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基于单片机的牌照自动识别系统设计与实现.pdf
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基于单片机的牌照自动识别系统设计与实现.pdf
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大连东软信息学院毕业设计(论文) 摘要
I
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要组成部分,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。除了其成本低,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发展起来的基础上,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。经过多次的车牌数
据特征提取算法进行了比较,最后选择最合适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, MFRC522
大连东软信息学院毕业设计(论文) 目录
III
目 录
摘 要 .........................................
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ABSTRACT . ................................... 错误!未定义书签。
第 1 章 绪 论 . .............................................. 1
1.1 课题研究背景与意义 .......................................................
错误!未定义书签。
1.2 课题研究内容与方法 ....................................................... 错误!未定义书签。
1.3 课题研究现状 ................................................................................................ 1
第 2 章 关键技术介绍 ......................... 错误!未定义书签。
2.1 串行通信技术 ................................................................... 错误!未定义书签。
2.2 MFRC522 的技术说明 ......................................................
错误!未定义书签。
2.3 电源转换模块 ...................................................................
错误!未定义书签。
第 3 章 系统需求分析
......................... 错误!未定义书签。
3.1 系统设计目标 ................................................................... 错误!未定义书签。
3.2 系统功能需求 ................................................................... 错误!未定义书签。
3.2.1 单片机最小功能需求分析 .................................................................................... 5
3.2.2 射频模块功能分析 ................................................................................................ 5
3.2.3 串口模块功能 ........................................................................................................ 5
3.2.4 电源模块功能 ...................................................................... 错误!未定义书签。
3.2.5 蜂鸣器及指示灯模块功能 .................................................................................... 6
3.3 系统开发环境 ................................................................................................ 6
3.4 系统任务的可行性分析 ................................................................................
6
3.4.1 技术可行性 ............................................................................................................ 6
3.4.2 系统安全性分析 .................................................................. 错误!未定义书签。
第 4 章 系统设计
............................................ 8
4.1 设计指导思想和原则 ....................................................................................
8
大连东软信息学院毕业设计(论文) 目录
IV
4.1.1 指导思想 .................................................................................................................. 8
4.1.2 软件设计流程 .......................................................................................................... 8
4.2 体系架构设计 ................................................................................................
9
4.3 硬件设计 ........................................................................................................
9
4.3.1 单片机与外围存储器连接电路设计
..........................................................
9
4.3.2 射频模块功能分析 ................................................................................. 11
4.3.3 串口模块功能 ........................................................................................ 12
4.3.4 电源模块功能
........................................................................................
12
4.3.5 蜂鸣器及指示灯模块功能 ....................................................................... 13
4.4 软件设计 ....................................................................................................... 13
4.4.1 控制流程设计 ........................................................................................ 13
4.4.2 主函数设计
............................................................................................
14
4.4.3 中断函数设计 ........................................................................................ 14
4.4.4 功能模块设计
........................................................................................
15
第 5 章 系统实现
...........................................
16
5.1 环境配置 ....................................................................................................... 16
5.2 功能模块实现 ............................................................................................... 16
5.2.1 主函数实现 ............................................................................................ 16
5.2.2 初始化函数 ............................................................................................ 17
5.2.3 中断函数实现 ........................................................................................ 18
5.3 系统集成与调试 ........................................................................................... 19
第 6 章 系统测试
........................................... 20
6.1 测试方案及测试用例 ...................................................................................
20
6.2 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)
-1-
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
技术越来越受到重视。近年来,计算机的飞速发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发展的目的。
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发展,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
牌表面污秽或磨损、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,背景比较简单。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,则监视区域比较复杂,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发展趋势。 继续发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基础设施的管理系统奠定了良好的基础。智
能交通系统,车牌自动识别系统是发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, 起到节省人力成本,
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
大连东软信息学院毕业设计(论文)
-2-
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。
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