源模块需要给系统提供 5V 电源。本系统中电源共包含两局部，处了正常的 5V 供电以外还有一个电压转换芯片，AMS1117 芯片，此芯片是将 5V 转换成 3.3V，用于 MF522 芯片供电。3.2.5 蜂蜂鸣鸣器及指示灯模器及指示灯模块块功能功能电源模块主要是给系统供电，电源是整个硬件系统运行的关键。单片机系统的实现硬件电路时根底，硬件电路运行的根底是电源。在供电稳定的情况下，系统才能够实现稳定的功能。本系统采用线性电源供电，线性电源具有稳定，抗干扰等功能。在单片机系统
24、中得到广泛的应用。本设计电源模块需要给系统提供 5V 电源。3.3 系系统统开开发环发环境境硬件配置：硬盘：40GB存：4GB操作系统：Windows7软件开发软件：keil uvision4电路图绘制软件：Altium Designer Winter 09图形化编程软件：labview 20213.4 系系统统任任务务的可行性分析的可行性分析3.4.1 技技术术可行性可行性本系统具有可靠性高，采用市面最流行 STC89C52 单片机，使用最简单电路实现最复杂功能。电路越简单故障点越少，稳定性越高。具有性能价格比高，本设计电路简单减去不必要的本钱，减去电路板设计过程中的过多冗余设计。其功能完备
25、，操作简便，高度人性化。模块化设计，根据本系统是用于牌照自动识别系统的这一应用目的，系统尽量使用模块化设计，实现模块化积木式组合与拆分的功能，便于以后的升级换代，减少二次投资，可以满足使用者使用的重要性和复杂度以及使用对象对功能和价格的选择。3.4.2 系系统统平安性分析平安性分析系统平安主要是指其运行的平安性和运行过程中对使用者的人身平安问题。平安问- . word.zl.题一直是系统设计必须考虑的因素之一。本系统是弱电系统，对于人身平安的保证是没有问题的。对于系统的平安从硬件和软件设计共同保证。硬件方面的平安保护主要在电路构造设计，器件的选型等方面进展慎重选择，并且根据实际运行的环境进展对
26、电路进展改良和保护。软件方面是对一些软件程序的设计更具有逻辑性，各个功能模块化，有利于系统功能的调用。有利于系统的升级和维护。- . word.zl.第第 4 章章系系统设计统设计4.1 设计设计指指导导思想和原那么思想和原那么4.1.1 指指导导思想思想1对单片机的牌照自动识别系统进展系统的分析与整理后，功能模块化，减少重复的软件和硬件程序，提高系统的开发、运行、维护效率。2基于 STC89C52 的牌照自动识别系统的首要目标是能够满足目前的业务功能需要，并确保系统运行稳定；通过参数配置等形式，实现灵活的配置系统的功能，并具有良好的可扩展性，提高软硬件模块功能的复用性。根据实际情况，纳入接口
27、系统架构。3系统采用先进的系统管理模式，运行单片机自身的命令系统。同时便于系统的运维工作。4.1.2 软软件件设计设计流程流程程序设计就是用计算机所能承受的语言把所需解决问题的步骤逐一描述出来，也就是编制计算机的程序，在设计应用系统时，软件的编制是重要环节。软件的质量直接影响整个系统功能的实现。应用程序的设计因系统而异，但程序设计总是有共同特点及其规律的。在编写程序时，采取如下几个步骤：第一步，系统需求分析，明确系统所要完成的功能，将软件分成假设干相对独立的局部。根据系统各个模块的功能和时序关系，设计出合理的软件总体架构。第二步，绘制系统框图和软件流程图，根据所选择的计算方法制定流程图，这是程
28、序设计的一个非常重要组成局部，是决定一个系统是否的关键。第三步，分配系统资源，单片机资源的使用有一定的限制，需要进展合理分配，其中包括中断、定时器/计数器、堆栈等几局部。资源的合理分配后，进一步将程序框图绘制成详细的操作流程。第四步，根据程序流程图和指令，编写程序，在关键位置增加功能注释，可以有效的增强系统的可读性和重用性。第五步，测试程序，通过编译代码，必须使用编译程序汇编生成目标代码。如果编译过程中发现语法错误，是无法通过编译的。需要根据编译器调试的错误进展更改。指导程序通过为止。利用编译好的目标代码使用仿真器进展仿真。观察仿真现象。排除错误直到成功。第六步，程序功能优化。此项是将程序的质
29、量的提高，主要为了增强程序可读性、可- . word.zl.持续性，使各功能程序模块化，子程序化，缩短程序的长度，加快运算速度和节省数据存储空间，减少程序执行的时间。4.2 体系架构体系架构设计设计系统设计可分为硬件设计和软件设计两局部。根据我们需要实现的功能，合理选择元器件进展设计。为了制作出想要的电路板，硬件设计主要涉及到构造原理图，并对原理图用 keil 软件进展仿真，这一步最为重要，它关系到实验成功与否的关键。然后一旦仿真测试出我们想要的结果后，就可进展下一步原理图的绘制。软件设计局部，应该结合硬件电路所要实现的功能进展设计。本系统主要是针对车牌自动识别系统进展识别。通过车辆通过识别区
