【正文】 // 按鍵測(cè)試 (僅適用于 6701) /* Private functions */ /** brief 延遲 */ static void Delay_ARMJISHU(__IO uint32_t nCount) { for (。 //初始化韋根通信引腳 void GRB_config(void)。 //韋根數(shù)據(jù)的位數(shù) u8 buffer[35]。軟件的設(shè)計(jì)大部分采用模塊化設(shè)計(jì)的方法以方便調(diào)試，并使其可讀性大大增強(qiáng)，方便更改和移植。單片機(jī)系統(tǒng)大都是數(shù)字邏輯電路， 使用電平檢查法可首先查出邏輯設(shè)計(jì)是否正確，選用器件和連接關(guān)系是否符合要求等。調(diào)試的方法有兩種：一種是斷開(kāi)樣機(jī)穩(wěn)壓電源 的輸出端，檢查空載時(shí)電源工作情況；另一種是拔下樣機(jī)上的主要集成芯片，檢查電源的負(fù)載能力（用假負(fù)載）。一般來(lái)說(shuō)，仿真軟件能為用戶(hù)輸入的程序指令糾錯(cuò)，包括書(shū)寫(xiě)格式、標(biāo)號(hào)未定義或多重定義、轉(zhuǎn)移地址溢出等錯(cuò)誤。如圖 49 所示： Y N Y 圖 49 按鍵測(cè)試 返回 給下一個(gè)按鍵 引腳輸出低電平 型號(hào)選擇開(kāi)關(guān)是高電平？ 讀取按鍵的韋根數(shù)據(jù) 米字型 LED 顯示相應(yīng)的數(shù)字或字符 12 個(gè)按鍵測(cè)試完？ N 開(kāi)始 門(mén)禁讀卡器功能測(cè)試儀設(shè)計(jì) 20 5 系統(tǒng)調(diào)試 單片機(jī)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)總體設(shè)計(jì)，完成了硬件和軟件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。 韋根數(shù)據(jù)輸出由二根線(xiàn)組成，分別是 DATA0 和 DATA1；二根線(xiàn)分別將‘ 0’或‘ 1’輸出。 如圖 43 所示： 圖 43 系統(tǒng)自檢流程圖 開(kāi)始鍵設(shè)為中斷模式 STM32 的所有 GPIO 管腳都可以作為中斷輸入源， 通過(guò)復(fù)用的方式 使其對(duì)處理器來(lái)說(shuō)來(lái)自 GPIO 的一共有 16 個(gè)中斷 Px[15:0]。 最后 判斷是否進(jìn)行按鍵測(cè)試，首先 判斷型號(hào)選擇開(kāi)關(guān)引腳的電平，若為低電平則測(cè)試結(jié)束，若為高電平，則調(diào)用 按鍵 測(cè)試子程序，測(cè)試完 進(jìn)入停止模式，等待下一次測(cè)試。 用戶(hù)刷高頻卡時(shí)，讀卡器讀取數(shù)據(jù)通過(guò)韋根通信將 34 位數(shù)據(jù)發(fā)送到主電路中，主電路對(duì) 34 位韋根數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，如果正確，工作狀態(tài)指示燈 LED2 和 LED4 亮 1 秒。 主電路上 帶有 顯示接口 ，用于指示工作狀態(tài)。 驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)，保證 H 橋上兩個(gè)同側(cè)的三極管不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通非常重要。邊界掃描邏輯由 TCK（測(cè)試時(shí)鐘）上的信號(hào)計(jì)時(shí)，而且 TMS（測(cè)試模式選擇）信號(hào)驅(qū)動(dòng) TAP 控制器的 狀態(tài)。標(biāo)準(zhǔn)的 JTAG 接口是 4 線(xiàn)： TMS、 TCK、 TDI、 TDO，門(mén)禁讀卡器功能測(cè)試儀設(shè)計(jì) 9 分別為模式選擇、時(shí)鐘、數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出線(xiàn)。 