吉 林 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 論文題目 ： 非接觸式 學(xué)生姓名： 專業(yè)年級： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 指導(dǎo)教師： 職稱 講師 2009 年 6 月 2 日 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 I 目 錄 題目 . I 摘要及關(guān)鍵詞 . I 1 前 言 . 1 題研究的背景和意義 . 1 計要求 . 1 2. 非接觸式 及其特點(diǎn) . 2 接觸式 的分類 . 3 接觸式 的國際標(biāo)準(zhǔn) . 3 3 射頻識別技術(shù)（ . 4 頻識別技術(shù) . 4 頻識別系統(tǒng)的工作原理 . 5 4 非接觸式 在門禁機(jī)的硬件設(shè)計 . 5 輸模塊 介 . 10 鐘芯片 構(gòu)及工作原理 . 11 鐘芯片 腳 功能及結(jié)構(gòu) . 11 盤顯示芯片 74紹 . 13 晶存儲模塊 片介紹 . 14 口電路 . 15 禁記錄存儲與傳輸 . 19 5 非接觸式 在門禁機(jī)中的軟件設(shè)計 . 20 程 序 . 20 數(shù)據(jù) . 23 數(shù)據(jù) . 25 6 結(jié)論 . 26 參考文獻(xiàn) . 26 致謝 . 27 附錄一 . 28 附錄二 . 29 附錄三 . 30 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 I 非接觸式 門禁系統(tǒng)設(shè)計 學(xué) 生：隋洪濤 專 業(yè)：電子信息科學(xué)與技術(shù) 指導(dǎo)教師：宮鶴 摘要 ： 本文介紹了非接觸式 技術(shù)的基本原理和國際標(biāo)準(zhǔn)，并對其讀卡器在工程上的設(shè)計和開發(fā)作了研究。首先論文描述了 的發(fā)展和現(xiàn)狀，然后通過對射頻識別技術(shù)原理的研究，揭示了射頻 的工作原理。本文對 中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和其提供的較高的安全性能進(jìn)行了分析。簡單介紹了射頻 的數(shù)據(jù)傳輸問題，編碼和調(diào)制方法。介紹了射頻 所必須符合的國際標(biāo)準(zhǔn) 4443的要求，以及 和 兩種標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別。緊接著介紹了 常用的卡片 C 對應(yīng)讀卡器的設(shè)計方法和電路（使用專用射頻讀卡集成芯片最后根據(jù)實際需要詳細(xì)介紹了自主設(shè)計的一款 型讀卡器的核心部件 射頻模塊的電路實現(xiàn)方案和具體電路及程序。 關(guān)鍵詞： 非接觸式 讀卡器射頻識別射頻 射頻模塊 C of C of C of of C C to in C to C it to C is in ,of In in of a IC F is 林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 II C 1 1 前 言 題研究的背景和意義 非接觸式 出現(xiàn)以來就成為這兩種技術(shù)的重要發(fā)展方向。由于具有安全性、智能性、較大存儲容量、更好的應(yīng)用環(huán)境適應(yīng)性，讀寫設(shè)備簡單，操作速度快等優(yōu)點(diǎn)，其技術(shù)和應(yīng)用發(fā) 展十分迅速，當(dāng)前在國內(nèi)已大量普及?？梢韵嘈?，隨著大規(guī)模集成電路和制造工藝的發(fā)展及開發(fā)工具的日漸成熟，非接觸式 智能卡的應(yīng)用并不是簡單的讀寫卡操作，而是一個綜合性的工程項目。它不僅包括卡和讀寫模塊的選擇，還涉及到讀寫模塊的控制、數(shù)據(jù)的傳輸、數(shù)據(jù)的處理和存儲；既需要有硬件應(yīng)用的知識、也還必須具有軟件方面的能力。