30、域，收集车牌及车辆信息。相对牌照自动识别控制系统而言，传统控制方式简单、有效、直观。但它过多依赖控制者的个人能力，控制相对分散和无法有效管理，实时性和自动化程度太低。正因为此，牌照自动识别研究有着极其有重要的意义。4.3 硬件硬件设计设计系统原理图如图 4.1 所示。图 4.1 系统原理图4.3.1 单单片机与外片机与外围围存存储储器器连连接接电电路路设计设计STC89C52 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程- . word.zl.Flash 存储器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上 Fl
31、ash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使得 STC89C52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案。STC89C52 具有以下标准功能：8k 字节Flash，256 字节 RAM，32 位 I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个 16 位定时器/计数器，一个 6 向量 2 级中断构造，全双工串行口，片晶振及时钟电路。另外，STC89C52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停顿工作，允许 RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护
32、方式下，RAM 容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停顿，直到下一个中断或硬件复位为止。STC89C52 采用 40 引脚的双列直插封装DIP 方式。单片机的最小系统，关键组装局部还有时钟短路和复位电路。时钟电路简介：外部时钟电路简单且同意实现，其主要的核心在于单片机的管脚XTAL1 和 XTAL2。单片机的 XTAL1 和 XTAL2 是独立的输入和输出反相放大器。XTAL1 和 XTAL2 引脚在系统设计的过程中可以被配置为使用石英晶振的片振荡器，也可以配置成为直接连接外部时钟驱动。本系统即是采用的部时钟的方式实现的。时钟模式即是利用单片机部的振荡电路，在 XTAL1、XTAL2 的引脚
33、上外接定时元件实现的，主要是连接一个石英晶体和两个电容，单片机的部振荡器便可以产生自激振荡。在正常情况下，晶振的大小可以在 12MHz之间任选，最高频率可以到达 24MHz。频率越高频率功耗也就越大。本系统中采用的石英晶振和并联的两个电容。在设计过程中电容的大小对振荡频率有微小影响，其主要作用是微调频率的作用。当采用石英晶振时，电容的值可以在 2040pF 之间选择任选，议案情况下使用 30pF 的电容。当采用瓷谐振器件时电容要适当地增大一些在 3050pF 之间。我们通常选取 33pF 的瓷电容。复位电路简介：在单片机系统中复位电路是非常关键的，当程序运行不正常或死机，停顿运行时就需要进展复
34、位。单片机的第 9 管脚复位引脚 RST出现 2 个机器周期以上的高电平时，单片机就执行复位操作。如果 RST 被持续的置为高电平，单片机就处于循环复位状态。复位操作通常有两种根本形式上电自动复位和开关复位。复位电路主要包括以上两种复位方式。第一是上电瞬间复位，上电瞬间复位原理是利用电容两端电压不能跟随系统的电压变化不能突变，因为此时电容的负极引脚和单片机的 RESET 引脚连- . word.zl.接。相连相应的电压会被全部加在了电阻上 RESET 引脚的输入为高，高电平会使芯片被复位。随后电容充电完成后，电阻两端上的电压也随之逐渐减小，最后减小到约等于0V，单片机就可以恢复正常的工作状态。
35、开关复位是将并联在电容的两端连接复位按键，当复位按键没有操作时，系统正常运行。当有按键操作后，电路实现在芯片正常工作后通过按下按键使 RST 管脚出现高电平，以到达手动复位的效果。一般情况下只要 RST管脚上保持 10ms 以上的高电平就能使单片机进展复位操作。电容和复位电阻为经典值，实际的电路设计过程中可以用同一数量级的电阻和电容代替资料介绍里的电容电阻，这样就可以自行计算 RC 充电时间，在工作环境实际测量以确保单片机的复位电路可靠，如图 4.2 所示。E A/V P31X 119X 218R ESE T9R D17W R16IN T012IN T113T 014T 115P0039P01
36、38P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29A LE /P30T XD11R XD10P101P112P123P134P145P156P167P178VCC40GND20S1ST C89C 52C 110UFY 211.0592MC 930PFC 1030PFR 410K5V5V5VP02R 210K5V1234J6C ON 45VP32P33图 4.2 单片机最小系统电路图4.3.2 射射频频模模块块功能分析功能分析射频信号时系统号传输的中介，系统通过射频信号完成系统功能。射频模块
