【正文】
基礎(chǔ)上,具體分析研究了其中的一個重要部分——安防系統(tǒng)。它的表面無裸露芯片,可防水,且不易產(chǎn)生靜電擊穿及彎曲損壞等問題。非接觸式IC卡本身是無源體,當讀寫器對非接觸式IC卡進行讀寫操作時,讀寫器發(fā)出的射頻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LC產(chǎn)生諧振,產(chǎn)生一個瞬間能量來供給芯片工作。非接觸式IC卡完全密封的形式及無接觸的工作方式,使之不受外界不良因素的影響,從而使用壽命完全接近IC芯片的自然壽命,因而卡本身的使用期限以及操作的便利性都大大的高于接觸式IC卡。 門禁系統(tǒng)概述 門禁系統(tǒng),即出入口門禁系統(tǒng),是對出入口通道進行管制的系統(tǒng),該系統(tǒng)控制各類人員的出入以及他們在相關(guān)區(qū)域的活動。目前它是解決重要部門出入口實現(xiàn)安全防范管理的有效措施。當一個感應(yīng)卡放在讀卡器的讀卡范圍內(nèi)時,卡內(nèi)的線圈在激發(fā)信號的感應(yīng)下產(chǎn)生出微弱的電流,作為卡內(nèi)一個小集成電路的電源,而卡內(nèi)的集成電路存儲有制造時輸入的唯一的數(shù)字辯識號碼(ID),該號碼從卡中通過解調(diào)信號(接收信號)傳輸回讀卡器。 門禁系統(tǒng)的組成 門禁控制系統(tǒng)一般有出入口目標識別子系統(tǒng)(讀卡器)、出入口信息管理子系統(tǒng)和出入口控制執(zhí)行機構(gòu)三部分組成,若下圖21所示。同時根據(jù)來自控制器的信號,完成開鎖、閉鎖、報警等功能。多個控制器可以通過通信網(wǎng)絡(luò)同計算機連接起來就組成了可集中監(jiān)控的門禁系統(tǒng)。(3)在特殊數(shù)情況下,可以使用上位機命令開門。(6)根據(jù)需要,系統(tǒng)可以外接密碼鍵盤輸入,以及攝像機等設(shè)備。 MSP單片機的特點 MSP430系列單片機是一種超低功耗的微控制器系列,可使用電池長時間工作。 MSP430單片機的主要特點如下: 超低功耗; 強大的處理能力,單周期指令周期,并且自帶硬件乘法器; 高性能模擬技術(shù)及豐富的片上外圍模塊; 高穩(wěn)定性,工業(yè)級產(chǎn)品; 方便、高效的集成開發(fā)環(huán)境; 溫度適應(yīng)范圍寬,抗干擾能力強; 小巧靈活,性價比高。 其次,獨特的始終系統(tǒng)設(shè)計。以上這些特點是編寫出高效率源程序的保證。這種方式只需要一臺PC機和一個JTAG調(diào)試器。例如:可應(yīng)用于各種機床控制、電機控制、工業(yè)機器人、各種生產(chǎn)線、各種過程控制及各種檢測系統(tǒng)等;在軍事工業(yè)中,可應(yīng)用于如導(dǎo)彈控制、魚雷制導(dǎo)控制、智能武器裝置、航天導(dǎo)航系統(tǒng)等;在汽車工業(yè)中,可應(yīng)用于如點火控制、變速器控制、防滑剎車、排氣控制等。 (5)計算機外部設(shè)備 單片機可用于溫氏硬盤驅(qū)動器、微型打印機、圖形終端、CRT顯示器等。(1)開始階段從1996年推出MSP430開始到2000年初。EPROM型的價格昂貴,運行環(huán)境溫度范圍窄,主要用于樣機開發(fā)。這個時期的MSP430已經(jīng)顯露出了超低功耗等一系列技術(shù)特點,但也有不盡如人意之處。而片內(nèi)高精度A/D轉(zhuǎn)換器又只有32X系列才具備。F43X、F44X系列是在13X、14X系列的基礎(chǔ)上,增加了液晶驅(qū)動器,將驅(qū)動LCD的段數(shù)由3XX系列的最多130段增加到160段,并相應(yīng)地調(diào)整了顯示存儲器在存儲器內(nèi)的地址,為以后的發(fā)展拓展了空間。這位系統(tǒng)軟件的升級提供了又一方便的手段。在這一新的系列中,有了兩個方面的發(fā)展。2003年,TI公司還推出了專門用于電量計量的MSP430FE42X和用于水表、氣表、熱表上的具有無磁傳感模塊的MSP430FW42X單片機。這樣可以提高指令執(zhí)行速度和效率,增強了MSP430的實時處理能力。 (3)外圍模塊 進過MAB(存儲器地址總線)、MDB(存儲器數(shù)據(jù)總線)、中斷服務(wù)及請求線與CPU相連。識別過程無須物理接觸,無須光學可視,無須人工管理即可完成信息的錄人和處理。在RFID系統(tǒng)中,射頻讀寫器是識別標簽后將采集信息送人后臺信息處理系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,對保證RFID系統(tǒng)的可靠工作具有重要作用。 RFID基本原理與系統(tǒng)組成RFID 系統(tǒng) 一般由電子標簽、讀寫器、后臺計算機組成。在藕合通道內(nèi),根據(jù)時序關(guān)系,實現(xiàn)能量的傳遞和數(shù)據(jù)的交換,然后由后臺計算機對讀寫器讀取的數(shù)據(jù)進行存儲以及管理分析等操作。讀寫器接收到卡的數(shù)據(jù)后,解碼并進行錯誤校驗來決定數(shù)據(jù)的有效性,然后,通過RS232,RS422,RS485或無線方式將數(shù)據(jù)傳送到后臺計算機中,進行數(shù)據(jù)處理。