下面我們以一個完整的應(yīng)用系統(tǒng)為例，詳細(xì)地描述了各組成部分的設(shè)計要求、完成的功能及具體的實現(xiàn)方法 。 計要求 智能卡的應(yīng)用并不是簡單的讀寫卡操作，而是一個綜合性的工 程項目。它不僅包括卡和讀寫模塊的選擇，還涉及到讀寫模塊的控制、數(shù)據(jù)的傳輸、數(shù)據(jù)的處理和存儲；既需要有硬件應(yīng)用的知識、也還必須具有軟件方面的能力。下面我們以一個完整的應(yīng)用系統(tǒng)為例，詳細(xì)地描述了各組成部分的設(shè)計要求、完成的功能及具體的實現(xiàn)方法。 智能卡門禁系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)： 1 智能卡門禁系統(tǒng) 門禁機(jī)模塊的設(shè)計 （ 1） 非接觸式 讀寫頭部分 主要內(nèi)容：讀頭部分采用非接觸智能卡讀寫模塊，由讀卡器讀入數(shù)據(jù)并加以保存，智能卡按常規(guī)要具有加密和數(shù)據(jù)分區(qū)存儲功能，讀寫頭的讀寫距離在 5須具有掉電保護(hù)、精確時 間記時和顯示， 3K 5 （ 2） 門禁機(jī)主控模塊 主要內(nèi)容：智能門禁機(jī)主控模塊是智能門禁機(jī)系統(tǒng)的核心部分，主要包括 盤、顯示、電子時鐘、外部數(shù)據(jù)存儲器及掉電保護(hù)和看門狗電路，有精確時間記時和顯示。 2 智能卡門禁系統(tǒng) 系統(tǒng)管理模塊的設(shè)計 （ 1） 系統(tǒng)管理主控模塊設(shè)計 主要內(nèi)容：設(shè)計門禁上層軟件的主控模塊，其主要實現(xiàn)的功能是最高權(quán)限卡對管理員和一般用戶發(fā)卡，管理員對一般用戶發(fā)卡。能對丟失的卡進(jìn)行掛失，對吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 2 找回的卡進(jìn)行解掛，同時還要具備查找功能。 （ 2） 系統(tǒng)管理的數(shù)據(jù)庫管理軟 件設(shè)計 主要內(nèi)容：運(yùn)用高級語言編程，制作數(shù)據(jù)庫管理軟件。采集下位機(jī)的數(shù)據(jù)并保存，然后管理采集到的數(shù)據(jù)，具有采集、數(shù)據(jù)更新、查詢統(tǒng)計和報表的打印功能 3 智能卡門禁系統(tǒng) 數(shù)據(jù)傳輸模塊的設(shè)計 主要內(nèi)容：完成中央控制電腦與門禁讀寫器之間的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的設(shè)計，能實現(xiàn)主、從機(jī)的雙向數(shù)據(jù)傳輸及一對一、一對多的數(shù)據(jù)傳輸。 2. 非接觸式 及其特點(diǎn) 非接觸 名感應(yīng)卡，誕生于 90年代初，由于存在著條碼卡、磁卡和接觸式 之一經(jīng)問世，便立刻引起了廣泛的關(guān)注，并以驚人的速度得到推廣應(yīng) 用。 非接觸式 應(yīng)天線組成，并完全密封在一個標(biāo)準(zhǔn) 外露部分。非接觸式 常由非接觸型 接觸型 本身是無源體，當(dāng)讀寫器對卡進(jìn)行讀寫操作時，讀寫器發(fā)出的信號由兩部分疊加組成：一部分是電源信號，該信號由卡接收后，與其本身的 L/生一個瞬間能量來供給芯片工作。另一部分則是結(jié)合數(shù)據(jù)信號，指揮芯片完成數(shù)據(jù)的讀取、修改、存儲等，并返回給讀寫器。由非接觸式 論是硬件結(jié)構(gòu)，還是操作過程都得到了 很大的簡化，同時借助于先進(jìn)的管理軟件，可脫機(jī)的操作方式，都使數(shù)據(jù)讀寫過程更為簡單。 非接觸式 過無線方式與讀寫設(shè)備進(jìn)行通訊，與接觸式 相比具有以下特點(diǎn)： 1)操作快捷 卡與讀卡器之間為無線通訊，使用時無需插拔卡及固定方向。操作時，卡 可以放在錢包、衣服口袋或公文包中無需拿出，大大提高了使用速度。同時， 由于卡與讀卡器進(jìn)行通訊時的載波頻率較高，卡內(nèi)芯片可以工作在較高的系統(tǒng) 時鐘下，使二者的通信速率很高。 