基于MSP430的无线遥控小区车辆出入管理系统_电路方案

利用无线射频通信芯片NRF905、单片机控制技术，RS232串口、计算机软件技术和ACCESS数据库技术设计一个无线遥控小区车辆出入管理系统。

系统的总体设计

无线遥控小区车辆管理系统旨在设计一个高效、智能、便捷的车辆管理系统，提高小区物业的管理档次。系统由三大部分组成，分别是车辆遥控器、主机控制器、PC上位机监控软件。无线方案选用PTR- 8000模块。

系统工作原理

无线遥控小区车辆出入管理系统的工作原理为利用无线射频通信技术实现车辆驶入、驶出小区的请求验证，从而达到免停车的高效率门禁管理模式。小区的每一台车辆都由小区物业管理公司配发一个唯一验证码的车辆出入请求遥控器，遥控器上有两个请求按键，分别为驶出请求按键和驶入请求按键。当车辆要出入小区时，在到达门禁系统前由司机按下遥控器相应的按键，遥控器即可将相应的请求信息和验证信息发送到主机控制器中，主机控制器收到请求信息后通过RS232串口发送到计算机终端软件，上位机监控软件根据收到的请求信息进行处理，查询数据库验证车辆的合法性，同时获得车辆信息，如果验证通过则发送指令到主机控制器，由主机控制器控制道闸栏杆的起落，同时上位机语音提示，否则不放行。道闸栏杆打开后，车辆即可通过，光电检测器检测到车辆通过后自动关闭车杆，同时上位机将车辆出入信息（出入状态和出入时间）记录进数据库中，以便查询。

系统特点

感知车辆通过，自动落闸；可手动在软件界面控制栏杆起落；运行可靠，数据传输准确；检测功能具有高灵敏度和高可靠性；采用全球开放的ISM微波频段，无须申请和付费；具有丰富的数据管理和系统管理功能；出入验证语音播报和记录车辆出入状态和出入时间。

车辆遥控器硬件设计

车辆遥控器采用TI公司的16位超低功耗MSP430单片机，该单片机非常适用于电池供电的低功耗工业电子产品中，具有超强的抗干扰能力。车辆发射器的电路比较简单，在单片机最小系统下外加PTR8000射频模块，再配两个请求按键和LCD显示模块即可。图2为车辆遥控器硬件框图。

主机控制器硬件设计

主机控制器采用AVR ATMEGA128单片机作为主控芯片，系统由一个PTR8000模块、一个RS232模块、两个步进电机驱动模块和两个光电检测模块组成。步进电机驱动采用ST公司生产的高电压、大电流电机驱动芯片L298N，输入输出采用光电耦合，阻断了外部信号对设备的电冲击，从而增强系统的抗干扰能力。图3为主机控制器硬件框图。

系统软件设计

车辆遥控器程序采用IAR EW for MSP430集成开发环境开发，主机控制器程序采用AVR GCC集成开发环境开发，均采用C语言编写。C语言是单片机软件开发的最广泛编程语言，使用它可以大大地提高编程效率，所产生的文档容易理解和移植。图4为车辆遥控器程序流程图，图5为主机控制器程序流程图。

主机控制器软件应实现的功能如下：1、系统初始化，包括PTR8000、串口，单片机的初始化；2、串口的发送与接收；3PTR8000的接收；4、光电检测；5、步进电机的驱动程序。

车辆遥控器软件应实现的功能如下：1、系统初始化，包括PTR8000、LCD、主控制器的初始化；2、LCD的显示，包括主界面的显示和工作状态显示；3、按键的检测；4、请求信息发射

上位机设计

数据库设计

用ACCESS2003建立了两张表，一张为车辆信息表，用来保存车辆信息，字段包括车主姓名、车主性别、驾驶证号、车主住址、车辆类型、联系电话、验证密码、出入状态、出入时间和备注等。一张为用户表，用来保存管理员信息。数据库表格字段设计如图6。

监控终端软件设计

上位机的设计采用Visual Basic集成开发环境开发，在开发中主要用到ADO数据库编程技术和MSCOMM串口编程技术。通过ADO对象访问ACCESS数据库，通过MSCOMM控件实现上位机与主机控制器的数据通信。监控终端软件应实现的数据管理功能包括数据查询、数据录入和数据修改。系统管理功能包括用户注册、用户管理、用户密码修改和数据库备份和恢复等。为了增加系统的稳定性，在串口操作编程中增加了错误捕捉出错处理功能，从而避免不当操作使软件崩溃。图7为监控软件最终实现主界面。