其中應(yīng)用最多的是LSO14443,該標準由物理特性、射頻功率和信號接口、初始化和反碰撞以及傳輸協(xié)議四部分組成。接收器部分提供一個堅固而有效的解調(diào)和解碼電路用于IS014443A兼容的應(yīng)答器信號。對1C卡讀、寫、密碼驗證、擦除等操作。命令寄存器的第7位IFDetectBusy是接口類型檢測狀態(tài)標志,為0時標志接口類型檢測完成。當中斷產(chǎn)二生時,需要由該寄存器的相關(guān)標志位來判斷中斷的類型。其初始值均為10000000,0x80。本文對寄存器的尋址使用的是MF RC500手冊給出的寄存器的絕對地址,所以各頁的頁寄存器該位一律置O。將TX1RFEn位置1,。TimerlEn,TxIEn,RxlEn分別為計時器中斷允許、發(fā)送中斷允許和接收中斷允許控制位,如圖六所示。模塊化程序設(shè)計的中心思想是要把一個復(fù)雜的應(yīng)用程序按整體功能劃分為若干相對獨立的程序模塊,各模塊可以單獨設(shè)計、編程、調(diào)試和查錯,然后裝配起來聯(lián)調(diào),最終成為一個有實用價值的程序。單片機控制軟件常采用C 語言或匯編語言來實現(xiàn)。因此,采用模塊化程序設(shè)計方法,以C 語言實現(xiàn)的控制程序,按模塊分別儲存在MSP430芯片內(nèi),無需單片機擴展存儲器接口,簡化了系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu),減低了成本,同時又提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(2)初始化MF RC500 內(nèi)部寄存器在復(fù)位成功后,再對MF RC500 的內(nèi)部寄存器進行初始化,只有在正確的初始化之后,MF RC500 才能正常工作。Request all 指令是非連續(xù)性的讀卡指令。Request std 指令的使用和Request all 指令剛巧相反,Request std 指令是連續(xù)性的讀卡指令。例如,賓館,酒店,高級寫字樓等場所的門禁控制系統(tǒng)(Door Access Control)高速公路,停車場等的不停車收費系統(tǒng)(NonStop Road Tolling),等等。2 反碰撞操作如果有多張Mifare 卡處在系統(tǒng)天線的工作范圍之內(nèi)時,MFRC500 將保證一次只與一張卡片進行通信,取得該卡片的系列號。4 密鑰認證操作在允許對卡進行讀寫操作之前,必須對卡進行三輪密鑰認證。 接著把用戶密碼加密,并加載到MF RC500 的密鑰緩存中。X5045 的工作原理是,系統(tǒng)在運行必須在不超過設(shè)定時間內(nèi)給x5045 一個電平跳轉(zhuǎn)信號,俗稱“喂狗”,否則,x5045 強制系統(tǒng)復(fù)位。 數(shù)據(jù)存儲模塊本門禁系統(tǒng)采用24C64 做為系統(tǒng)存儲器,它主要是用來存儲三種數(shù)據(jù):系統(tǒng)所有有效卡的信息、出入記錄緩存、黑名單。因此,必須對此進行優(yōu)化。黑名單的存儲也是保留卡的卡號與區(qū)號,每一區(qū)中的卡號按升序排列。1 通訊正確 、快速;2 通信距離較長,這樣PC 機可以遠離現(xiàn)場進行工作;3 一臺PC 機要能同時管理多個門禁系統(tǒng);4 通訊模塊硬件實現(xiàn)簡單。目前通信工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種串行口標準接口是RS232,PC 機上也只提供RS232 通訊接口。(2) 整個通訊程序分為3 個部分:數(shù)據(jù)接收部分、命令執(zhí)行部分、數(shù)據(jù)發(fā)送部分。整個程序是在接收中斷服務(wù)程序中執(zhí)行的。射頻卡技術(shù)的出現(xiàn)彌補了這些不足,射頻卡是無接觸式IC卡,讀寫速度快,功耗低。讀卡器主要由讀卡模塊組成,能讀寫Philips 公司的Mifare非接觸式智能射頻卡讀卡距離約10cm。在這段有限的時間內(nèi),我已經(jīng)把握了嵌入式設(shè)計開發(fā)的基本思路和方法,也對門禁系統(tǒng)有了深一步的了解。他的教益將使我終生受惠,永志難忘。DSP外圍數(shù)字IC技術(shù)手冊北京航空航天大學出版社 20031(16)雷麗文 朱曉華 蔡征宇 繆均達 微機原理與接口技術(shù) 電子工業(yè)出版社19972(17)虞日躍等 RS485總線的理論與實踐電子技術(shù)應(yīng)用200111(18)趙亮 候國瑞 單片機C語言編程與實例人民郵電出版社20034(19)尹為民 李石君 曾慧 劉斌 現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及應(yīng)用教程 武漢大學出版社20052翻譯MSP430 series is a singlechip Texas Instruments (TI) 1996 began to market a 16bit ultralow power mixedsignal processor (Mixed Signal Processor). Referred to as mixedsignal processors, mainly due to its practical application for the needs of many analog circuits, digital integrated circuits and microprocessors on a chip, in order to provide a singlechip solutions. 