電動車是人們?nèi)粘Ｉ�活中必不可少的一種交通工具，，電動車的應(yīng)用有效地解決了能源和環(huán)境兩大難題，因此，在我國有著得天獨厚的發(fā)展條件和廣闊的應(yīng)用前景。本文是一篇工程師論文發(fā)表范文，主要論述了基于RFID技術(shù)的電動車充電系統(tǒng)。

　　【摘 要】本文設(shè)計了基于RFID技術(shù)的一種刷卡式的充電服務(wù)終端硬件裝置，實現(xiàn)刷卡自動計費。本程序以AT89S52單片機為主控制器，用MFRC500射頻識別芯片進行識別，并與射頻卡進行通信。

　　【關(guān)鍵詞】RFID,AT89S52,MFRC500,ADE7755

　　0 引言

　　目前，RFID作為一種非接觸式的自動識別通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別的特定目標(biāo)建立機械或光學(xué)接觸，于是基于RFID的電動車充電系統(tǒng)也就應(yīng)運而生了。

　　1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

　　卡式自動計費的電動車充電系統(tǒng)在目前為止還只是在啟蒙階段，根據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)上搜索的結(jié)果顯示，在國內(nèi)這一設(shè)計尚未取得階段性的普及。大部分電動車用戶仍然習(xí)慣于家用充電或者使用按月收費的方式。但是在國外，這個設(shè)計已經(jīng)轉(zhuǎn)化成實物開始在大街小巷開始流行了。在美國加利福利亞州，加州 Coulomb Technologies 聲稱公司將在圣荷塞安裝電動車聯(lián)網(wǎng)充電站，當(dāng)電動車司機無法利用家里車庫，或外出辦事需要充電時，可在充電站對車輛電池充電。司機可以每次充電后付費或交納月費無限制地充電。這種充電站將采用基于RFID的ID卡或鑰匙扣;在德國，有家叫做史瓦科的智慧交通解決方案公司，他們推出的一個產(chǎn)品叫做“充電直通車”，把充電樁和平常的停車自動收費機合二為一，并且配備上各種付費方式：RFID芯片，SMS短信扣費，QR二維碼掃描付錢等等，同時還具有可上網(wǎng)功能，采集處理充電與車輛數(shù)據(jù)。

　　可以預(yù)見的是，這個課題在國內(nèi)具有極大的研究價值，一旦普及，其經(jīng)濟價值將會極具商業(yè)潛力。

　　2 系統(tǒng)概述

　　2.1 系統(tǒng)實現(xiàn)方案

　　本系統(tǒng)把射頻識別技術(shù)與電動車充電站結(jié)合起來，以AT89S52單片機為核心，利用RFID技術(shù)電子錢包功能實現(xiàn)用戶身份識別和電子支付充電費用功能，安全可靠;充滿自停，來電續(xù)充，付費合理，并加上LCD顯示費用余額方便簡單。本系統(tǒng)由五大模塊組成，其中單片機系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)讀寫，RFID模塊負責(zé)發(fā)送與接受數(shù)據(jù)至單片機，繼電器模塊負責(zé)強弱電切換，ADE7755模塊發(fā)送脈沖至單片機計算電量，LCD模塊顯示所進行的操作與數(shù)據(jù)。由于都是基于模塊化的設(shè)計，因此能將系統(tǒng)化繁為簡，最后得出的驗證結(jié)果誤差也會大大減少。

　　2.2 系統(tǒng)模塊介紹

　　2.2.1 射頻識別模塊MFRC500

　　MFRC500是一款應(yīng)用在13.56MHz頻段的非接觸式讀取接收模塊。該模塊適用于各種基于ISO/IEC14443A的非接觸式通信應(yīng)用場合。例如公共交通終端、手持終端、板上單元、非接觸式PC終端、計量模塊、非接觸式公用電話等。MFRC500模塊實物如圖1所示。