2)高抗干擾性 非接觸式 多張卡片同時進(jìn)入讀卡器工作范圍時 能夠防止卡片之間出現(xiàn)數(shù)據(jù)干擾，允許多張卡片同時操作，相對接觸式 增加了“并行”處理能力。 3)配合具體應(yīng)用具有多種工作距離 非接觸式 用于高速公路收費(fèi)系統(tǒng)中的遠(yuǎn) 距離卡，又有作用距離為幾厘米、可用于電子錢包的近距離卡，使得系統(tǒng)配置 靈活多樣。 4)高可靠性 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 3 非接觸式 免了由于接觸讀寫而產(chǎn)生的 各種故障，同時無需擔(dān)心由于觸點(diǎn)損壞或脫落而導(dǎo)致卡 片失效，提高了應(yīng)用 的可靠性及設(shè)備和卡的壽命。而且由于無線電波不會受塵土、潮氣和震動的干 擾，使得非接觸式 時，由于讀卡器可以置于障 礙物的后面而不影響它與卡的通訊，可以防止在接觸式 器進(jìn)行惡意破壞現(xiàn)象的出現(xiàn)。 5)可適合于多種應(yīng)用 非接觸式 用于不同的系統(tǒng)， 用戶可以根據(jù)不同的應(yīng)用設(shè)置不同的密碼和訪問條件。 6)高安全性 非接觸式 造商在產(chǎn)品出廠前將 此序列號固化 于卡芯片中，不可再更改，使用時非接觸式 證，而且訊過程中所有的數(shù)據(jù)都加密，卡內(nèi)各個扇區(qū)都有自己的操作密碼和訪 問條件 8。 接觸式 的分類 非接觸式 按照工作頻率可分為： （ 1） 低頻卡 卡與讀卡器間通信使用的頻段為低頻段，如 125 （ 2） 高頻卡 卡與讀卡器間通信使用的頻段為高頻段，如 915 。 按照工作距離可分為： （ 1） 密耦合卡（ 1內(nèi)） （ 2） 近耦合卡（近距離卡， 15 （ 3） 疏 耦合卡（遠(yuǎn)距離卡， 1 （ 4） 遠(yuǎn)耦合卡（ 1m 以上） 按照卡內(nèi)芯片的供電方式可分為： （ 1）有源卡 卡內(nèi)帶電池 （ 2）無源卡 卡內(nèi)為設(shè)備工作時由讀寫設(shè)備通過無線方式供電。 接觸式 的國際標(biāo)準(zhǔn) 非接觸式 此接口設(shè)備與非接觸式卡的通信方式與接觸式卡不同，提供電源的方式也不同，為此 據(jù)接口設(shè)備與 耦合卡暫未出統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)），如表 2 1 所示： 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 4 表 接觸式 國際標(biāo)準(zhǔn) C 中 4443又分為 兩個標(biāo)準(zhǔn)。本課題開發(fā)的非接觸式下文中如未特別說明，非接觸式 3 射頻識別技術(shù)（ 全文是“ 直譯成中文是“無線射頻識別系統(tǒng)”，還有其他很多的稱呼像是 無線 簽 、 射頻識別標(biāo)簽技術(shù) 、 電子標(biāo)簽 、 感應(yīng)卡 等等，是一種透過無線電波來做到非接觸的資料存取 (技術(shù)，通過無線通訊 (合資料存取技術(shù)(再連結(jié)背后的資料庫系統(tǒng)，形成一個龐大且串連在起的系統(tǒng)。 頻識別技術(shù) 射頻識別技術(shù)是在射頻技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn) 卡類型 作用距離（約） 0536 密耦型 04443 近耦型 05693 疏耦型 0林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 5 基礎(chǔ)上于 20世紀(jì) 80年代中期問世的。自出現(xiàn)以來，由于它極大加速了信息的收集和處理，近年來獲得迅速的發(fā)展。與傳統(tǒng)的條碼或磁條識別技術(shù)相比，射頻識別技術(shù)具有非接觸、作用距離遠(yuǎn)、精度高、信息的收集和處理快捷靈活及較好的的應(yīng)用環(huán)境適應(yīng)性等一系列的優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)自動化、商品控制、交通運(yùn)輸控管等眾多領(lǐng)域得到廣泛的發(fā)展。 