1, MSP430 MCU development MSP430 series is a 16 with a reduced instruction set, and ultra lowpower singlechip hybrid, introduced in 1996, because it has a very low power consumption, richchip peripherals and the development of convenient and flexible means of has bee a large number of singlechip series, a dazzling new star. MSP430 series MCU memory development process, we can see this in three stages: The beginning of 1996 until the introduction of MSP430 series early in 2000, first introduced at this stage there are 33X, 32X, 31X, and several other series, and then again in early 2000 introduced a 11X, 11X1 series. MSP430 of 33X, 32X, 31X series with LCD driver module, to improve the system is more favorable to integration. ROM series for each type (C), OTPtype (P), and EPROM type (E) and other chips. EPROMbased prices, narrow temperature range of operating environment, mainly for prototype development. This also shows that the number of series of development model, namely: the user can be used to develop a prototype type EPROM。 also efficient lookup table processing instructions。 16bit timer (Timer_A and Timer_B) with capture / pare functions a large number of capture / pare registers can be used for event counting, timing occurred, PWM, etc.。 12/14 bit hardware A / D converters have a high slew rate up to 200kbps, to meet the most data collection applications。 and In order to increase the speed of data transmission, and direct data transfer (DMA) module. MSP430 MCU series is set to these films both within and outside the system, singlechip solution provides a great convenience. Efficient development environment to facilitate the current OPTbased MSP430 series, FLASH and ROMbased three types of devices, the development of means of these different devices. For the OPT and ROMbased devices is to use the simulator after the successful development o。 the realization of two 12bit D / A conversion。 with more The I / O ports, up to 6 * 8 I / O port lines。 If the program is run fly that can be used to reset the