為了消除這種現(xiàn)象需要去抖動(dòng) ，去抖動(dòng)的方式包括硬件去抖動(dòng)和軟件去抖動(dòng)。上電后，電源工作指示燈 LED5 亮 ，然后 經(jīng)過(guò) C C5 電容濾波輸入到 LM1117， 通過(guò) 電壓調(diào)節(jié)器 LM1117 調(diào)節(jié)后輸出 的電壓，再經(jīng)過(guò) C C7 電容濾波 ，最后輸出穩(wěn)定的 電壓。 方案二： 通過(guò) USB 接口下載程序，首先要將 STM32F107VCT6 的啟動(dòng)模式設(shè)置為SystemBoot，而默認(rèn)的啟動(dòng)模式是 UserBoot。C， 滿(mǎn)足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)； 支持的接口類(lèi)型多，包括 USB、 USART、 SPI、 I2C、 CAN[6]， 便于以后升級(jí)； 電源電壓最大，最小 2V； 支持 JTAG[7]，具有在線(xiàn)調(diào)試功能 ； 具有在線(xiàn)編程可擦除技術(shù)，當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，不需要對(duì)芯片多次拔插，所以不會(huì)對(duì)芯片造成損壞。 有些測(cè)試儀為了節(jié)省成本，使用 簡(jiǎn)單功能 的微處理器， 沒(méi)有低功耗模式，耗電量大 。 門(mén)禁讀卡器功能測(cè)試儀設(shè)計(jì) 2 主要任務(wù) 本文設(shè)計(jì)的 測(cè)試儀 可檢測(cè)英格索蘭的 SXG6701K、 SXG650 SXG550SXG450 SXG400 SXG5001 型號(hào)的讀卡器， 利用 STM32F107VCT6[3]進(jìn)行控制，LED 顯示測(cè)試結(jié)果，可廣泛應(yīng)用于英格索蘭的 SXG 系列 CPU 智能卡讀卡器的生產(chǎn)工廠(chǎng)，自動(dòng)化工作，可減少員工的工作量。它是解決重要部門(mén)出入口實(shí)現(xiàn)安全防范管理的有效措施。硬件部分主要由STM32F107VCT6 微處理器 、 LED 顯示電路 、 JTAG 下載電路、電源轉(zhuǎn)換電路 、韋根通信電路、 以及電機(jī)控制電路等組成， 系統(tǒng)通過(guò) LED 和米字型 LED 顯示測(cè)試結(jié)果，所以具有人性化的操作和直觀(guān)的顯示效果。 軟件方面主要包括 系統(tǒng)進(jìn)入 停止模式和退出停止模式、韋根通信、控制電機(jī) 、鍵盤(pán)測(cè)試等。適用各種機(jī)要部門(mén)，如銀行、賓館、機(jī)房、軍械庫(kù)、機(jī)要室 、辦公間、智能化小區(qū)、工廠(chǎng)等。因而，此設(shè)計(jì)具有相當(dāng)重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。也有些 測(cè)試儀 界面不夠友好，使用者需要學(xué)習(xí)一段時(shí)間 才能操作 ，降低了 生產(chǎn)商的生產(chǎn)效率。 所以選擇采用 STM32F107VCT6 作為主控制芯片。程序下載成功后，需要將啟動(dòng)模式設(shè)置為 UserBoot 模式，復(fù)位芯片即可看到程序運(yùn)行 的現(xiàn)象。 如圖 31 所示： C410 0n FC710 0n F+ C510 uF+ C610 uF+ 1 2V + 3 . 3V12J1P o w e r I n12C N 1P C B A P ow e r+ 1 2VG N DL E D 5L E DR 2 32KV i n3GND1V o ut2U2L M 11 1 7D540 04+ 1 2V 圖 31 電源設(shè)計(jì) 晶振 電路 單片機(jī)必須在時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下才能進(jìn)行工作 ， STM32F107VCT6 內(nèi)部含有一個(gè)8MHz 的 RC 振蕩器 ， 但精度較差 ， 通常使用外部高速時(shí)鐘信號(hào)。 