一種基于單片機的高速公路收費系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種自動收費系統，具體涉及一種基于單片機的高速公路收費系統。
【背景技術】
[0002]目前我國大多數高速公路收費仍處于人工收費的半原始狀態，收費的效率低，并且需要大量的人力投入，收費站的建成和運營成本就消耗了相當多的資金，而且收費站車輛交費時需要完全停止，在交通高峰時期，擁堵在收費站的大量車輛成為高速公路通行的“瓶頸”，這些突出的問題已造成高速公路不再“高速”，同時車輛的頻繁剎車、啟動也造成了能源浪費以及環境污染，并且使得車輛部件容易磨損，帶來交通隱患。因此，如何克服上述技術的不足，設計出能夠大大提高收費站的工作效率，節省人力、財力，同時也減輕司機交費時頻繁剎車、啟動不便以及車輛不必要的消耗和磨損，是高速公路收費過程中需要解決的問題。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于針對上述現有技術中的缺陷，提供一種基于單片機的高速公路收費系統，該系統的結構簡單，能夠大大提高收費站的工作效率，節省人力、財力，同時也減輕了司機因交費頻繁剎車、啟動而帶來的不便以及車輛不必要的消耗和磨損。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為:
[0005]包括輸出端與控制桿相連用于帶動控制桿升降的直流電動機，所述的直流電動機經過繼電器連接單片機，所述的單片機還外接PC機，1C卡讀寫器，顯示屏以及電源模塊；所述的1C卡讀寫器上連接有用于增大功率發射以及接收范圍的天線。
[0006]所述的顯示屏包括圖形顯示屏以及指示燈顯示屏。
[0007]所述的圖形顯示屏與單片機之間設置有驅動器。
[0008]所述的單片機采用的是AVR單片機。
[0009]所述的單片機與PC機之間設置有RS232接口。
[0010]所述的直流電動機輸出端經過減速器與控制桿相連。
[0011 ] 所述的直流電動機通過繼電器與晶體管組成的執行電路進行驅動。
[0012]所述的繼電器采用的是AGY23299型固態繼電器。
[0013]與現有技術相比，本實用新型在使用過程中，通過對應的1C卡與1C卡讀寫器進行識別，當車輛進入識別范圍時，1C卡讀寫器讀取1C卡信號送入單片機當中，單片機對檢測信號進行處理同時與PC機完成數據通訊，PC機后臺數據庫對1C卡上的費用進行消減并修改該卡ID所對應的數據信息，單片機隨后控制繼電器使直流電動機抬起控制桿，顯示放行指示信號保證車輛快速通過。本實用新型1C卡讀寫器上連接有天線，天線能夠增大功率發射以及接收范圍，使得車輛在未行駛至控制桿處時已經提前完成檢測以及扣費等操作，司機無需停車。本實用新型通過模擬運行，證實能夠大大提高收費站的工作效率，節省人力、財力，同時也減輕了司機因交費頻繁剎車、啟動帶來的不便以及車輛不必要的消耗和磨損，有很好的效果。
【附圖說明】
[0014]圖1本實用新型的整體系統結構框圖；
[0015]圖2本實用新型的驅動電路圖；
[0016]附圖中:1-PC機；2-RS232接口 ；3_單片機；4_電源模塊；5_繼電器；6_直流電動機；7_控制桿；8-1C卡讀寫器；9_天線；10-指示燈顯示屏；11-驅動器；12_圖形顯示屏。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明。
[0018]參見圖1，本實用新型在結構上包括PC機1、RS232接口 2、單片機3、繼電器5、直流電動機6、控制桿7、IC卡讀卡器8、天線9、指示燈顯示屏10、驅動器11和圖形顯示屏12，其中，單片機3分別與驅動器11、指示燈顯示屏10、1C卡讀卡器8以及繼電器5連接，繼電器5與直流電動機6連接，直流電動機6與控制桿7連接，驅動器11與圖形顯示屏12連接，單片機3通過RS232接口 2與PC機1連接，1C卡讀卡器8上設置有天線9，裝置包含有電源模塊4，電源模塊4與單片機3連接，單片機3為AVR單片機。
