1、第1章 緒 論1.1課題研究的意義隨著時代的發(fā)展，傳統(tǒng)的門鎖存在丟失、被復(fù)制、生銹等問題，無法保護(hù)室內(nèi)的財產(chǎn)安全、無法控制人員的實時進(jìn)出，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了現(xiàn)代安防的需要，因此智能門禁系統(tǒng)適時而生3。智能門禁系統(tǒng)，是隨著時代的發(fā)展而相應(yīng)產(chǎn)生的，它是一種高智能化的、新型的安全管理系統(tǒng)，可以隨時地記錄各類人員的出入情況，控制不同人員的出入?yún)^(qū)域及出入時間，對外還可禮貌地拒絕不速之客，也將有效的保護(hù)控制區(qū)域內(nèi)各項財產(chǎn)不受非法侵犯。它采用現(xiàn)代的“智能卡”替代了傳統(tǒng)意義上的鑰匙，將“鎖具”與“智能卡”適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合起來，通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心的系統(tǒng)維護(hù)，實行智能化、安全化的管理。它不僅提高了住宅小區(qū)的安全性，也為住戶帶

2、來了許多方便，因此得到了廣泛的普及8。雖然，單元防盜門使用的是電控鎖，但住戶仍然使用機(jī)械鑰匙開門。這就產(chǎn)生一個問題，由于單元防盜門使用的人多，開門次數(shù)頻繁，機(jī)械鎖芯磨損嚴(yán)重，常常導(dǎo)致開門困難，甚至無法開門。另外，更換電控鎖或鎖芯時，要廢棄原來的鑰匙，重新配制發(fā)放一批新鑰匙，既不經(jīng)濟(jì)，也不方便。為了解決這個問題，本文介紹一種射頻感應(yīng)電子門鎖裝置，它由射頻感應(yīng)器和電子鑰匙兩部分組成。射頻感應(yīng)器安裝在單元防盜門上，與電控鎖相連。電子鑰匙發(fā)給住戶，它內(nèi)部無電池，外形小巧美觀，攜帶方便。住戶開門時，無須找鎖孔、對方向，只要將電子鑰匙靠近射頻感應(yīng)器，即可開啟電控鎖。1.2門禁系統(tǒng)概述門禁系統(tǒng)是在傳統(tǒng)門鎖的

3、基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，后者是機(jī)械裝置，在人出入很多的地方，例如辦公室，酒店等鑰匙的管理造成不便。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，這一問題得到了解決，出現(xiàn)了電子磁卡鎖，電子密碼鎖等電子門禁系統(tǒng)，該系統(tǒng)提高了人們對出入口的管理程度。又隨著電子芯片的高度集成化和生物識別技術(shù)的發(fā)展，智能門禁系統(tǒng)得以出現(xiàn)。以下是門禁系統(tǒng)的發(fā)展過程：第一代門禁：鍵盤輸入密碼方式會有因忘記密碼而被拒之門外。第二代門禁：接觸卡式門禁系統(tǒng)，例如：(1)磁碼卡，是把瓷質(zhì)貼在朔料卡片上制成。磁卡可改寫，應(yīng)用方便。缺點是易消磁，易磨損。(2)鐵碼卡，是用特殊的金屬線排列編碼，采用金屬磁燒的原理制成，不易被復(fù)制。第三代門禁：非接觸式IC卡門禁卡片采用

4、了先進(jìn)半導(dǎo)體制造技術(shù)和信息安全技術(shù)，利用電子回路及感應(yīng)線圈在讀卡器本身產(chǎn)生特殊震蕩頻率，當(dāng)卡片進(jìn)入讀卡器能量范圍時產(chǎn)生共振，感應(yīng)電流使電子回路發(fā)射信號到讀卡器，經(jīng)讀卡器將收到信號轉(zhuǎn)換成卡片資料，送到控制器進(jìn)行判斷、決策。第四代門禁：生物辨識門禁系統(tǒng)它包括指紋機(jī)，掌紋機(jī)，視網(wǎng)膜辨別機(jī)和聲音識別及人臉識別裝置。目前指紋識別門禁系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛5。IC卡是由一個或多個集成電路芯片組成，并封裝成人們攜帶的卡片。世界上第一張IC卡誕生于1974年一位名叫羅蘭莫雷諾（Roland Moreno）的法國工程師手中。隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，芯片的集成度、容量、安全性都得到了很大的提高，尤其是EEPROM技術(shù)的

5、成熟，使得IC卡的生產(chǎn)、應(yīng)用成為現(xiàn)實11。IC卡按使用方法和信息交換方式又可分為接觸式IC卡和非接觸式IC卡（射頻卡）。接觸式IC卡是通過物理接觸方式，將卡插入卡座后，與外界交換信息，所用集成電路芯片露在塑料卡外面的一面是一塊含有電路腳的接觸片，大部分都鍍金。非接觸式IC卡是通過電磁波與外界交換信息，帶有射頻收發(fā)及相關(guān)電路的芯片與環(huán)形天線全部埋在塑料基片中，在進(jìn)行讀寫時，讀寫設(shè)備向射頻卡發(fā)一組固定頻率的電磁波，卡片內(nèi)與讀寫設(shè)備發(fā)射頻率相同的LC串聯(lián)諧振電路，在電磁波的激勵下產(chǎn)生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷，在這個電容的另一端，接有一個單向?qū)ǖ碾娮颖?，將電容?nèi)的電荷送到另一個電容內(nèi)貯存，當(dāng)所積累

6、的電荷達(dá)到2V時，此電容可做為電源為其它電路提供工作電壓，從而完成將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接收讀寫設(shè)備的數(shù)據(jù)。本課題選擇非接觸式IC卡門禁系統(tǒng)的設(shè)計，是因為與接觸式IC卡相比較，非接觸（感應(yīng)）式IC卡具有以下優(yōu)點：(1)操作方便、快捷 由于采用非接觸無線通訊，讀寫器對在感應(yīng)范圍內(nèi)的卡就可以進(jìn)行操作，免去了插拔卡，所以非常方便用戶使用(2) 抗干擾性高 非接觸式IC卡中有快速防沖突機(jī)制，能有效防止卡片之間出現(xiàn)數(shù)據(jù)干擾，在多卡同時進(jìn)入讀寫范圍內(nèi)時，讀寫設(shè)備可一一對卡進(jìn)行處理。(3) 可靠性高 非接觸式IC卡與讀寫器之間沒有機(jī)械接觸，這就從根本上消除了由于接觸讀寫而產(chǎn)生的各種故障.(4) 高安全性 非接