一個完整的射頻識別系統(tǒng)通常包括兩個部分，一是主動詢問子系統(tǒng)（尋呼器），二是被動應(yīng)答子系統(tǒng)（應(yīng)答器）。其中主動 詢問子系統(tǒng)從基本功能上又可分為兩個層：系統(tǒng)管理層和接口層。 被動應(yīng)答子系統(tǒng)既是通常意義的用戶射頻識別 非接觸式 頻識別系統(tǒng)的工作原理 實用 射頻卡內(nèi)不含電池，射頻卡的能量是由讀寫器發(fā)出的射頻脈沖提供。系統(tǒng)工作過程如下： 1） 讀寫器在一個區(qū)域內(nèi)發(fā)射能量形成電磁場，區(qū)域大小取決于發(fā)射功率、 工作頻率和天線尺寸等因素。 2） 射頻卡進(jìn)入這個區(qū)域時，接收到讀寫器的射頻脈沖，經(jīng)過橋式整流后給電容充電。電容電壓經(jīng)過穩(wěn)壓后做為其工作電壓。 3） 數(shù)據(jù)解調(diào)部分從接收到的射頻脈沖中解 調(diào)出命令和數(shù)據(jù)并送到控制邏輯，控制邏輯接受指令完成存儲、發(fā)送數(shù)據(jù)或其他操作。 4） 如需要發(fā)送數(shù)據(jù)，則將數(shù)據(jù)調(diào)試后從收發(fā)模塊發(fā)送出去。 5） 讀寫器接收到返回的數(shù)據(jù)后，解碼并進(jìn)行錯誤校驗來決定數(shù)據(jù)的有效性，然后進(jìn)行處理，必要時還可通過 寫器發(fā)送的射頻信號除提供給非接觸式 常還提供時鐘信號，使數(shù)據(jù)保持同步。 10 4 非接觸式 在門禁機(jī)的硬件設(shè)計 根據(jù)設(shè)計要求，整個智能卡門禁系統(tǒng)分為三大部分：其一是讀寫器部分，包括位電路、時鐘電路、顯示電路 、鍵盤、數(shù)據(jù)存儲等主控模塊及非接觸 二是中央控制電腦的軟件管理系統(tǒng)模塊；其三是中央控制電腦與讀寫器之間的數(shù)據(jù)傳輸模塊。其總體方案見下圖。 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 6 圖 4 總體方案圖 統(tǒng)采用 司的非接觸智能 卡，以 用戶卡的序列號 球唯一）為依據(jù)控制門的開啟。因為它是一個高頻卡（工作頻率為 有較強(qiáng)的抗干擾能力、 讀寫距離遠(yuǎn)（ 510 首先 ,在發(fā)卡系統(tǒng)（中央控制 把用戶的卡號及個人信息輸入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，并將該卡號作為合法卡號下載給所有門禁機(jī)。當(dāng)有一張 系統(tǒng)會自動向卡發(fā)出命令 ,卡接收到命令后向門禁機(jī)反饋其 門禁機(jī)判斷收到的卡號是否合法，合法則驅(qū)動電磁門鎖開門，并實時上傳其開門記錄；如果是非法卡（未經(jīng)授權(quán)或已掛失的卡）則拒絕開門并上傳報警信息。只有最高授權(quán)者（掌握授權(quán)密碼）才可以發(fā)管理員卡，管理員必須用管理員卡方可登錄發(fā)卡系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)卡 /下傳合法卡號、掛失、解掛、下傳 黑名單等操作。 由于采用了 司的非接觸式 卡，所以卡的讀寫模塊也采 F 通過 控制達(dá)到對卡的讀寫。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單 ,成本較低且具有信息量大和安全保密性好等特點(diǎn)。外圍配有 以完成讀卡、顯示卡號和出入時間、身份識別、開鎖以及保存和上傳出入記錄、下載黑名單、設(shè)置開門權(quán)限等功能 。 門禁機(jī)模塊的主控軟件主要 完成門禁機(jī)模塊的初始化、卡的識別開啟門鎖及保存有關(guān)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的傳輸?shù)任宕蠊δ?。其總體工作流程如下圖 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 7 圖 接觸式 門禁機(jī)總體工作流程 C 完成整個門禁機(jī)模塊的設(shè)計和制作前，首先必須明確非接觸式 口規(guī)范和控制方式。