一种基于单片机的高速公路收费系统技术方案

一种基于单片机的高速公路收费系统，包括输出端与控制杆相连用于带动控制杆升降的直流电动机，直流电动机经过继电器连接单片机，单片机还外接PC机，IC卡读写器，显示屏以及电源模块；IC卡读写器上连接有用于增大功率发射以及接收范围的天线。显示屏包括图形显示屏以及指示灯显示屏。本实用新型专利技术IC卡读写器上连接有天线，天线能够增大功率发射以及接收范围，使得车辆在未行驶至控制杆处时提前完成检测以及扣费等操作，司机无需停车。本实用新型专利技术通过模拟运行，证实能够提高收费站的工作效率，节省人力、财力，同时也减轻了司机因交费频繁刹车、启动带来的不便以及车辆不必要的消耗和磨损。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种自动收费系统，具体涉及一种基于单片机的高速公路收费系统。
技术介绍
目前我国大多数高速公路收费仍处于人工收费的半原始状态，收费的效率低，并且需要大量的人力投入，收费站的建成和运营成本就消耗了相当多的资金，而且收费站车辆交费时需要完全停止，在交通高峰时期，拥堵在收费站的大量车辆成为高速公路通行的“瓶颈”，这些突出的问题已造成高速公路不再“高速”，同时车辆的频繁刹车、启动也造成了能源浪费以及环境污染，并且使得车辆部件容易磨损，带来交通隐患。因此，如何克服上述技术的不足，设计出能够大大提高收费站的工作效率，节省人力、财力，同时也减轻司机交费时频繁刹车、启动不便以及车辆不必要的消耗和磨损，是高速公路收费过程中需要解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述现有技术中的缺陷，提供一种基于单片机的高速公路收费系统，该系统的结构简单，能够大大提高收费站的工作效率，节省人力、财力，同时也减轻了司机因交费频繁刹车、启动而带来的不便以及车辆不必要的消耗和磨损。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为:包括输出端与控制杆相连用于带动控制杆升降的直流电动机，所述的直流电动机经过继电器连接单片机，所述的单片机还外接PC机，1C卡读写器，显示屏以及电源模块；所述的1C卡读写器上连接有用于增大功率发射以及接收范围的天线。所述的显示屏包括图形显示屏以及指示灯显示屏。所述的图形显示屏与单片机之间设置有驱动器。所述的单片机采用的是AVR单片机。所述的单片机与PC机之间设置有RS232接口。所述的直流电动机输出端经过减速器与控制杆相连。 所述的直流电动机通过继电器与晶体管组成的执行电路进行驱动。所述的继电器采用的是AGY23299型固态继电器。与现有技术相比，本技术在使用过程中，通过对应的1C卡与1C卡读写器进行识别，当车辆进入识别范围时，1C卡读写器读取1C卡信号送入单片机当中，单片机对检测信号进行处理同时与PC机完成数据通讯，PC机后台数据库对1C卡上的费用进行消减并修改该卡ID所对应的数据信息，单片机随后控制继电器使直流电动机抬起控制杆，显示放行指示信号保证车辆快速通过。本技术1C卡读写器上连接有天线，天线能够增大功率发射以及接收范围，使得车辆在未行驶至控制杆处时已经提前完成检测以及扣费等操作，司机无需停车。本技术通过模拟运行，证实能够大大提高收费站的工作效率，节省人力、财力，同时也减轻了司机因交费频繁刹车、启动带来的不便以及车辆不必要的消耗和磨损，有很好的效果。【附图说明】图1本技术的整体系统结构框图；图2本技术的驱动电路图；附图中:1-PC机；2-RS232接口 ；3_单片机；4_电源模块；5_继电器；6_直流电动机；7_控制杆；8-1C卡读写器；9_天线；10-指示灯显示屏；11-驱动器；12_图形显示屏。【具体实施方式】下面结合附图对本技术做进一步的详细说明。参见图1，本技术在结构上包括PC机1、RS232接口 2、单片机3、继电器5、直流电动机6、控制杆7、IC卡读卡器8、天线9、指示灯显示屏10、驱动器11和图形显示屏12，其中，单片机3分别与驱动器11、指示灯显示屏10、1C卡读卡器8以及继电器5连接，继电器5与直流电动机6连接，直流电动机6与控制杆7连接，驱动器11与图形显示屏12连接，单片机3通过RS232接口 2与PC机1连接，1C卡读卡器8上设置有天线9，装置包含有电源模块4，电源模块4与单片机3连接，单片机3为AVR单片机。