7、觸式卡的序列號是唯一的，制造商在產(chǎn)品出廠前已將此序列號固化在芯片中，不可以更改；非接觸式卡與讀寫器之間采用雙向互認(rèn)驗證機(jī)制，即讀寫器要驗證IC卡的合法性，IC卡也要驗證讀寫器的合法性。(5) 適合于多種應(yīng)用 非接觸式IC卡的存貯結(jié)構(gòu)特點使其可以做到一卡多用，能應(yīng)用于不同的場合或系統(tǒng)，例如，企業(yè)或機(jī)關(guān)內(nèi)部員工“一卡通”，可用作考勤、食堂就餐、電話管理、停車場、門禁等；校園“一卡通”，可用作學(xué)生證、借書證、消費卡、門禁“銅匙”等，此時用戶可根據(jù)不同的應(yīng)用設(shè)置不同的密碼和訪問條件。 (6) 適應(yīng)于多種要求 非接觸式IC卡系統(tǒng)可根據(jù)環(huán)境與應(yīng)用對象的不同而做到作用距離不同，如用于高速公路或一般路、橋收費

8、，可選用作用距離為0.6m20m的系統(tǒng)，如用于電子錢包或公交收費，可選用作用距離僅幾厘米的系統(tǒng)。系統(tǒng)配置相當(dāng)靈活多樣4。1.3 門禁系統(tǒng)的特點系統(tǒng)將IC卡技術(shù)、計算機(jī)控制技術(shù)與電子門鎖有機(jī)結(jié)合，用IC卡替代鑰匙，配合計算機(jī)實現(xiàn)智能化門禁控制和管理，有效的解決了傳統(tǒng)門鎖的使用繁瑣和無法信息記錄等不足，利用數(shù)據(jù)控制器采集的數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)字化管理可為內(nèi)部人力資源的有效管理等帶來意想不到的效果。電子鑰匙：授權(quán)后的IC卡即可當(dāng)作電子鑰匙，將此電子鑰匙感應(yīng)器前一晃, 控制器對該卡進(jìn)行身份驗證，驗證合法后即控制電子門鎖自動打開2。開門權(quán)限：按門設(shè)置：可以根據(jù)持卡人身份權(quán)限設(shè)定有效開門區(qū)域（控制器號碼）。系統(tǒng)可設(shè)

9、有最高權(quán)限卡，該卡可以打開系統(tǒng)轄區(qū)內(nèi)所有電子門鎖。自動報警：非法使用卡或強行打開門鎖等非正常情況下系統(tǒng)會將自動發(fā)出報警信號，系統(tǒng)將自動記錄非常狀況的時間、門號、狀態(tài)等詳細(xì)信息，確保門鎖安全和事后查證。1.4 門禁系統(tǒng)國內(nèi)外現(xiàn)狀分析國內(nèi)：目前對門禁系統(tǒng)的研究已經(jīng)從認(rèn)識教育和試用階段進(jìn)入到了研發(fā)階段，但在門禁系統(tǒng)的設(shè)計與制造過程中還有以下幾點不足之處，主要表現(xiàn)為： (1)采用國外已有的集成模塊，像讀寫器、門禁控制器、天線模板等； (2)對國外已有的系統(tǒng)進(jìn)行仿造； (3)產(chǎn)品單一、開發(fā)成本較高。國外：對IC卡的研究和應(yīng)用較早，特別是在美國和歐洲，但在非接觸式IC卡方面的研究使用也只是近幾年的事。當(dāng)今

10、世界上非接觸式IC卡主流產(chǎn)品是Philips公司的Mifare技術(shù)，己經(jīng)被制定為國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC14443 Type A標(biāo)準(zhǔn)。歐洲一些IC卡及讀卡器制造商大都以Mifare技術(shù)為標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展自己的IC卡事業(yè)。 目前，由于國內(nèi)外市場不斷發(fā)展變化，競爭也越來越激烈，對于門禁市場及技術(shù)發(fā)展已呈多元化、集成化發(fā)展趨勢，針對門禁功能的應(yīng)用已不再局限于單一門禁控制應(yīng)用的需求，門禁技術(shù)也需要適應(yīng)市場需求得到進(jìn)步、革新。如在門禁控制器方面，傳統(tǒng)的8位單片機(jī)技術(shù)已升級為32位嵌入式ARM技術(shù)，升級后的產(chǎn)品具有高性能、低成本和低功耗。生物識別技術(shù)的主要應(yīng)用于門禁及考勤，有人臉識別、指紋識別、虹膜識別、掌形識別以

11、及最新的DNA識別。人體所固有的不可復(fù)制的唯一性，這一生物密鑰是無法復(fù)制、失竊或被遺忘，利用生物識別技術(shù)進(jìn)行身份認(rèn)定，是一種安全、可靠、準(zhǔn)確的門禁解決方案。網(wǎng)絡(luò)化門禁是指基于TCP/IP通訊的門禁系統(tǒng)。采用TCP/IP通訊協(xié)議的門禁系統(tǒng)優(yōu)點在于通信速度快、網(wǎng)絡(luò)不受距離限制、網(wǎng)絡(luò)資源容易獲得、系統(tǒng)可管理的控制器數(shù)量龐大等，市場表明，采用該協(xié)議作為聯(lián)網(wǎng)模式門禁設(shè)備已經(jīng)成為大型門禁系統(tǒng)項目和遠(yuǎn)程管理門禁系統(tǒng)項目的主流產(chǎn)品4。第2章 總體方案設(shè)計隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對安全性的要求越來越高，原來的簡單的門鎖早已不能滿足他們對人員安全管理的需求。特別是現(xiàn)在很多大城市里，一棟寫字樓里云集著很多家公司，如

12、果要確保每個公司的安全就需要非常完善的門禁管理系統(tǒng)。目前市場上大多數(shù)的門禁系統(tǒng)均采用有線的方式來實現(xiàn)，雖然其具有傳輸容量大、可靠性高等的優(yōu)點，但是有線系統(tǒng)也有其不可避免的缺點：靈活性差、安裝成本高，施工難度大等。采用無線的傳輸方式，能夠克服上述缺陷。因此，無線化是現(xiàn)有電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢無線門禁系統(tǒng)將成為未來門禁系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。本課題設(shè)計的就是基于非接觸IC卡的無線通信聯(lián)網(wǎng)門禁系統(tǒng)。該設(shè)計主要具有以下特點6：1可以樹立公司，大廈或者寫字樓、小區(qū)等公共場所規(guī)范化管理形象，提高管理檔次，同時規(guī)范化內(nèi)部的管理體制。2一張非接觸式IC卡可以代替所有的大門鑰匙，且具有不同的通過權(quán)限，授權(quán)持卡進(jìn)入其職責(zé)