37、主要的功能就是读取模拟车辆上的电子标签，将电子标签上的唯一读取出来，上位机软件将读取的唯一 ID 与系统里的信息意义对应，就可以识别当前车辆的信息，如图 4.3 所示。- . word.zl.X 127.12MC 32 15PC 33 15PC 27104R 9820R 10 5.1KL 32.2uHL 42.2uH3VC 3015PC 3115PC 34150PC 35180PC 26104G NDC 251043VC 2847PC 2947PI2C1R X17T EST9O SC IN21O ST OU T22A VS S18D 7(M IS O)31A UX 119D 6(M IS I)
38、30IR Q23T VS S14T X213T VD D12T X111T VS S10A UX 220SIGO U T8SIGIN7R ST6PVS S5D VS S4D VD D3PVD D2D 125E A32D 428D 5(S CK )29A VD D15V MID16D 226SD A24D 327U 5M F522R STSD AM ISOM ISISC KR 8470K3VP1.4P1.3P1.1P1.0P1.2图 4.3 射频识别电路图4.3.3 串口模串口模块块功能功能串口同时是现在数据传输中较为常用的一种通信方式。本系统中使用的串口是连接上位机和下位机，主要功能将下位机识
39、别的信号传输到上位机，以便于上位机得到信息，并将车辆信息显示出来，如图 4.4 所示。R 2 IN8T 2 IN10R 2 O UT9T 2 O UT7C 1+1C 1 -3C 2+4C 2 -5G ND15V +2V -6V CC16U 4M AX 232C 5104C 18104C 19104C 201045VR XDT XD162738495J4D B9图 4.4 串口通信电路接口电路图4.3.4 电电源模源模块块功能功能电源模块主要是给系统供电，电源是整个硬件系统运行的关键。单片机系统的实现硬件电路时根底，硬件电路运行的根底是电源。在供电稳定的情况下，系统才能够实现稳定的功能。本系统采
40、用线性电源供电，线性电源具有稳定，抗干扰等功能。在单片机系统中得到广泛的应用。本设计电源模块需要给系统提供 5V 电源。本系统中电源共包含两局部，处了正常的 5V 供电以外还有一个电压转换芯片，AMS1117 芯片，此芯片是将 5V 转换成 3.3V，用于 MF522 芯片供电，如图 4.5 所示。- . word.zl.12J1C ON 25VR 21KD 1L EDC 4104C 2147ufGND1O UT2IN3J21117C 1100U FC 31045V3V图 4.5 电源电路图4.3.5 蜂蜂鸣鸣器及指示灯模器及指示灯模块块功能功能蜂鸣器报警电路和指示灯其主要的是让系统更加的人性
41、化。人性化能够给使用者更加直觉的感觉。第一从声音上给用户一个提示，当声音给一个提示的时候，能让用户有一个声音上的意识，知道系统此时运作了。指示灯的目的是让使用者在上电以后，系统供电正常，如图 4.6 所示。R 61kQ 1PNPL S1SPEA K ER5VP1.5图 4.6 蜂鸣器电路图4.4 软软件件设计设计4.4.1 控制流程控制流程设计设计软件的控制流程是系统的运行过程，控制流程在设计过程中主要是根据系统功能实现的。本系统的控制流程是从系统运行开场，主要是保证系统的正常运行的前提下，控制相应的函数和模块实现相应的功能，如图 4.7 所示。- . word.zl.初始化开始结束是否有车通
42、过RS232通信上位机成功是未成功否上位机显示图 4.7 软件总流程图4.4.2 主函数主函数设计设计主控制函数是对相应的关键点进展控制，当状况符合了系统中要求的条件产生，及调用相应的函数。主控函数是控制系统的核心，它负责外围模块的控制、调用。主控函数承受传感器的数据和按键的数据。如果有需要会将数据传输到相应的芯片或者显示电路。它是各个子程序的入口，将控制转换到相应的子程序中，起到引导作用。4.4.3 中断函数中断函数设计设计定时中断是利用单片机部的定时器，根据判断条件都会引起中断，部定时器可以根据需要从外部阴险 T0 和 T1 输入的外部脉冲进展计数。计数器溢出信号作为一个中断请求信号给计时
43、器溢出标志设置为单片机应用 CPU 中断。定时器中断一段时间将在规定的时间间隔被中断。该系统的定时主要用于构造中断多任务操作系统，该系统响应于中断，不需要打破现场保护工作的实施可以分为直接多任务的时间，以使相应的操作任务进就绪状态，即，中断相关的任务可以开场工作。如下- . word.zl.图 4.8 定时器中断处理程序图：开始结束初始化是否有中断信号对应处理函数否是图 4.8 定时中断处理流程图4.4.4 功能模功能模块设计块设计系统软件功能框图如图 4.9 所示。基于单片机的牌照自动识别系统设计与实现延迟函数中断函数显示函数读卡函数初始化函数主函数图 4.9 系统软件功能框图- . wor