本系統(tǒng)選用 卡作為門禁鑰匙，相應(yīng)地，選用廣州周立功公司的 （ 1） 下圖為 接觸式 模塊采用最新 集成 讀寫 供三線 口，并具有控制線輸出口，能與任何 外，該模塊四層電路板設(shè)計，雙面表貼， 自帶無源蜂鳴器信號輸出，能用軟件控制輸出頻率及持續(xù)時吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 8 間 。 圖 塊實物圖 示 與天線的接口 與 接口 , 表 腳和排列功能說明表 腳 符號 描述 線發(fā)送 1 線發(fā)送 2 X 天線接收 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 9 表 接觸式 讀寫模塊管腳說明 (一 ) C a) 管腳 符號 類型 描述 入 三線 口時鐘總線由外部 生 向 數(shù)據(jù)線可雙向傳輸 S 雙向 傳輸啟動線接 部中斷 源正端 位 內(nèi)部 位端高電平有效 源負(fù)端 出 控制線輸出 Z 輸出 蜂鳴器信號輸 出 塊可方便地與任何 行接口，如圖 片機(jī)的典型接口。 別為片選 鐘線 數(shù)據(jù)線 控制器的 讀卡模塊內(nèi)的 過此三線相連，三根線上的實際電平是雙方口線狀態(tài)邏輯線與的結(jié)果。 （ 2） 如圖下圖所示，無論數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较蛉绾危?上信號的波形總是如下； 圖 4 圖中可以看出，在 鐘和數(shù)據(jù)線上的信號才有效。且在 以上傳輸中從數(shù)據(jù)發(fā)送器請求開始至數(shù)據(jù)接收器響應(yīng)的時間是不確定的，取決接收器內(nèi)的 否忙，有必要設(shè)置一個看門狗定時器對數(shù)據(jù)接收器的響應(yīng)進(jìn)行監(jiān)視，一旦接收器響應(yīng)，則 須根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?，?yán)格控制以下幾個時吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 10 間，以確保數(shù)據(jù)傳輸無誤。 數(shù)據(jù)接收器響應(yīng)至 生第一個 升沿的時間。 兩個字節(jié)傳輸之間 電平 的持續(xù)時間。 傳輸最后一個字節(jié)的最后一位的 號的上升沿至 升沿的時間。 號的高電平持續(xù)時間。 號的低電平持續(xù)時間 。 在數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较虿煌瑫r，對時間 t3 有各自不同的要求。 （ 3） 通信協(xié)議 命令執(zhí)行的狀態(tài)和響應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)回 開始通信前，收發(fā)雙方必須處于空閑狀態(tài)。首先由 后等待 ，若在 50退出本次傳輸。若正確響應(yīng)，則 然后 即等待 在 50退出本次傳輸，若正確檢測到 可以接收狀態(tài)和數(shù)據(jù)。 輸模塊 介 傳輸方式：差分 傳輸介質(zhì)：雙絞線 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)數(shù)： 32 最遠(yuǎn)通信距離： 1200m 共模電壓最大、最小值： +12V； 分輸入范圍： +12V 接收器輸入靈敏度： 200收器 輸入阻抗： 12出電路的設(shè)計要充分考慮到線路上的各種干擾及線路特性阻抗的匹配。由于工程環(huán)境比較復(fù)雜，現(xiàn)場常有各種形式的干擾源，所以 485總線的傳輸端一定要加有保護(hù)措施。在電路設(shè)計中采用穩(wěn)壓管 2組成的吸收回路，也可以選用能夠抗浪涌的 態(tài)雜波抑制器件，或者直接選用能抗雷擊的 485芯片（如 考慮到線路的特殊情況（如某一臺吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 11 分機(jī)的 485芯片被擊穿短路），為防止總線中其它分機(jī)的通信受到影響，在 75176的485信號輸出端串聯(lián)了兩個 20的 電阻 樣本機(jī)的硬件故障就不會使整個總線的通信受到影響。