13、范圍內(nèi)可以進(jìn)入的門。所有的進(jìn)出情況在電腦里都有記錄，便于針對具體事情的發(fā)生時間進(jìn)行查詢，落實責(zé)任。3可以將不受歡迎的人員拒之門外，例如可以杜絕傳銷，保險等行業(yè)的業(yè)務(wù)員在未經(jīng)許可的情況下產(chǎn)自闖入您的辦公室，干擾您正常的辦公秩序。同行的競爭者不會輕易地進(jìn)入您的辦公或開發(fā)場所順手拿走您的業(yè)務(wù)資料或者核心技術(shù)資料。4如果員工的感應(yīng)卡丟失可以在系統(tǒng)內(nèi)及時掛失，這樣即使其他人撿到了該感應(yīng)卡也無法進(jìn)入公司。對于離職、離開的人員該卡采用禁用的模式，該員工以后都無法進(jìn)入公司進(jìn)行破壞等報復(fù)活動。5基于Windows的全中文操作系統(tǒng)，界面友好，操作方便簡單。普通員工經(jīng)過培訓(xùn)就可以勝任相應(yīng)管理軟件操作。6系統(tǒng)采用無線

14、通信方式，擴(kuò)展性好，便于升級或者增加新的門禁。2.1 設(shè)計要求（1）讀卡功能（2）添加管理卡功能（3）增加、刪除用戶卡功能（4）更改管理卡（5）清除所有用戶卡（6）蜂鳴器實現(xiàn)刷卡、按鍵提示2.2方案選擇門禁系統(tǒng)有許多種方案：主要有聯(lián)網(wǎng)和不聯(lián)網(wǎng)型。1.聯(lián)網(wǎng)型：結(jié)構(gòu)圖如圖2-1所示：刷卡機(jī)刷卡機(jī)刷卡機(jī)N管理機(jī)計算機(jī)圖2-1網(wǎng)絡(luò)型結(jié)構(gòu)圖優(yōu)點：（1）實時聯(lián)網(wǎng)；（2）刷卡后立即把數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C(jī)上；（3）便于查詢并能生成報表；缺點：（1）計算機(jī)要求24小時開機(jī)；（2）計算機(jī)或管理機(jī)萬一有故障系統(tǒng)癱瘓；（3）有問題影響面大。2.不聯(lián)網(wǎng)型門禁系統(tǒng)的優(yōu)缺點。優(yōu)點：(1)單臺刷卡機(jī)就能工作；(2)不用布線；(3)

15、操作簡單方便。缺點：功耗大，維修復(fù)雜。根據(jù)以上分析，我們的課題選擇了不聯(lián)網(wǎng)型。因為此設(shè)計簡單，提交作品方便，易操作。2.3總體方案機(jī)構(gòu)框圖本系統(tǒng)由單片機(jī)STC89C52、按鍵、電控鎖、指示燈、LCD顯示、蜂鳴器、RFM12讀卡等模塊構(gòu)成。實現(xiàn)了存儲一張管理卡和多張用戶卡的功能；同時管理人員還可以通過按鍵更改管理卡，增加用戶卡，刪除用戶卡，清空所有用戶卡等。因為門禁刷卡控制刷卡距離隨著補嘗電容的改變而改變（補嘗電容大約300PF），所以最大的刷卡距離約為512CM；對于非管理卡或用戶卡，本門禁控制器不與響應(yīng)；每個按鍵控制器都有相應(yīng)的提示音進(jìn)行提示操作。正常使用時，用戶持卡靠近讀卡天線，門禁控制器

16、讀入卡號，并與存儲在內(nèi)部的卡號比較，如果有相同的卡號，說明此卡合法，門禁機(jī)響一長音，提示成功，如果讀卡失敗，而不響應(yīng)?？傮w系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2-2所示：復(fù)位電源開鎖控制信號 無線發(fā)射信號輸入電控鎖 無線傳 反饋信號輸出 輸平臺 STC89C52單片機(jī) 開鎖按鈕 串口信號 讀卡模塊開鎖指示燈 卡 蜂鳴器 LCD顯示圖2-2 總體方案結(jié)構(gòu)框圖第3章 硬件電路的設(shè)計3.1 門禁的系統(tǒng)組成門禁控制系統(tǒng)是由上位機(jī)，門禁主控設(shè)備、無線傳輸平臺、讀卡器、電控鎖、AC-DC電源、卡片、管理軟件等幾個重要部分組成的。門禁系統(tǒng)組成如圖3-1所示：圖3-1 門禁系統(tǒng)的組成3.2系統(tǒng)的硬件設(shè)計組成門禁系統(tǒng)的硬件組成主要由

17、基于STC89C52單片機(jī)的門禁控制器，鎖系統(tǒng)，讀卡器，非接觸式IC卡，RF射頻無線傳輸設(shè)備，電源以及其他周邊設(shè)備組成。門禁控制器：是門禁系統(tǒng)的核心部分，負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的輸入、輸出信息的處理、存儲和控制等。它驗證門禁讀卡器輸入信息的可靠性，并根據(jù)出入規(guī)則判斷其有效性，如若有效則對執(zhí)行部件發(fā)出動作信號。門禁控制器性能的好壞直接影響著系統(tǒng)的穩(wěn)定，而系統(tǒng)的穩(wěn)定定性直接影響著客戶的生命和財產(chǎn)安全?？ㄆ洪T禁系統(tǒng)的開門電子鑰匙?，F(xiàn)在通常采用非接觸IC卡，因為其操作時無需接觸，不會磨損，芯片封裝在卡片內(nèi)，不會被腐蝕，所以經(jīng)久耐用，能使用十年以上。讀卡器：與非接觸IC卡進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的控制部分。帶無線電發(fā)射天線