44、d.zl.第第 5 章章系系统实现统实现5.1 环环境配置境配置本系统使用编程软件是美国 Keil Software 公司出品的 KILE，主要是针对以 C51 为核心的单片机的编程设计。比系统使用 C 语言进展编程，和汇编语言相比，C 语言在功能、构造性、可读性和可维护性都有着明显的优势。KEIL 软件可以提供完整的核共编程使用，并且可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。系统通过编译形成 hex 文件，此文件是单片机可读语言，利用烧写器将 HEX 文件烧写到单片机中，即可实现单片机在上电的运作。5.2 功能模功能模块实现块实现5.2.1 主函数主函数实现实现主函数主要系统程序开
45、场的入口，和相应模块控制。主函数得到相应通过 AD 转化器得到的数字信号，控制相应的模块进展动作。主函数在控制过程中，主要是对是否刮风下雨这个关键参数进展监控。当主函数监控到符合条件的环境立即调用相应函数，进展相应的操作。void main() unsigned char status,status2;InitializeSystem( );iccardcode(); while (1) status= PcdRequest(0 x26,&card_type);/寻卡if(status=MI_OK) /寻卡成功status2 = PcdAnticoll(MLastSelectedSnr);/防
46、冲突if(status2=MI_OK)CALL_isr_UART(); /串口发送序列号BEEP=0;delay();BEEP=1;delay(); - . word.zl.主函数流程如图 5.1 所示：初始化开始结束识别车辆是否有车通过发送数据是否冲突否是是否图 5.1 主函数流程图5.2.2 初始化函数初始化函数初始化函数的主要目的就是让系统的各个部件在预设的状态相运行，将相应的函数进展赋值。其流程主要是包含主流程的运行过程中，此函数为系统启动函数。void InitializeSystem() P0 = 0 xFF; P1 = 0 xFF; P3 = 0 xFF; PCON = 0 x8
47、0; SCON = 0 x70; TMOD = 0 x20; TH1 = BAUD_9600;TL1 = TH1;TR1 = 1; / 波特率发生器ET1=0;EA=1; ES = 1; - . word.zl.CmdValid=0; PcdReset(); PcdAntennaOff(); PcdAntennaOn(); M500PcdConfigISOType( A );5.2.3 中断函数中断函数实现实现中断函数主要是调用单片机部定时器资源，根据单片机的信息判断，当条件符合要求引起中断，部定时器会根据需要从外部 T0 和 T1 输入外部脉冲进展计数，计数器的溢出信号作为中断的请求信号。该
48、定时中断处理程序框图如图 5.2 所示。开始结束初始化是否有中断信号对应处理函数否是图 5.2 定时中断处理流程图void tim0() interrupt 1TH0=0XFE;/11.0592MHZ 晶振的 0.5ms 计时 TL0=0X33;if(countjd)pwm=1;elsepwm=0;count=count+1;- . word.zl.count=count%40;/count=40 时 将 count 清零 5.4 系系统统集成与集成与调试调试系统调试与所选用的软件构造和程序设计技术有关。本系统采用模块程序设计技术，逐个模块调好以后，再进展系统程序总调试。由于采用了实时多任务操
49、作系统，采用是逐个任务进展调试，下面进一步予以说明。在调试第一个任务时，同时也调试相关的子程序、中断效劳程序和操作系统的程序。等逐个任务调试好以后，再使各个任务同时运行，在本次调试中操作系统中没有错误，在单步和断点调试后，进展了连续调试，因为单步运行只能验证程序的正确与否，而不能确定定时精度、CPU 的实时响应等问题。等全部完成后，反复运行屡次，除了观察稳定性之外，还观察了用户系统的操作是否符合设计要求的操等，局部程序作了适当修正后系统能够正常运行。- . word.zl.第第 6 章章系系统测试统测试本文研究了基于 STC89C52 单片机汽车号牌自动识别系统是设计原理与实现方法，包括硬件设
50、计和软件设计。首先根据要求在 Proteus 里绘制好每个模块的电路图，再与单片机端口相连，然后将程序设计下载到单片机中进展仿真，经过屡次的修改和调试，仿真的结果终于到达了要求。在进展硬件电路焊接的时候，要选择正确的元器件，在实验板上布置好连接线。焊接完成后，对硬件进展测试，检查串口是否接错，测量电源电压是否正常，复位电平是否正确等等。6.1 测试测试方案及方案及测试测试用例用例单片机系统的调试应包括硬件及软件两局部，主要是通过调试发现硬件及软件中存在的问题，查看其运行结果是否符合设计要求。在对系统进展实际调试时，首先应对硬件进展静态调试，同时对系统软件进展初步调试，此后再对软件和硬件进展动态