在應(yīng)用系統(tǒng)工程的現(xiàn)場施工中，由于通信載體是雙絞線，它的特性阻抗為 120左右，所以線路設(shè)計時，在 只 120的匹配電阻（如圖 1中 以減少線路上傳輸信號的反射。 由于 收器的檢測靈敏度為 200差分輸入端 +200出邏輯 1， 200出邏輯 0；而 A、 00出為不確定。如果在總線上所有發(fā)送器被 禁止時，接收器輸出邏輯 0，這會誤認(rèn)為通信幀的起始引起工作不正常。解決這個問題的辦法是人為地使 兩端電位，這樣 85總線不發(fā)送期間（總線懸浮時）呈現(xiàn)唯一的高電平， 8031單片機(jī)就不會被誤中斷而收到亂字符。通過在 485電路的A、 拉電阻 可很好地解決這個問題 。 鐘芯片 構(gòu)及工作原理 美國 司推出的一種高性能、低功耗、帶 實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進(jìn)行計時，具有閏年補(bǔ)償功能，工作 電壓為 用三線接口與 行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或 1 8的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的 增加了主電源 /后背電源雙電源引腳，同時提供了對后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。 鐘芯片 腳功能及結(jié)構(gòu) 圖示出 其中 主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運(yùn)行。 2是振蕩源，外接 振。 片選線，通過把 先， 許地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， 供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng) 高電平時，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對 果在傳送過程中 會終 止此次數(shù)據(jù)傳送，I/電運(yùn)行時，在 有在 能將 I/雙向 )，后面有詳細(xì)說明。 終是輸入端。 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 12 圖 盤及顯示部分 鍵盤和顯示是一般智能化儀器儀表均須具有的功能，是人機(jī)交互最主要的方式。不同的智能儀器，隨著其功能、 用環(huán)境等各種條件的不同，可采用多種鍵盤和顯示方案。本應(yīng)用系統(tǒng) 中，由于外圍部件較多， 源占用較大，為了盡可能的減少 入輸出 I/O 的占用，鍵盤的設(shè)計采用串入并出的方式，利用一片 74用 ，就可以實現(xiàn) 16個鍵的全部功能。具體電路如下 / O 系統(tǒng)監(jiān)控軟件的角度來看，僅僅完成鍵盤掃描，讀取當(dāng)前時刻的鍵盤狀態(tài)是不夠的，還有不少問題需要解決，否則，在操作鍵盤時就容易引起誤操作、失控等現(xiàn)象。 首先是去抖 動處理。按鍵的觸點(diǎn)在閉合和斷開時均會產(chǎn)生抖動，這時觸點(diǎn)的邏輯電平是不穩(wěn)定的，如不妥善處理，將會引起按鍵命令的錯誤執(zhí)行或重復(fù)執(zhí)行。最常用的一種方法是軟件延時的方法來避開抖動階段，延時過程一般取 100 其次是連擊的處理。當(dāng)按下某個鍵時，鍵盤處理程序便查找相應(yīng)的功能號 ,并轉(zhuǎn)到相應(yīng)的功能模塊程序去執(zhí)行，如果這時操作者還沒有釋放按鍵， 會反復(fù)執(zhí)行該按鍵對應(yīng)的功能，好像操作者在連續(xù)操作該鍵一樣。本系統(tǒng)中需要按鍵去改變系統(tǒng)的實時日歷，如果出現(xiàn)連擊現(xiàn)象，操作者就很難設(shè)定時間。