18、，當(dāng)有非接觸IC卡接近時，能給非接觸IC卡提供能量，獲取非接觸IC返回的數(shù)據(jù)。讀卡器分析確認(rèn)卡的有效性后，將結(jié)果傳送至控制器。電控鎖:門禁系統(tǒng)的執(zhí)行部件，電控鎖通常在斷電時呈開門狀態(tài)，以符合消防要求。RF射頻傳輸設(shè)備:門禁系統(tǒng)的無線傳輸平臺。它使用RF射頻微波作為無線傳輸?shù)妮d體，實現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)的通訊。電源：提供整個門禁系統(tǒng)的供電，是系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。周邊設(shè)備：門禁系統(tǒng)的外圍輔助設(shè)備，周邊設(shè)備包括警示報警裝置等。3.3最小系統(tǒng)設(shè)計3.3.1 CPU的選擇我們在這個課題的設(shè)計上采用了STC89C52單片機(jī)系統(tǒng)，之所以采用單片機(jī)系統(tǒng)是由于成本較低，功能完全可以滿足，發(fā)展也比較成熟且完

19、善。而DSP、ARM系統(tǒng)雖然科技含量高于STC89C52單片機(jī)系統(tǒng)，但是其價格昂貴并且發(fā)展尚未成熟。因此，根據(jù)我們學(xué)的知識和市面上的應(yīng)用，經(jīng)過比較我們選擇了技術(shù)成熟、價格便宜、設(shè)計簡單、使用方便的單片機(jī)平臺。我們在達(dá)盛科技提供的E-PLAY-89S51X系列電子競賽創(chuàng)新設(shè)計套件的基礎(chǔ)上，自己設(shè)計了外圍硬件電路、畫原理圖、制作PCB，然后焊接、編程調(diào)試、實現(xiàn)了設(shè)計需要的功能。3.3.2單片機(jī)的組成部分本文控制單元由單片機(jī)STC89C52和周圍器件構(gòu)成，STC89C52引腳如圖3-2所示。STC89C52單片機(jī)是在一塊芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定時器/計數(shù)器和多種功能的I/O口等一臺計算

20、機(jī)所需要的基本功能部件。單片機(jī)內(nèi)包含下列幾個部分：1. 一個8位CPU。2. 一個片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。3. 4 KB ROM程序存儲器。4. 128 B RAM數(shù)據(jù)存儲器。5. 兩個16位定時器/計數(shù)器。6. 可尋址64 KB外部數(shù)據(jù)存儲器和64 KB外部程序存儲器空間的控制電路。7. 32條可編程的I/O線（4個8位并行I/O端口）。8. 一個可編程全雙工串行接口。9. 具有5個中斷源，兩個優(yōu)先級嵌套中斷結(jié)構(gòu)。圖 3-2 單片機(jī)引腳STC89C52還支持二種軟件可選的電源節(jié)電方式。空閑時，CPU停止，而讓RAM、定時/計數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作?？傻綦姳４鍾AM的內(nèi)容，但可使振蕩器停

21、振以禁止芯片所有的其它功能直到下一次硬件復(fù)位。STC89C52有兩個16位可編程的定時器/計數(shù)器。作為一個定時器，每個機(jī)器周期寄存器增加1，這樣寄存器即可計數(shù)機(jī)器周期。因為一個機(jī)器周期有12個振蕩周期，所以計數(shù)率是振蕩頻率的1/12。充分利用STC89C52的片內(nèi)資源，即可在很少外圍電路的情況下構(gòu)成功能完善的物位監(jiān)測系統(tǒng)。3.3.3 引腳信號介紹P0.1P0.7 ：P0口8位雙向口線。P1.0P1.7 ：P1口8位準(zhǔn)雙向口線。P2.0P2.7 ：P2口8位準(zhǔn)雙向口線。P3.0P3.7 ：P3口8位準(zhǔn)雙向口線。訪問程序存儲器控制信號：當(dāng)信號為低電平時，對ROM的讀操作限定在外部程序存儲器；而當(dāng)信

22、號為高電平時，則對ROM的讀操作是從內(nèi)部程序存儲器開始，并可延至外部程序存儲器。ALE地址鎖存控制信號：在系統(tǒng)擴(kuò)展時，ALE用于控制把P0口輸出低8位地址鎖存起來，以實現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的隔離。此外由于ALE是以晶振六分之一的固定頻率輸出的正脈沖，因此可作為外部時鐘或外部定時脈沖作用。外部程序存儲器讀選取通信號：在讀外部ROM時有效（低電平），以實現(xiàn)外部ROM單元的讀操作。XTAL1和XTAL2外接晶體引線端：當(dāng)使用芯片內(nèi)部時鐘時，這兩個引線端用于外接石英晶體和微調(diào)電容；當(dāng)使用外部時鐘時，用于拉外部的時鐘脈沖信號。RST復(fù)位信號：當(dāng)輸入的復(fù)位信號延續(xù)2個機(jī)器周期以上高電平時即為有效，用以完成單片

23、機(jī)的復(fù)位初始化操作。VSS：電源地 。VCC：+5V電源10。3.3.4 P3口的第二功能P3口的第二功能如表3-1所示：表3-1 P3口的第二功能P3口引腳功能P3.0RXD(串行輸入端口)P3.1TXD(串行輸出端口)P3.2INT0(外中斷0)P3.3INT1(外中斷1)P3.4TO(定時器0外部輸入)P3.5T1(定時器1外部輸入)在STC89C52 單片機(jī)的基礎(chǔ)上，外圍增加蜂鳴器控制電路、開門指示燈電路、電控鎖控制電路以及LCD液晶顯示電路等，構(gòu)成了門禁系統(tǒng)的控制電路。3.4各部分電路原理圖3.4.1門控鎖電路及原理門控鎖電路如圖3-3所示：以Q16的基極作為門控信號的輸入端與P1.

