基于單片機與ZigBee的不停車收費系統研究與設計

楊濤 楊博雄 尹萍 翁名鍵 余俊

摘要：設計了一個基于ZigBee與MCU技術的用戶友好型不停車收費系統。該系統的通信模塊以TI公司的Z-Stackl.4.3為基礎，實現了車輛的自動識別和不停車收費功能;控制模塊以宏晶公司生產的89C54為核心，利用按鍵、LCD和ISDl700實現了友好的信息查詢和語音提示等功能。通過對車載單元和車道ZigBee通信模塊實驗，驗證了本系統的可行性和可靠性。

關鍵詞：不停車收費系統;車載單元;zigBee;單片機

1ETG系統

國外應用ETC（電子不停車收費系統或電子收費系統）始于20世紀70年代，國內從1995年開始引進國外技術。

國外ETC技術主要分為三個分支。①以E-Zpass系統為代表的美國技術。②以瑞典AUTOPASs和葡萄牙Via Varde系統為代表的歐洲技術。③以接觸式CPU卡加兩片式電子標簽和雙ETC天線的方案為代表的日本技術。

國內的ETC系統主要以引進為主，各高速公路管理公司引進的ETC系統互不兼容，用戶所購買的車載設備只能在一條公路上使用。為此，2007年5月國家標準化管理委員會批準了ETC & DSRC中國國家標準GB/T20851 2007，2007年10月國家交通部頒布了《收費公路聯網收費技術要求》。這種收費方式在我國隨著區域性收費轉向聯網收費的過程中也存在著一定的問題，主要是沒有路由器、自組網等功能，也沒有協議棧的支持，導致人機交互、網絡應用等功能無法實現。

2系統設計

ETC系統包括ETC收費車道子系統、ETC管理中心和車載單元（OBU）。

2.1車載單元的硬件設計

該系統的硬件部分包括：電源模塊、掉電檢測模塊、RFID讀寫模塊、復位電路、由CC2430芯片及外圍電路組成的主通信電路、顯示模塊、語音模塊、鍵盤模塊、儲存電路、串口模塊、由STC89C54芯片及外圍電路組成的主控制電路。……