参见图2，本技术驱动电路控制杆7的执行电路由普通的晶体管和两个AGY23299型固态继电器组成，它们共同完成带有减速器的直流电动机6的正、反转控制，正常情况下，控制杆7放下并显示红灯信号，当有车辆持有效1C卡通过时，完成自动交费后显示绿灯箭头标志放行，由于在目前情况下最有效的收费方式应为1C卡预付费方式，若持有无效1C卡或卡上余额不足时，则汽车可通过收费站的辅道进入人工收费口进行交费。电源模块4为整个系统提供电力支持，天线9作为通讯模块负责和PC机1进行通讯，传递重要的数据，1C卡读写器8用于建立与非接触式1C卡的物理连接通路，完成与1C卡的通讯，从卡上读取数据并将处理完的数据重新写入1C卡，单片机3用来执行PC机的各种指令，包括放行控制等功能，驱动器11是系统与用户交流的纽带，它一方面提示用户进行相应的操作，另一方面对车辆是否放行给出显示。本技术在使用时候，汽车进入自动收费车道时，当持有效的1C卡在1C卡读写器8识别范围内时，1C卡读写器8读取有效1C卡，并将读得的信号送入单片机3中，单片机3处理信息同时和PC机1进行通讯，并在PC机1后台数据库中对1C卡上的费用进行消减操作，同时修改该卡ID所对应数据库信息，完成上述操作后，单片机3给继电器5控制信号，控制直流电动机6抬起控制杆7，并显示放行指示信号，保证车辆能够快速通过。本技术通过单片机3来控制收费装置，通过模拟运行，该系统能够大大提高收费站的工作效率，节省人力、财力，同时也减轻了司机因交费频繁刹车、启动带来的不便以及车辆不必要的消耗和磨损，具有非常好的效果。【主权项】1.一种基于单片机的高速公路收费系统，其特征在于:包括输出端与控制杆(7)相连用于带动控制杆(7)升降的直流电动机(6)，所述的直流电动机(6)经过继电器(5)连接单片机(3)，所述的单片机(3)还外接PC机(1)，1C卡读写器(8)，显示屏以及电源模块(4);所述的1C卡读写器(8)上连接有用于增大功率发射以及接收范围的天线(9)。2.根据权利要求1所述的基于单片机的高速公路收费系统，其特征在于:所述的显示屏包括图形显示屏(12)以及指示灯显示屏(10)。3.根据权利要求2所述的基于单片机的高速公路收费系统，其特征在于:所述的图形显示屏(12)与单片机(3)之间设置有驱动器(11)。4.根据权利要求1或3所述的基于单片机的高速公路收费系统，其特征在于:所述的单片机⑶采用的是AVR单片机。5.根据权利要求1或3所述的基于单片机的高速公路收费系统，其特征在于:所述的单片机⑶与PC机⑴之间设置有RS232接口⑵。6.根据权利要求1所述的基于单片机的高速公路收费系统，其特征在于:所述的直流电动机(6)输出端经过减速器与控制杆(7)相连。7.根据权利要求1所述的基于单片机的高速公路收费系统，其特征在于:所述的直流电动机(6)通过继电器(5)与晶体管组成的执行电路进行驱动。8.根据权利要求1或7所述的基于单片机的高速公路收费系统，其特征在于:所述的继电器(5)采用的是AGY23299型固态继电器。【专利摘要】一种基于单片机的高速公路收费系统，包括输出端与控制杆相连用于带动控制杆升降的直流电动机，直流电动机经过继电器连接单片机，单片机还外接PC机，IC卡读写器，显示屏以及电源模块；IC卡读写器上连接有用于增大功率发射以及接收范围的天线。显示屏包括图形显示屏以及指示灯显示屏。本技术IC卡读写器上连接有天线，天线能够增大功率发射以及接收范围，使得车辆在未行驶至控制杆处时提前完成检测以及扣费等操作，司机无需停车。本技术通过模拟运行，证实能够提高收费站的工作效率，节省人力、财力，同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于单片机的高速公路收费系统，其特征在于：包括输出端与控制杆(7)相连用于带动控制杆(7)升降的直流电动机(6)，所述的直流电动机(6)经过继电器(5)连接单片机(3)，所述的单片机(3)还外接PC机(1)，IC卡读写器(8)，显示屏以及电源模块(4)；所述的IC卡读写器(8)上连接有用于增大功率发射以及接收范围的天线(9)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭红波，
申请(专利权)人：榆林学院，
类型：新型
国别省市：陕西;61