24、3口相連，此電路由12V繼電器、限流二極管、5.1K偏置電阻以及9014與8050兩個三級管復(fù)合成的驅(qū)動電路組成。在這里用到復(fù)合管的優(yōu)點：是為了用低電平控制，考慮到由于51單片機(jī)的I/O口輸出高電平時的驅(qū)動能力可能會不足，所以本電路采用復(fù)合三級管就可以避免驅(qū)動能力不足的情況發(fā)生。工作原理：當(dāng)P2.2口輸出高電平時Q4導(dǎo)通，Q3截止，此時繼電器的控制線圈為開路，繼電器不動作。門鎖接于繼電器常閉端，門鎖閉合，門處于鎖死狀態(tài)。當(dāng)P2.2口輸出低電平時Q4截止，Q3導(dǎo)通，此時繼電器的控制線圈閉合，繼電器動作。繼電器常閉端斷開，門鎖打開，門處于打開狀態(tài)。圖3-3 控制鎖電路3.4.2蜂鳴器電路電路組成如

25、圖3-4所示：以Q1的基極作為蜂鳴器控制信號的輸入端與P2.1口相連，主要由蜂鳴器、9013與9014兩個三極管及5.1K偏置電阻組成。工作原理：當(dāng) P2.1輸出高電平時，Q1導(dǎo)通，Q2截止，蜂鳴器回路開路，蜂鳴器不響。當(dāng) P2.1輸出低電平時，Q1截止，Q2導(dǎo)通，蜂鳴器回路閉合，蜂鳴器發(fā)出響聲。圖3-4 蜂鳴器電路3.4.3控制工作指示燈電路組成如圖3-5所示：以Q5的基極與P2.3口相連，由三極管9013、發(fā)光二極管、限流電阻組成。工作原理：當(dāng)P2.3口輸出高電平時，Q5導(dǎo)通，發(fā)光二極管點亮。當(dāng)P2.3口輸出低電平時，Q5截止，發(fā)光二極管熄滅。圖3-5 工作指示燈電路3.4.4出門按鈕出門

26、開關(guān)電路如圖3-6所示：當(dāng)按下時，給P2.0口輸入低電平。圖3-6 出門開關(guān)電路3.5射頻卡的選擇及工作流程目前市面上的卡有很多種類：條碼、磁卡、接觸式IC卡，非接觸式IC卡等，條碼和磁卡，在超市和銀行方面應(yīng)用的比較多，接觸式IC卡，以前在公共電話中用的比較多，但接觸式IC卡，芯片外露易壞、易折，而非接觸式IC卡既射頻卡，它把芯片和線圈封裝卡片內(nèi)，不容易損壞、不怕惡劣的環(huán)境，現(xiàn)在社會上很流行，可靠性也高。根據(jù)卡的分析，我們選擇目前流行最廣，可靠性高，成本低的IC卡。射頻識別技術(shù)工作流程其實并不復(fù)雜：當(dāng)射頻標(biāo)簽進(jìn)入到磁場以后，接收到讀寫器發(fā)出的射頻信號，通過感應(yīng)電流獲得的能量，將存儲在芯片中的相

27、關(guān)信息（Passive Tag，無源標(biāo)簽或被動標(biāo)簽）發(fā)送出去。讀寫器讀取相關(guān)的信息并進(jìn)行解碼，然后將有關(guān)信息送到信息管理系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理。其原理如圖 3-7 所示：圖3-7 RF技術(shù)原理圖 射頻識別系統(tǒng)的工作過程，實際上就是射頻標(biāo)簽與讀寫器通過天線進(jìn)行數(shù)據(jù)相互交換的過程。 射頻識別技術(shù)實質(zhì)上是一種進(jìn)行物品標(biāo)識的方法，該技術(shù)被稱作是最有效的、最高效的識別方法，將會代替應(yīng)用已久的傳統(tǒng)的條形碼。與傳統(tǒng)的條碼技術(shù)相比，射頻識別技術(shù)則是一種高效率的、全新的自動識別技術(shù)，具有一些突出的特點： （1）數(shù)據(jù)的讀寫功能：操作比較簡單，且可以直接從射頻標(biāo)簽讀取相關(guān)信息，然后發(fā)送到數(shù)據(jù)管理中心。 （2）體積小

28、、形狀易于多樣化：射頻識別技術(shù)在讀取數(shù)據(jù)時，不需要受射頻標(biāo)簽尺寸大小、形狀的影響，可根據(jù)實際需要設(shè)計各種形狀，體積小、易于攜帶。 （3）耐環(huán)境性：射頻識別卡經(jīng)封裝處理后，可防水、防污損，不受環(huán)境的影響，能夠在惡劣的環(huán)境中繼續(xù)進(jìn)行工作。特別是在黑暗或者強光的情況下，射頻識別卡也不會受影響，仍能進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取。 （4）穿透性：射頻標(biāo)簽所發(fā)射的信號具有極強的穿透性，可穿透塑料、衣物、金屬物等，且在傳輸?shù)倪^程中，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較小，具有高靈敏性。 （5）數(shù)據(jù)的記憶容量大。 （6）卡內(nèi)序列號唯一。 （7）可多次使用：射頻識別卡可以反復(fù)地修改、刪除卡內(nèi)存儲的各種數(shù)據(jù)，可作為回收標(biāo)簽重復(fù)的使用，易于信息的更新7

29、。3.6基于RF射頻模塊RFM12的無線傳輸平臺設(shè)計3.6.1 射頻識別技術(shù)的電磁基礎(chǔ)1.天線場 射頻標(biāo)簽和讀寫器之間通過它們各自的內(nèi)部天線，搭建起了一種用于信息傳輸?shù)耐ǖ溃漕l標(biāo)簽與讀寫器之間的這種信息傳輸方式屬于非接觸式的信息傳輸，它的性能都是由各自天線周圍的場區(qū)特性所決定的，并且都是基于電磁波傳播的一般規(guī)律。當(dāng)射頻標(biāo)簽所發(fā)射的射頻信號被加載到天線之后，相鄰的天線空間內(nèi)將會產(chǎn)生兩個場區(qū)，一個是輻射場區(qū)，另一個是非輻射場區(qū)。在輻射場區(qū)內(nèi)，離天線的距離增大，電磁波的能量會逐漸的減小，由于測量點距天線遠(yuǎn)近的不同，天線附近的場區(qū)所顯示出來的性質(zhì)也會略有不同。因此，可以將天線附近的場區(qū)進(jìn)行如下的劃分

30、： （1）無近功近場區(qū) 無近功近場區(qū)是天線輻射場中距離天線最近的一個近場區(qū)域，同時，這個場區(qū)又是一個儲能場，電抗性在該場區(qū)中起到主導(dǎo)作用。該場區(qū)的界限通常設(shè)置為離天線表面/2的位置，并且在該區(qū)域內(nèi)，電磁場沒有做功，它們之間只是進(jìn)行著相互的轉(zhuǎn)換。 （2）輻射近場區(qū) 該場區(qū)是介乎于無近功近場區(qū)和輻射遠(yuǎn)場區(qū)之間，此時的電磁場做功，產(chǎn)生電磁波進(jìn)入到空間中。在該場區(qū)內(nèi)，輻射場處于主導(dǎo)作用，并且天線方向圖（也稱角分布）與離開天線的距離有關(guān)，即在不同的距離上所計算出的天線方向圖也是各不相同的。 （3）輻射遠(yuǎn)場區(qū) 該場區(qū)位于輻射近場區(qū)以外，它是天線在實際使用中的區(qū)域。在該場區(qū)內(nèi)，場的幅度與離開天線的距離成反比