要解決連擊的問題最關(guān)鍵是 一次按鍵只讓它響應(yīng)一次，該鍵不釋放就不執(zhí)行第二次。為此要吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 13 分別檢測到按鍵按下的時刻和釋放的時刻。有兩種程序結(jié)構(gòu)都可以解決連擊的問題，一是按下鍵盤就執(zhí)行，執(zhí)行完成后等待操作者釋放按鍵，在末放前不再執(zhí)行指定的功能，從而避免了一次按鍵重復(fù)執(zhí)行的現(xiàn)象。二是在按鍵釋放后再執(zhí)行指定的功能，同時可以避免連擊，但與前一種相比，給人一種反應(yīng)遲鈍的感覺。具體采用哪種結(jié)構(gòu)，可根據(jù)實際情況而定。 關(guān)于鍵盤控制的具體編程，可參考有關(guān)的書籍和應(yīng)用說明，在此就不再說明。 顯示是人與計算機(jī)系統(tǒng)打交道所必不可少的部分，本系統(tǒng)要求門禁在不打卡時具備顯示當(dāng)前時間 ,打卡時顯示該卡卡號及打卡時間。為此，選用了具有有良好的顯示界面的圖形點(diǎn)陣液晶顯示器。圖形點(diǎn)陣液晶顯示器分辨率較高，顯示出的結(jié)果非常細(xì)膩，且能夠顯示各種復(fù)雜圖形，為以后的擴(kuò)展留下了余地。本系統(tǒng)所選擇的是 結(jié)構(gòu)框圖，引腳說明見下表。 盤顯示芯片 74紹 164 為 8 位移位寄存器 ,其主要電特性的典型值如下 ： 54/74164 185 54/740清除端（ 低電平時，輸出端（ 為低電平。 串行數(shù)據(jù)輸入端（ A， B）可控制數(shù)據(jù)。當(dāng) A、 B 任意一個為 低電平 ，則禁止新數(shù)據(jù)輸入，在時鐘端（ 沖上升沿作用下 低電平。當(dāng) A、 B 有一個為高電平，則另一個就允許輸入數(shù)據(jù)，并在 升沿作用下決定 狀態(tài)。 引腳功能： 時鐘輸入端 同步清除輸入端（低電平有效） A， B ：串行數(shù)據(jù)輸入端 輸出端 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 14 圖 744 液晶存儲模塊 片介紹 晶的分辨率為 192 64 ，該液晶的顯示內(nèi)核是 中一片 為 64 路行驅(qū)動器，三片 成 196 點(diǎn)列的列驅(qū)動器組。所以內(nèi)置 形液晶顯示模塊的電路特性實際上是合的電路特性。 有振蕩器和顯示時序發(fā)生器的行驅(qū)動器。它具有 64 路行驅(qū)動輸出，但它的特點(diǎn)在于它本身帶有振蕩器和時序發(fā)生器，通過外接振蕩電阻電容使其上電后就以其設(shè)定的占空比系數(shù) 1/N 值開始行掃描工作；它可以自行完成行、列驅(qū)動時序的生成及分配，自動進(jìn)行行驅(qū)動的工作；同時向列驅(qū)動器輸出同步信號及顯示數(shù)據(jù)驅(qū)動所需的脈沖時序，控制列驅(qū)動器 以我們只用控制 的特點(diǎn)是內(nèi)置 64 64 位的顯示存儲器，顯示屏上各像素點(diǎn)的 顯示狀態(tài)與顯示存儲器的各位數(shù)據(jù)一一對應(yīng)，顯示存儲器的數(shù)據(jù)直接作為圖形顯示驅(qū)動信號。顯示數(shù)據(jù)為“ 1”，相應(yīng)的像素點(diǎn)顯示；顯示數(shù)據(jù)為“ 0”相應(yīng)的像素點(diǎn)就不顯示。同時 備了一套顯示存儲器的管理電路和與計算機(jī)的連接口電路。 圖 形點(diǎn)陣液晶結(jié)構(gòu)框圖 CD 林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 15 表 形點(diǎn)陣液晶引腳說明 CD 腳 符號 電平 說明 1 ,H L 片使能信號 10 R/W H/L H:讀； L:寫 11 ； L:指令 12 調(diào) 動電壓 ,對比度調(diào)節(jié) 13 源電壓 14 V 接地 (15 ， 00,01,10 分別對應(yīng)一片 11 三片均不選中 16 ，低有效 19 背光正極 20 背光負(fù)極 口電路 本系統(tǒng)采用直接訪問式的接口