基于无线通信的嵌入式手持终端在停车场管理系统中的应用-电气工程专业论文.docxVIP

目录 1 绪论 1 1.1 课题的研究背景 1 1.2 国内外研究现状 1 1.3 本文的主要工作及各章内容安排 3 1.3.1 本文的主要工作 3 1.3.2 本文各章内容安排 3 RFID 和 Wi-Fi 技术概述 5 RFID 技术要点 5 RFID 技术优点 5 RFID 技术原理 6 RFID 系统分类 6 Wi-Fi 技术要点 7 Wi-Fi 网络的组成 8 2.2.2 IEEE802.11 标准 8 2.2.3 Wi-Fi 网络的优点 9 2.3 本章小结 9 3 系统方案选择及总体设计 10 3.1 系统需求分析 10 3.2 系统总体设计 10 3.2.1 嵌入式操作系统选型 11 3.2.2 微处理器选型 12 3.2.3 系统总体架构 14 3.3 本章小结 14 4 手持终端的硬件系统 15 4.1 手持终端硬件系统结构 15 4.2 手持终端的核心模块设计 16 4.2.1 动态内存电路设计 16 4.2.2 Flash 存储电路设计 17 4.3 手持终端的外围扩展模块设计 19 4.3.1 复位电路 19 4.3.2 时钟电路 19 JTAG 调试接口电路 21 USB 接口电路 21 LCD 接口电路 22 4.3.6 电源电路 23 4.3.7 RS-485 接口电路 24 4.3.8 RFID 电路 25 4.3.9 无线通信电路 26 4.4 电磁兼容设计 27 4.4.1 PCB 板层设计 28 4.4.2 时钟电路的布线 28 4.4.3 电源电路的处理 28 4.4.4 数模混合电路的布线 29 4.5 本章小结 29 5 手持终端的软件系统构建 30 5.1 交叉编译环境的搭建 31 5.1.1 交叉编译器的安装 31 建立 tftp 服务器 31 建立 nfs 服务器 32 mkcramfs 的安装 33 HYPERLINK \l _TOC_250005 U-Boot 的移植 33 烧写 SD 启动的 U-Boot 34 格式化 Nand Flash 36 5.2.2 烧写 Nand Flash 启动的 U-boot 36 HYPERLINK \l _TOC_250004 5.3 Linux 内核的移植 37 5.4 根文件系统的移植 38 5.4.1 cramfs 根文件系统的制作和移植 39 5.4.2 ubifs 根文件系统的制作和移植 39 5.5 本章小结 41 HYPERLINK \l _TOC_250003 6 Linux 下的驱动配置与 GUI 程序设计 42 HYPERLINK \l _TOC_250002 6.1 Nand flash 驱动配置与验证 42 HYPERLINK \l _TOC_250001 6.2 Wi-Fi 驱动配置 44 6.3 触摸屏驱动配置与验证 44 HYPERLINK \l _TOC_250000 6.4 GUI 程序设计 46 6.5 本章小结 51 7 总结与展望 52 致谢 53 参考文献 54 攻硕期间取得的成果 57 第一章 第一章 绪论 PAGE PAGE 1 1 绪论 1.1 课题的研究背景 随着经济的持续增长和社会的不断发展，人们的生活条件不断改善，对汽车 的需求量也持续上升。据国家有关部门公布的数据显示，截止 2014 年底，中国 民用机动车保有量已达 2.64 亿辆，其中汽车 1.54 亿辆，汽车驾驶人超过２.46 亿 人，汽车数量仅次于美国居世界第二位[1]。我国城镇化快速发展，这就造成城市 人口急剧增加，城市的人员和车辆管理面临着巨大的压力。我国大中型城市的停 车场数量比 1.3：1 的合理比例高出许多[2]。停车已经成为城市交通系统中必不可 少的环节，而目前停车问题处理不当也造成了许多的交通问题。如果不对停车问 题进行有效治理，将会严重阻碍城市交通可持续的发展。因此，建立一套科学的 停车管理系统对于解决日益突出的停车难的问题至关重要[3]。 停车场管理系统，是运用电子信息技术，在停车场的出入口处安装自动识别 装置，配合手持终端等，对 RFID 卡或车牌号进行识别，以此实现对出入停车场 的车辆管理，如准入或拒绝、收费、记录、引导、放行等管理目标，达到有效控 制停车场内人员车辆出入的目的。同时，能够记录人员车辆出入信息并能实现自 动计费，实现对停车场车辆的收费与安全管理[4]。停车场管理系统的主要装置有： 停车场控制主机、读卡器、自动道闸、有源或无源感应卡、移动终端、车辆感应 器、传输设备、感应线圈、通讯适配器和停车场系统管理软件[5]。 停车场手持终端能提供友好的人机交互界面进行车辆的收费管理，它的可移 动性使管理更加灵活