31、，且場的角分布(即天線方向圖)與離開天線的距離無關(guān)9。天線場區(qū)的劃分如圖3-8所示：圖3-8 天線場區(qū)的劃分2.天線讀寫器和射頻標(biāo)簽都需要安裝天線，天線安裝的主要作用是在讀寫信息時，可進(jìn)行最大的能量傳輸。在對天線進(jìn)行選擇時，需要考慮的因素主要有以下幾種：天線的類型（采用何種類型的天線，基本的類型包括全向型、半定向型、定向型）、阻抗特性、射頻標(biāo)簽附著物的射頻特性、讀寫器與射頻標(biāo)簽之間的金屬物體等等。 在射頻識別系統(tǒng)中，一般所選用的天線類型包括偶極子天線（主要用來發(fā)射和接收固定頻率的信號）、線圈天線（可分為圓形天線和扁形線圈）、微帶貼片天線（由帶導(dǎo)體接金屬地板的介質(zhì)基片上貼加導(dǎo)體貼片組成），如圖

32、3-9 所示：圖3-9天線的類型 其中，由于偶極子天線具有全向方向性，輻射能力比較強，成本低、且在制作工藝方面簡便，因此，常常被用于較遠(yuǎn)距離的射頻識別系統(tǒng)。線圈天線用于電感耦合方式的射頻識別系統(tǒng)中(讀寫器和射頻標(biāo)簽之間的耦合電感線圈在這里也稱為天線)，且適用于較近距離(1 m 以下)的射頻識別系統(tǒng)，在 UHF（特高頻）、SHF（超高頻）頻段和工作距離不定、方向不定的場合不能使用。雖然微帶貼片天線具有定向性，但在工藝制作上比較復(fù)雜，且成本偏高，一般情況下，可在通信方向變化不大的射頻識別系統(tǒng)中得以應(yīng)用。 在射頻標(biāo)簽中，天線和射頻標(biāo)簽芯片封裝在一起，由于射頻標(biāo)簽尺寸的限制，天線的小型化、微型化成為決

33、定射頻識別（RFID）系統(tǒng)性能的重要因素。近年研制的嵌入式線圈天線、分型開槽環(huán)天線和低剖面圓極化 EBG(電磁帶隙)天線等新型天線為射頻標(biāo)簽天線小型化提供了技術(shù)保證。3.耦合類型在射頻識別系統(tǒng)中，存在著一個相對比較重要的指標(biāo)，那就是射頻標(biāo)簽與讀寫器之間的作用距離，這是一個必須要進(jìn)行綜合考量的指標(biāo)。根據(jù)標(biāo)簽（Tag）天線與讀寫器（Reader）天線之間的作用距離及空間耦合情況，將射頻識別系統(tǒng)可以劃分為以下三種：（1）密耦合系統(tǒng) 在該射頻識別系統(tǒng)中，標(biāo)簽天線與讀寫器天線之間的作用距離相對比較小，且作用范圍一般是在 01cm。在實際生活的應(yīng)用中，一般都要把射頻卡的射頻標(biāo)簽插入到讀寫器中，或者將射頻標(biāo)

34、簽放置到讀寫器的表面上。在該系統(tǒng)中，信息之間的相互傳遞是根據(jù)射頻標(biāo)簽天線與讀寫器天線之間的無近功場區(qū)產(chǎn)生電感耦合，再由電感耦合構(gòu)成了無接觸空間信息傳輸射頻通道，通過該通道進(jìn)行的。該密耦合系統(tǒng)一般可以應(yīng)用的工作頻率為直流和30MHz交流之間的任意頻段。 （2）遙耦合系統(tǒng) 一般情況下，其作用距離可達(dá)到 1m，在該系統(tǒng)中，讀寫器與射頻標(biāo)簽之間進(jìn)行的是電感耦合，所以也可把此類系統(tǒng)稱作是電感無線電裝置。其可傳輸?shù)哪芰亢苄?，通常使用的頻率為 135KHz 以下，或使用 6.75MHz、13.56MHz 以及27.125MHz。 （3）遠(yuǎn)距離系統(tǒng) 在該系統(tǒng)中，一般的作用距離通常為 110m，實際應(yīng)用中，還存

35、在一些作用距離更遠(yuǎn)的系統(tǒng)。遠(yuǎn)距離系統(tǒng)的工作原理是，根據(jù)射頻標(biāo)簽天線與讀寫器天線之間的輻射遠(yuǎn)場區(qū)產(chǎn)生電磁耦合，同時，電磁耦合所構(gòu)成了無接觸空間信息傳輸通道，通過該通道完成數(shù)據(jù)之間的相互傳輸。其工作頻率為915MHz、2.45GHz、5.8GHz。3.6.2 RFM12的管腳功能及特點在現(xiàn)有的無線傳輸網(wǎng)絡(luò)中，基于RF模塊的無線傳輸網(wǎng)絡(luò)功耗小、成本低、組網(wǎng)方式簡單，非常適合小型無線網(wǎng)絡(luò)的場合。針對無線門禁系統(tǒng)傳輸距離較短，通信方式較簡單等特點，本設(shè)計采用基于RF模塊的無線傳輸平臺。無線模塊的傳輸原理框圖如圖3-10所示：圖3-10 無線模塊傳輸原理框圖目前市場上RF模塊有許多款，然而符合設(shè)計需求，支

36、持較大的傳輸速率、擁有大量的可配置頻段、成本較低的RF模塊并不多。綜合考慮本系統(tǒng)采用深圳市惠貽華普電子有限公司生產(chǎn)的RFM12作為RF模塊。RFM12 是一款低成本的 ISM 頻段 FSK 收發(fā)模塊,其核心電路采用的是帶鎖相環(huán)（PLL）技術(shù)的 RF12 射頻收發(fā)芯片。 RFM12 可工作在315/433/868/915MHZ 四個頻段,并符合 FCC 和ETSI 要求.它提供一個 SPI 接口,實現(xiàn)由 MCU通過軟件去設(shè)置各種射頻參數(shù)和其它輔助功能。圖3-11為RFM12模塊的引腳圖。圖3-11 RFM12無線模塊引腳圖各引腳的功能見表3-2所示：表3-2 RFM12引腳功能表名稱類型功能nI

