1。2    国内外智能收费站现状及其发展趋势

1。2。1 国内外的现状

1。2。2 发展趋势

1。3 国内外研究现状

1。4 本章小结

本章主要介绍了现代化的智能车辆收费系统所存在的意义以及研究的必要性。 同时介绍了国内外智能车辆收费系统的发展概况及未来发展方向，并对本设计主要研 究方向与主要研究内容进行了阐述。

第二章 系统整体设计方案的选择与论证

2。1 系统的整体方案

根据任务书要求，本系统需要主控制器，也就是单片机；液晶显示模块；识别 模块；上位机以及数据库，组成的智能车辆收费系统。系统的整体方案系统框图见图 2-1。

图 2-1 控制系统的整体方案系统框图

在智能车辆收费系统的设计中，识别模块主要对车主身份的识别，经过单片机 的处理，显示模块显示，并通过串口与上位机通讯，上位机可对数据库进行读写操作。 2。2   各模块的方案选择与论证

2。2。1 控制器芯片选型论文网

控制器的选型对整个系统的性能至关重要，当然现在的单片机市场很大，类型 很多，功能也日趋强大。近几年比较火的 STM32 系列单片机，有其出众的控制和连 通性，在 32 位的单片机中性能最强，深受老师同学们的喜欢。STM32 的功耗控制， 是经过特殊的处理，非常适合低电压/低功耗的应用场合。还集合了常用的外设，如 USB、CAN 等。其开发时会有自带的库，支持 C 语言[3]。其应用范围非常广泛，主 要是因为其自带外设通讯接口、内存高、强大的计算能力和数据处理能力、双看门狗 使得系统更安全。笔者曾接触过此类单片机，但由于单片机功能太强，短时间内难以 掌握，所以没有选用。

为了满足系统功能上的要求，本系统采用宏晶科技公司生产的 STC89C52 系列 产品，由于该系列产品具有较强的加密性，超强的抗干扰性能，特别是高静电保护，在射频系统中非常重要，而且具有丰富的 I/O 资源，工作电压范围宽，具有比其他同 类产品超低功耗的性能。

在设计硬件电路时，选用 STC89C52 微控制器，最高时钟频率可达 80MHz，而 且具有较大的存储空间，比如 Flash 程序存储器字节为 63K、RAM 数据存储器字节 为 1028B。单片机自带 8 个中断源、4 个中断优先级，1 组串口 UART、3 个定时器等 外设功能。其中，STC 单片机全部支持 ISP 下载，只需要两根数据线，一个虚拟串口， 就能和 PC 端进行通信，非常方便系统软件的调试和仿真。

STC89C52 微控制器的优点如下：

(1)  高速运行的特点：采用增强型 8051 内核，1 个时钟周期速度比普通的 8051

快 8~12 倍。

(2) 工作宽电压:单片机供电范围在 5。5V~2。4V，这样一来就对系统的供电要求就 降低了很多，而且系统的稳定性也得到加强。

(3)  低功耗设计:STC89C52 系列都具有空闲模式( 典型值 2mA) ， 掉电模式

(<0。1uA)，极大的节约了系统电流的开支。

(4) ISP 功能：STC 单片机均支持在线可编程的功能，而且下载电路简单，省去 了编程器和仿真器，节约了开发成本。

(5) 丰富的 I/O 口资源：复位后，准双向口/弱上拉，均可设置为四种模式，准双 向口/弱上拉，推挽/强上拉，每个 I/O 的驱动能力可达到 20mA。

(6) 先进的指令集结构：兼容普通 8051 指令集，4 组 8 个 8 位通用工作寄存器， 内含硬件乘法和出发指令[4]。

2。2。2 识别控制器的选型

方案一：射频识别 新型的无线通信自动识别技术——射频识别技术，是通过微波来进行的近距离