开展的一个瓶颈。现在高速公路收费体系大部分仍是停留在依据钞票面额巨细进行找“零”的泊车收费形式。对办理者而言，浪费了人力、物力，添加运营本钱；对顾客而言，浪费了名贵的时刻，阻止了高速公路的高效率通行。GSM通讯网络已十分遍及，在国内根本到达了无缝掩盖。GSM无线网络体系运转牢靠，其加密技能已十分老练。使用GSM网络专用模块TC35I、蓝牙无线数据通讯芯片nRF401及微处理器进行归纳开发，完结了高速公路没有收费站、免泊车验证的智能收费体系的初步规划和试验。
1 体系作业原理
体系首要由两大部分构成：一是车载体系，其结构框图如图1所示；二是高速公路进口处的固定基站和出口基站体系，其结构框图如图2所示。
1.1 车载体系
车载体系由一个具有收发短信功用的GSM网络专用模块TC35I、一个单片机操控体系和一个根据蓝牙技能的无线数据通讯电路组成。微处理器经过电路以19.2kb/s的速率与GSM模块TC35I相联接，调用手机的世界移动辨认码和手机号码，并主动填入身份辨认信息中。无线数据通讯电路通讯间隔大于100米，在车辆以40km/h的速度经过公路出进口时，保证在1~3秒内完结身份验证和收费通讯。
单片机操控体系在上电并完结初始化后即进入待命状况，无线数据通讯则处于接纳状况。当收到基站的指令后，便对收到的信息进行剖析。若是高速公路进口，则将进口信息及收费编号存储于内部的EEPROM内，并宣布加密的身份辨认信息；若为出口，则将进口相关信息及身份辨认信息一同发送给出口基站，出口基站对收到的信息逐个验证，并回来验证成果及收费信息。最终经过GSM网络收到由高速公路办理体系托付发送的收费中心的收费短信。体系完结数据交流后，无线数据通讯电路则进入时刻短的休眠状况，并坚持五分钟，防止重复接纳进口信息或影响后续车辆的无线通讯。
1.2 高速公路出进口固定体系
固定体系分为出口基站和进口基站，物理结构根本相同，功用上有所区别。在进口部分，首要经过CCD对行将进入高速公路的车辆的车型进行验证，确认收费价位；然后经过无线数据通讯体系宣布指令，验证车辆是否具有主动交费体系。在接到机动车内体系的应对并确认该车具有主动交费功用之后，将车辆特征信息、“身份”验证信息及该车的主动收费编号经过调制解调器及固定电话网告诉各个出站口的收费体系；一起经过无线数据通讯传送到车载体系，以供出站时验证。在车辆放行后，经过电话网验证该车是否具有交费才能。假如某个车不具有主动交费才能或欠费，各个路口的无线体系都将盯梢这个车的行迹，并及时将信息反馈到各个执勤站点，经过执勤人员强制收费。
各出口固定基站体系首要经过CCD探知有车到来，在到达无线通讯有用规模之内时，发动无线通讯体系，接纳到该车的进口信息、收费编号、车型及身份辨认信息后，与由进口体系经过有线网络传送来的信息进行比较，假如一切正常，则敞开门槛，放行经过，告诉收费中心收费并发送收费短信。收费短信内容包含日期、车型、进口及时刻、出口及时刻、间隔总长等信息。反之，则有必要经过执勤人员收费，经过人工操作放行。
2 首要元件挑选及接口电路规划
2.1 无线数据通讯电路
无线数据通讯电路首要背负机动车辆与固定基站体系进行近间隔的无线数据交流使命。由中心芯片nRF401及其隶属元件组成。nRF401是双信道、高性能、低功耗的专用无线通讯芯片，作业频率为433.93/434.33MHz，作业电压为3.3V，最高通讯速率为20kbps，能够直接与单片机串口相接，进行异步通讯，完结数据发送和接纳，无需对数据进行编码。数据输入端DIN与单片机的TXD端相接，数据输出DOUT端与单片机的RXD端相接。在本电路中，通讯速率规划为19.2kbps。电路原理如图3所示。
2.2 GSM通讯模块
GSM通讯模块选用SIEMENS的TC35I。TC35I是SIEMENS公司专为GSM通讯规划的专用模块，具有语音、数据、传真和点对点短信功用，作业于EGSM 900 和 GSM 1800频段,重仅10g，在3.5~4.8V规模内均能正常作业，对AT Commands Interface Version 8.5所界说的首要指令都能很好地履行，还有扩展指令20多条。
TC35I接口由40芯电缆组成，其间1～5脚接电池的“+”端，6～10脚接电池的“-”端，11～12脚为直流电源输入端，可输入8～20V/500mA的直流电，内部有主动充电操控电路。15脚IGT为模块开机操控，31脚EMERGOFF为关机操控，都是低电平有用，也能够经过指令完结开关机。17脚为振铃输出，18脚RX为串行数据输出，19脚TX为串行数据输入，32脚为作业状况指示灯输出，24～29脚接SIM卡。与微处理器的接口电路如图4所示。通讯速率为19.2kbps。
TC35I的悉数指令能够从SIEMENS的网站上下载。
2.3 CPU操控电路
车载用户移动交费体系由低本钱的AT89C4051单片机组成，作业电源3.3V，基站由高速、高性能的77E58－40单片机完结无线数据通讯与身份验证功用，CCD车型辨认由别的的独立处理单元完结。
3 软件完结
微处理器部分软件选用C51编写，悉数模块化结构。车载部分首要完结身份辨认和交费功用，并与基站进行信息交流，主程序框图如图5所示；进口基站主程序框图如图6所示；出口基站与进口类似，不再列出。
使用GSM的高速公路主动收费体系运转本钱低、信息加密体系牢靠、方便快捷，有着广泛的使用远景和商场。可是构成一个完好的收费体系，现在还有许多需求完善的当地。
