文档介绍：电子收费系统ETC
3、ETC系统的总体设计
图1 ETC系统组成图
4、ETC系统所用的技术
在ETC系统中涉及到的主要技术是射频识别技术(Radio Frequency Identification。简称RFID) ，由式一般有两种，一是使用汽车的DC电源接口供电，另一种是利用不可重复充电的锂电一亚硫酸***电池供电。前一种方法能够提供很充足的电能，但不同汽车的DC电源接口并没有统一的标准，这给消费者带来很大的不便。第二种供电方法使OBU完全脱离对汽车电源的依赖性，但也存在众多问题：
1、电池利用率不高
2、带负载能力差
3、静态电流过大
、电源系统的设计
汽车在公路上行驶的整个过程中，经过收费站的时间非常短，只需要OBU在汽车经过收费站时工作，而且工作时间仅几秒钟，其他绝大部分时间都不需要工作，因此智能电源管理模块将控制OBU工作在两种模式，睡眠模式(真正意义上的低功耗)和激活模式，即收费时唤醒，交易完成后马上进入睡眠状态。
图3 电源管理模块框图
、基带系统的与设计
基带系统由MCU最小系统、监测触发和电源控制电路模块和对外接口模块三部分组成，其具体架构框图如图4所示
图4基带系统的具体架构
、MCU最小系统完成如下功能
1)通过IO口与外部触发电路相连，利用外部中断来响应和处理外部事件。
2)通过IO口与电源控制模块相连，来控制电池供电的通与断，达到工作状态与“省电休眠”状态之间的切换。
3)通过 IO口连接蜂鸣器和发光二极管完成对交易结果进行指示。
4)通过内部FLASH分区来存储车辆基本信息。
5)通过SPI接口与字符LCD显示器相连，完成交易信息的显示。
6)通过其UART模块，直接采用一个MiniUSB连接器外引，实现与外部设备的连接和通信。
7)通过IO口模拟相应接口实现对智能卡的读写功能，完成对接触式智能IC卡的读写。
8)通过IO口模拟相应接口实现对高频卡的读写功能，完成对非接触式智能IC卡的读写。
9)通过IO口模拟相应接口实现对ESAM的读功能，完成对ESAM信息的读取。
10)DSRC协议的MAC层以及部分物理层功能由MCU实现。
11)MCU与射频功能电路之间通过FO和比较/计数器或ADC进行接口，作为前、反向射频链路的输入和输出
根据上述对电源系统的详细研究和具体实现，则MCU最小系统必须满足小体积、超低静态功耗、低成本等市场和技术需求，且根据MCU最小系统的功能实现，则选取TI的超低功耗的MSP430单片机作为该MCU最小系统的核心处理器，且该MCU价格还较便宜
、监测触发和电源控制电路的设计
监测触发和电源控制电路模块包括防拆卸检测、插卡检测、射频唤醒等触发电路以及电源控制电路，实现把外部触发事件实时反馈给MCU和接受MCU对系统各功能模块的电源控制。
智能卡插卡触发电路及防拆卸触发电路实现把感应的外部信号经过调理电路，然后通过MCU的IO产生外部中断，进行相应处理，并控制电源电路，给相应模块供电，让其工作。而射频唤醒监测触发电路实现把射频唤醒接收电路的输入信号进行放大调理，然后通过MCU。
电源控制电路实现射频唤醒等监测触发电路的实时响应，接受并执行MCU的控制命令，对相应模块的供电进行操作，与MCU共同实现OBU工作状态与休眠状态的切换。
、对外接口模块的设计
在OBU系统中存在多种对外接口模块，其中包括：UART接口、lC读写接口以及指示灯接口，还有防拆卸接口和LCD显示屏以及声光指示接口。
UART接口由MCU的UART实现，物理形式上使用一个MiniUSB的对外接口。
智能卡读写接口模块包括IC卡匹配电路和IC卡插座，其实现智能IC卡与OBU之间高速、可靠的信息交互。另外智能IC卡的时钟采用MCU的时钟电路分频得到。lC卡插座是双界面智能卡的接触式安装座，其实现双界面智能卡与智能卡匹配电路的物理的电气接触，并且具备插卡触发开关；从而对智能卡的插入和拔出，给出外部触发信号，实现控制相关电路的动作。
、对外接口模块的设计
防拆卸接口采用微动开关结合MCU，实现OBU的防拆卸功能，以微动开关对外接口。
LCD显示屏实现显示交易信息和其它信息，以图形LCD对外接口。
为简化结构，降低成本，降低功耗，OBU的指示灯不再采用独立指示灯子卡的形式，可采用长脚直插LED直接引出，或主板PCB上采用贴片LED，然后通过导光柱引出壳体的方式。
6、射频系统的设计
在超低功耗的静态模式下，必须确保OBU能够被RSU唤醒，即应该保证在OBU静态模式下，。则OBU必须存在低功耗模式下的射频唤醒信号的接收链路。故OBU