　　2.2.2 ADE7755計費模塊

　　ADE7755是一款適用于單相配電系統(tǒng)的高精度電能計量IC。它可提供基于輸電線電壓和電流計算的瞬時有功功率和平均有功功率。ADE7755中使用的唯一模擬電路是ADC和參考電壓電路。所有其它信號處理(例如乘法和濾波)都是在數(shù)字域?qū)崿F(xiàn)的。這種信號處理方法可在隨環(huán)境條件和時間變化的很大范圍內(nèi)提供優(yōu)異的穩(wěn)定性和精度。ADE7755是一種高準(zhǔn)確度電能測量集成電路，其技術(shù)指標(biāo)超過IEC1036規(guī)定的準(zhǔn)確度要求。ADE7755模塊實物如圖2所示：

　　3 系統(tǒng)流程圖

　　系統(tǒng)具體的工作流程如圖3所示，AT89S52單片機上電后，對MFRC500模塊進行刷卡操作，單片機讀取到卡片信息之后判斷是否有余額。沒有的話就提示充值操作，同時不接通繼電器，也就無法進行充電操作。當(dāng)檢測到有余額后，接通繼電器，同時ADE7755模塊開始計量工作，同時將脈沖發(fā)送回單片機，這兩個數(shù)據(jù)都將在LCD12864液晶顯示屏上。在最初進行刷卡操作時，液晶顯示卡片信息。

　　4 系統(tǒng)總調(diào)試

　　實現(xiàn)整個系統(tǒng)的功能是通過硬件電路和軟件相結(jié)合來實現(xiàn)的，當(dāng)硬件基本定型后，軟件程序功能也就基本確定了。從軟件的主要功能可分為主程序和子程序，主程序是整個系統(tǒng)的核心，專門用來協(xié)調(diào)子程序和操作者間的關(guān)系。子程序是用來完成各種實質(zhì)性的功能如發(fā)送數(shù)據(jù)、計算、顯示等。各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后，就可以規(guī)劃監(jiān)控程序了。

　　經(jīng)過以上各模塊的調(diào)試，系統(tǒng)的功能基本可以實現(xiàn)了，還需要合并起來，液晶初始化顯示一些信息，然后按照尋卡――防碰撞――選擇卡――驗證密碼――讀塊的操作步驟，把讀到的信息發(fā)到單片機，單片機在這時做出判斷，若判斷結(jié)果正確(即能讀到卡里有余額)，則單片機控制P1.4管腳為低電平，此時三極管導(dǎo)通，繼電器閉合，此時由于單片機電流過小，因此繼電器可以控制弱電切換成強電流，插座才可以導(dǎo)通充電。若判斷結(jié)果不正確(既卡里沒有余額)，則單片機控制P1.4管腳為高電平，此時三極管反相截止。由于三極管是與繼電器模塊相接的用來控制用電的導(dǎo)通與關(guān)閉，另外也可以用來控制市電(強電)與單片機+5V電(弱電)的切換。因此三極管截止后繼電器也無法工作。

　　5 結(jié)論

　　本系統(tǒng)使用單片機來進行讀寫控制，非接觸式IC卡來作為數(shù)據(jù)載體。這個系統(tǒng)相較于普通的居民電動車收費模式有相當(dāng)大的優(yōu)勢，其在于：①電量計算精確，收費透明，能使人民群眾節(jié)省開支;②方便管理，使用者都會有屬于自己的非接觸式IC卡，做到充多少用多少，不需要專人來進行收費;③由于操作簡單易懂，易于被廣大人民群眾接受，能得到較快的普及應(yīng)用。

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　　工程師論文發(fā)表期刊推薦《湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報》是由湖南省教育廳主管、湖南工業(yè)大學(xué)主辦、國內(nèi)外公開發(fā)行、具有國際視野的包裝行業(yè)學(xué)術(shù)型期刊，其刊號為：ISSN號為1674-7100、CN號為43-1499/TB，于2009年10月創(chuàng)刊。本刊立足學(xué)術(shù)研究，以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，及時報道和刊發(fā)包裝科技領(lǐng)域的新技術(shù)、新成果，促進包裝科技進步與交流、繁榮包裝文化、搭建包裝產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的橋梁，推動我國包裝產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和包裝工業(yè)科技進步。