37、NT/VDIDI/ DO中斷輸入（低電平有效）/有效數(shù)據(jù)指示輸出VDDS正電源電壓SDIDI串行控制接口數(shù)據(jù)輸入SCKDI串行控制接口時鐘輸入nSELDI串行控制接口片選輸入（低電平有效）SDODO串行數(shù)據(jù)輸出nIRQDO中斷請求輸出（低電平有效）FSK/DATA/nFFSDI/DO/DIFSK數(shù)據(jù)輸入/接收數(shù)據(jù)輸出/先入先出寄存器模式選擇輸入DCLK/CFIL/FFITDO/AIO/DO接收數(shù)據(jù)的始終輸出/外接數(shù)據(jù)濾波電容/先入先出寄存器中斷CLKDO供MCU使用的時鐘輸出nRESDIO用內(nèi)部上拉和輸入緩沖開啟復(fù)位輸出（低電平有效）RFM12無線通信模塊的主要特點：1. 成本低,性價比高；2

38、. 生產(chǎn)免調(diào)試；3. 采用PLL和零中頻技術(shù)；4. 鎖相時間快；5. 高分辯率的PLL，頻率間隔最小2.5KHz；6. 高數(shù)據(jù)傳輸率(使用內(nèi)部數(shù)據(jù)濾波器最高115.2kbps,使用模擬濾波器最高256kbps)；7. 直接差分天線輸入/輸出；8. 天線阻抗自動調(diào)諧；9. 可編程發(fā)射頻偏(15KHz到240KHz，15kHz間隔)；10. 可編程接收帶寬(67kHz到400kHz)；11. 模擬和數(shù)字接收信號強度指示（ARSSI/DRSSI）；12. 自動頻率控制(AFC)；13. 數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測(DQD)；14. 內(nèi)部數(shù)據(jù)過濾；15. 接收同步pattern硬件識別；16. SPI控制接口；17

39、. 可為MCU提供時鐘和復(fù)位信號；18. 16位接收數(shù)據(jù)寄存器（先入先出隊列）；19. 兩個8位發(fā)射數(shù)據(jù)寄存器；20. 標(biāo)準(zhǔn)10MHz晶振；21. 喚醒定時器；22. 2.2V到5.4V電源；23. 低功耗；24. 低靜電流(0.3A)；綜上所述，RFM12是一款性性價比較高的無線收發(fā)模塊。負(fù)責(zé)接收單片機(jī)的數(shù)據(jù)以及反饋數(shù)據(jù)給單片機(jī)。3.7讀卡器讀卡器示意圖如圖3-12所示：圖3-12 讀卡器示意圖目前定義RFID產(chǎn)品的工作頻率有低頻、高頻、和超高頻三種頻率范圍，不同頻段的RFID產(chǎn)品有不同的特性8。1.低頻（從125KHz到134KHz）該頻段主要是通過電感耦合的方式進(jìn)行工作，也就是在讀寫器線

40、圈和感應(yīng)器線圈件存在著變壓器耦合作用。通過讀寫器交變場的作用在感應(yīng)器天線中感應(yīng)的而典雅被蒸餾，可作供電電壓使用。磁場區(qū)域能夠很好的被定義，但是場強下降的太快，且傳輸速率慢，價格高。2.高頻（工作頻率為13.56MHz）在該頻率的感應(yīng)器不再需要線圈進(jìn)行繞制，可以通過腐蝕活著的方式制作天線。感應(yīng)器一般通過負(fù)載調(diào)制的方式進(jìn)行工作。也就是通過感應(yīng)器上的負(fù)載電阻的接通和斷開促使讀寫器天線上的電壓發(fā)生變化，實現(xiàn)用遠(yuǎn)距離感應(yīng)器對天線電壓進(jìn)行振幅調(diào)制。如果通過數(shù)據(jù)控制負(fù)載電壓的接通和斷開，那么這些數(shù)據(jù)就能夠從感應(yīng)器傳輸?shù)阶x寫器。它的感應(yīng)器一般是電子標(biāo)簽的形式，可以把某些數(shù)據(jù)信息寫入標(biāo)簽中。傳輸速率高，價格合理

41、。3. 超高頻（工作頻率為860MHz到960MHz）超高頻系統(tǒng)通過電場來傳輸能量。電場的能量下降的不是很快，但是讀取的區(qū)域不是很好進(jìn)行定義。該頻段讀取距離比較遠(yuǎn)，無源可達(dá)10m左右。這要是通過電容耦合的方式進(jìn)行實現(xiàn)。目前使用較多的是ISO14443協(xié)議，而ISO15693是對于ISO14443對應(yīng)于高頻范圍的一種協(xié)議。因為ISO15693疏耦合卡在高頻時讀取距離可達(dá)1m，所以本系統(tǒng)采用基于ISO15693協(xié)議的高頻讀寫器，它可以對13.56MHz高頻電子標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)讀、寫、鎖操作。它的功能特點如下：（1）工作頻率：13.56MHz（2）閱讀距離：6-10cm（3）電子標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)：ISO1569

42、3(Tag-IT HF-I、Icode)（4）對電子標(biāo)簽多個數(shù)據(jù)塊的內(nèi)容進(jìn)行讀、寫、鎖操作（5）具有防沖撞讀寫功能，最多可檢測16張電子標(biāo)簽（6）具有RS232、RS485、USB2.0多種通訊接口它的卡結(jié)構(gòu)為64位ID號，共計64個數(shù)據(jù)塊，每個塊都可讀，沒被鎖的快可寫。串口通訊，默認(rèn)波特率為19200bps，8位數(shù)據(jù)位，1位起始位，1位停止位，無校驗。讀卡模塊引腳圖如圖3-13所示：圖3-13 讀卡模塊引腳圖3.8 RS232 轉(zhuǎn)化電路RS-232接口是目前最常引用的一種串行通訊接口。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備(DCE)之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”，它是在197