[0019]參見圖2，本實用新型驅動電路控制桿7的執行電路由普通的晶體管和兩個AGY23299型固態繼電器組成，它們共同完成帶有減速器的直流電動機6的正、反轉控制，正常情況下，控制桿7放下并顯示紅燈信號，當有車輛持有效1C卡通過時，完成自動交費后顯示綠燈箭頭標志放行，由于在目前情況下最有效的收費方式應為1C卡預付費方式，若持有無效1C卡或卡上余額不足時，則汽車可通過收費站的輔道進入人工收費口進行交費。
[0020]電源模塊4為整個系統提供電力支持，天線9作為通訊模塊負責和PC機1進行通訊，傳遞重要的數據，1C卡讀寫器8用于建立與非接觸式1C卡的物理連接通路，完成與1C卡的通訊，從卡上讀取數據并將處理完的數據重新寫入1C卡，單片機3用來執行PC機的各種指令，包括放行控制等功能，驅動器11是系統與用戶交流的紐帶，它一方面提示用戶進行相應的操作，另一方面對車輛是否放行給出顯示。
[0021]本實用新型在使用時候，汽車進入自動收費車道時，當持有效的1C卡在1C卡讀寫器8識別范圍內時，1C卡讀寫器8讀取有效1C卡，并將讀得的信號送入單片機3中，單片機3處理信息同時和PC機1進行通訊，并在PC機1后臺數據庫中對1C卡上的費用進行消減操作，同時修改該卡ID所對應數據庫信息，完成上述操作后，單片機3給繼電器5控制信號，控制直流電動機6抬起控制桿7，并顯示放行指示信號，保證車輛能夠快速通過。
[0022]本實用新型通過單片機3來控制收費裝置，通過模擬運行，該系統能夠大大提高收費站的工作效率，節省人力、財力，同時也減輕了司機因交費頻繁剎車、啟動帶來的不便以及車輛不必要的消耗和磨損，具有非常好的效果。
【主權項】
1.一種基于單片機的高速公路收費系統，其特征在于:包括輸出端與控制桿(7)相連用于帶動控制桿(7)升降的直流電動機(6)，所述的直流電動機(6)經過繼電器(5)連接單片機(3)，所述的單片機(3)還外接PC機(1)，1C卡讀寫器(8)，顯示屏以及電源模塊(4);所述的1C卡讀寫器(8)上連接有用于增大功率發射以及接收范圍的天線(9)。2.根據權利要求1所述的基于單片機的高速公路收費系統，其特征在于:所述的顯示屏包括圖形顯示屏(12)以及指示燈顯示屏(10)。3.根據權利要求2所述的基于單片機的高速公路收費系統，其特征在于:所述的圖形顯示屏(12)與單片機(3)之間設置有驅動器(11)。4.根據權利要求1或3所述的基于單片機的高速公路收費系統，其特征在于:所述的單片機⑶采用的是AVR單片機。5.根據權利要求1或3所述的基于單片機的高速公路收費系統，其特征在于:所述的單片機⑶與PC機⑴之間設置有RS232接口⑵。6.根據權利要求1所述的基于單片機的高速公路收費系統，其特征在于:所述的直流電動機(6)輸出端經過減速器與控制桿(7)相連。7.根據權利要求1所述的基于單片機的高速公路收費系統，其特征在于:所述的直流電動機(6)通過繼電器(5)與晶體管組成的執行電路進行驅動。8.根據權利要求1或7所述的基于單片機的高速公路收費系統，其特征在于:所述的繼電器(5)采用的是AGY23299型固態繼電器。
【專利摘要】一種基于單片機的高速公路收費系統，包括輸出端與控制桿相連用于帶動控制桿升降的直流電動機，直流電動機經過繼電器連接單片機，單片機還外接PC機，IC卡讀寫器，顯示屏以及電源模塊；IC卡讀寫器上連接有用于增大功率發射以及接收范圍的天線。顯示屏包括圖形顯示屏以及指示燈顯示屏。本實用新型IC卡讀寫器上連接有天線，天線能夠增大功率發射以及接收范圍，使得車輛在未行駛至控制桿處時提前完成檢測以及扣費等操作，司機無需停車。本實用新型通過模擬運行，證實能夠提高收費站的工作效率，節省人力、財力，同時也減輕了司機因交費頻繁剎車、啟動帶來的不便以及車輛不必要的消耗和磨損。
【IPC分類】G07B15/06
【公開號】CN205050211
【申請號】CN201520849822
【發明人】郭紅波
【申請人】榆林學院
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月29日