基于单片机的牌照自动识别系统设计与实现++++.doc
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1、大连东软信息学院本科毕业设计论文论文题目:基于单片机的牌照自动识别系统设计与实现系 所: 电子工程系 专 业: 电子信息工程嵌入式系统工程方向 学生: 学生学号: 指导教师: 导师职称: 讲师 完成日期: 2021年4月20日 大连东软信息学院Dalian Neusoft University of Information仅供学习参考大连东软信息学院毕业设计论文 摘要基于单片机的牌照自动识别系统设计与实现摘 要随着世界各国汽车的数量的增加,城市交通状况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
2、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内外应用研究。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,车牌信息进行处理,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
3、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行了比拟,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。关键词:车牌识别,单片机, MFRC522IV大连东软信息学院毕业设计论文 AbstractDesign and Implementation of License Plate Automatic Recognition System Based on MCUAbstractIn view of the highway speed limit unlicensed drivers
4、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 and display the road speed limit in order to achieve common elec
5、tronic 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 its usability. Increment of vehicle all over the world the sit
6、uation of city traffic has attracted the attention of people. How to control the traffic effectively has become the problem which more and more people pay close attention to. The way to solve this problem is to establish the ITSIntelligent Transportation System .Vehicle license plate recognition sys
7、tem 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 application of research currently a hot topic at home and abroad. Th
8、is article will MFRC522 as automatic license plate recognition system, key equipment, complete the information collection plate, license plate information processing, information extraction and license plate character recognition feature extraction. Firstly, the background and significance of licens
9、e plate recognition system implementation. Then the realization of license plate recognition hardware environment to make a brief introduction and tested a series of data transmission, data processing technology. After several feature extraction algorithm license plate data were compared with the fi
10、nal 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大连东软信息学院毕业设计论文 目录目 录摘 要IABSTRACTII第1章绪 论11.1 课题研究背景与意义11.2 课题研究内容与方法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32.2 MFRC
11、522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84.1.1 指导思想84.1.2 软件设计流程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
12、.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 测试结构分析23第7章结论23参考文献24致 谢26大连东软信息学院毕业设计论文第1章绪 论1.1 课题研究背景与意义随着进入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
13、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 课题研究内容与方法国内外学者对此已经有了较多工作,但实际效
14、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 课题研究现状智能交通系统是二十一世纪道路交通的开展趋势。
15、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
16、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。-26-大连东软信息学院毕业设计论文第2章关键技术介绍2.1 串行通信技术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、一天接受线路和一条地线。2. 2 MFRC522的技术说
17、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13.56MHz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行辅助。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MI
18、FARE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 2. 3 电源转换模块电源转换电路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。大连东软信息学院毕业设计论文第3章系统分析3.1 系统设计目标本系统主要以单片机为核心控制芯片,其主要
19、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。本系统设计的内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RFI
20、D,将车辆信息存储在系统的数据库内,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行应用。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 系统功能需求3.2.1 单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
21、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 射频模块功能分析射频信号时系统中信号传输的中介,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号码读取出来,上位机软件将读取的唯一ID号码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 串口模块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,并将车辆信息显示出来。3.2.4 电源模块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
22、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 蜂鸣器及指示灯模块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
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- 基于 单片机 牌照 自动识别 系统 设计 实现
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