43、0年由美國電子工業(yè)協(xié)會聯(lián)合貝爾統(tǒng)統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同指定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)2。因為讀卡器采用RS232通信，所以要在單片機(jī)的UCSRA口擴(kuò)展RS232轉(zhuǎn)換電路。本系統(tǒng)采用SIPEX公司的SP232ACP芯片。它具有以下特點：（1）工作于+5 V單電源（2）對所有的RS-232協(xié)議和ITU V.28規(guī)格（3）使用0.1F至1F的電容（4）高數(shù)據(jù)速率 負(fù)載時速率可達(dá)120Kbps（5）低功耗CMOS 工作電流為3mA（6）無需外部電容 （7）低功耗關(guān)斷（8）增強型ESD保護(hù)SP232芯片的引腳圖如圖3-14所示：圖3-14 SP232引腳圖3.9顯示電路1. 液晶顯示原理液

44、晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動、易于實現(xiàn)全彩色顯示的特點，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、PDA移動通信工具等眾多領(lǐng)域3。2. 液晶顯示器的分類液晶顯示的分類方法有很多種，通?？砂雌滹@示方式分為段式、字符式、點陣式等。除了黑白顯示外，液晶顯示器還有多灰度有彩色顯示等。如果根據(jù)驅(qū)動方式來分，可以分為靜態(tài)驅(qū)動（Static）、單純矩陣驅(qū)動（Simple Matrix）和主動矩陣驅(qū)動（Active Matrix）三種。3. 1602LCD主要技術(shù)參數(shù)（1）顯示容量:16

45、2個字符。（2）芯片工作電壓:4.55.5V。（3）工作電流:2.0mA(5.0V)。（4）模塊最佳工作電壓:5.0V。（5）字符尺寸:2.954.35(WH)mm。1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表3-3所示。表3-3 1602LCD引腳功能說明表編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極引腳接口說明：第1腳：VSS為電源地。第2

46、腳：VDD接5V正電源。第3腳：VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第5腳：R/W為讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。第714腳：D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳：背光源正極。第16腳：背

47、光源負(fù)極。1602液晶顯示原理圖如3-15所示：圖3-15液晶顯示原理圖第4章 軟件設(shè)計4.1 主程序流程圖主程序的結(jié)構(gòu)如圖4-1所示，系統(tǒng)上電后首先進(jìn)行初始化，檢查是否冷啟動，若要進(jìn)行冷啟動，則要內(nèi)存自檢，并對自檢出來的結(jié)果以蜂鳴器方式輸出，否則跳過內(nèi)存自檢，只輸出保存的自檢結(jié)果。開始尋卡 N 是否有卡？Y讀卡 驗證卡信息 N是否存在？ Y 獲取卡信息1602顯示聲音提示開鎖結(jié)束圖4-1 系統(tǒng)主程序流程圖4.2顯示程序流程圖LCD1602初始化包括初始化以下寄存器：顯示模式寄存器、光標(biāo)設(shè)置寄存器和移屏寄存器。顯示模式寄存器通常設(shè)置162顯示，57點陣，8位數(shù)據(jù)口；光標(biāo)設(shè)置可以設(shè)置是光標(biāo)顯示或

48、者是光標(biāo)不顯示方式；整屏移動可以設(shè)置整屏移動或者不移動。LCD顯示子程序負(fù)責(zé)顯示當(dāng)前時間及讀卡器讀出卡內(nèi)相關(guān)信息，根據(jù)不同的刷卡結(jié)果顯示對應(yīng)的字型。圖4-2為流程圖。入口LCD初始化功能設(shè)置清顯示RAM區(qū)獲得要顯示RAM地址延時1ms寫入相應(yīng)數(shù)據(jù)返回主程序NY數(shù)據(jù)顯示完畢？圖4-2 顯示程序流程圖4.3延時程序流程圖單片機(jī)每執(zhí)行一條指令都需要一定的時間,所以要達(dá)到延時的效果,只須讓單片機(jī)不斷地執(zhí)行沒有具體實際意義的指令,從而達(dá)到了延時的效果在給沒有意義的地址給賦上初值，讓他循環(huán)自減1，減到0為止執(zhí)行下一語句，從而在執(zhí)行沒有實際意義的程序達(dá)到了延時效果。延時子程序流程圖如圖4-3所示：給R6賦

49、初值FF給R7賦初值FFN R7減1判斷R7是否為0? Y R6減1 N判斷R6是否為0? Y返回圖4-3 延時程序流程圖第5章 程序燒寫與實現(xiàn)功能5.1軟件燒寫STC燒寫界面如下圖5-1所示：圖5-1 STC燒寫界面步驟1：選擇芯片型號，根據(jù)板上單片機(jī)的型號實際選擇；步驟2：打開需要燒寫的文件，比如流水燈HEX或者BIN文件；步驟3：選擇通訊下載的端口COM ，如果是串口線，根據(jù)實際情況選擇COM1或者COM2如果是USB轉(zhuǎn)串口線請到“設(shè)備管理器”中查看想對應(yīng)的串口COM如下圖5-2所示： 圖5-2 串口圖界面步驟4：下載順序: (1)關(guān)掉開發(fā)板電源 (2) 點擊“下載” (3) 稍等片刻打

50、開開發(fā)板電源；下載成功界面如圖5-3所示： 圖5-3 成功下載顯示下載失敗界面如圖5-4所示： 圖5-4 失敗下載顯示失敗原因多是：（1）“步驟4”的順序不對造成的，請多操作幾次，找到技巧。 （2）也有可能是“步驟3”選擇COM不正確。（3）RS232下載線松動。（4）芯片沒有放到鎖緊插座的正中間，有偏斜。（5）接插件松動，請按緊個接插芯片或者晶振。（6）STC公司下載最新軟件。5.2 實現(xiàn)功能1. 程序控制開鎖 當(dāng)讀卡器檢索到合法IC卡時，由CPU的P2.2引腳提供一個低電平信號，因為，STC89C52 單片機(jī)復(fù)位狀態(tài)是高電平，一旦出現(xiàn)故障，也需要復(fù)位，也是高電平，。在設(shè)計上如果采用高電平開門，是不可以的。所以，我們在設(shè)計電路時，通過論證，選用低電平作為信號，控制門的開啟，此時門鎖自動打開。 2. 出門按鈕開鎖 按鈕按下，給出一個開關(guān)信號，此時門鎖同樣被打開。 3. 從消防安全考慮，如果發(fā)生意外或危險，只要斷開電源，門鎖同樣可以被打開。4. 讀卡顯示當(dāng)讀卡器檢索到合法射頻卡時，七段數(shù)碼管可以顯示出此卡的卡號，以便識別出持卡人身份。5. 蜂鳴器報警 當(dāng)門鎖處于開啟狀態(tài)時，超過延時時間，蜂鳴器發(fā)出蜂鳴，以提示用戶及時