本設(shè)計(jì)采用硬件去門(mén)禁讀卡器功能測(cè)試儀設(shè)計(jì) 8 抖動(dòng)，在開(kāi)關(guān)旁邊加一個(gè) 104 電容。 現(xiàn)在， JTAG 接口還常用于實(shí)現(xiàn) ISP（ InSystem Programmable 在線(xiàn)編程），對(duì) FLASH 等器件進(jìn)行編程。 TRST（測(cè)試重置）是可選項(xiàng)。如果三極管Q3 和 Q4 同時(shí)導(dǎo)通，那么電流就會(huì)從正極穿過(guò)兩個(gè)三極管直接回到負(fù)極，此時(shí) 電路上的電流就可能達(dá)到最大值，甚至燒壞三極管。 電源指示燈用于指示主電路接通電源 ； 工作狀態(tài)指示燈 LED1 用于指示低頻卡的刷卡狀態(tài) ， LED1 亮表示 低頻卡 刷卡成功，滅表示刷卡失??；工作狀態(tài)指示燈 LED2 用于指示 高 頻卡的刷卡狀態(tài)， LED2 亮表示 高頻卡 刷卡成功，滅表示刷卡失??； 工作狀態(tài)指示燈 LED3 用于指示 SXG 系列智能卡讀卡器的防拆開(kāi)關(guān)的狀態(tài)， LED3 亮 表示讀卡器被打開(kāi)了，輸出報(bào)警，滅表示讀卡器未被打開(kāi)；工作狀態(tài)指示燈 LED4 用于指示 高頻卡或低頻卡是否存在， LED4亮表示高頻卡或低頻卡進(jìn)行過(guò)刷卡， 滅表示沒(méi)有刷卡；米字型 LED 用于顯示按鍵的 數(shù)字，按鍵測(cè)試時(shí)，按 0 到 9 則顯示 0 到 9，按 “ *”則顯示“ A”，按“ ”則顯示“ B” 。 刷低頻卡和高頻卡沒(méi)有先后順序。 門(mén)禁讀卡器功能測(cè)試儀設(shè)計(jì) 13 圖 41 主程序流程圖 系統(tǒng)初始化 系統(tǒng)自檢 開(kāi)始鍵設(shè)為中斷模式 系統(tǒng)進(jìn)入停止模式 按下開(kāi)始鍵，喚醒系統(tǒng) 調(diào)用測(cè)試綠色 LED、紅色 LED和蜂鳴器子程序 調(diào)用退出停止模式子程序 調(diào)用電機(jī)控制子程序 調(diào)用高頻卡或低頻卡校驗(yàn)子程序 型號(hào)選擇開(kāi)關(guān)是高電平？ 按鍵測(cè)試 Y N 開(kāi)始 門(mén)禁讀卡器功能測(cè)試儀設(shè)計(jì) 14 系統(tǒng)初始化 在使用一個(gè) GPIO 之前，一般需要對(duì) GPIO 引 腳的時(shí)鐘、 引 腳的模式以及速率進(jìn)行設(shè)定。 開(kāi)始鍵接在 PE14 上，所以中斷是外中斷線(xiàn) 14。 輸出‘ 0’時(shí)： DATA0 線(xiàn)上出現(xiàn)負(fù)脈沖；輸出‘ 1’時(shí)： DATA1 線(xiàn)上出現(xiàn)負(fù)脈沖；負(fù)脈沖寬度 TP=100 微秒；周期 TW=1600 微秒 。通過(guò)軟件和硬件相結(jié)合系統(tǒng)即可運(yùn)行。 整體程序調(diào)試：即把各子程序整體連起來(lái)進(jìn)入到綜合電路調(diào)試，看是否能實(shí)現(xiàn)預(yù)計(jì)的功能顯示。確保電源無(wú)故障并性能符合設(shè)計(jì)要求。 硬件檢測(cè)完畢后，使用 JLINK 仿真器 連接 PC 和 JTAG 接口 ，下載程序和進(jìn)行在線(xiàn)單步調(diào)試 ， 使用 JLINK 仿真器可以 通過(guò)硬件 直觀(guān)地 看到每段代碼的執(zhí)行結(jié)果 。 在這次設(shè)計(jì)中我學(xué)到了很多 知識(shí) ，包括軟件方面的和硬件方面的。 //存放韋根數(shù)據(jù) /* Private function prototypes */ void SYSCLKConfig_STOP(void)。 //初始化綠色 LED、紅色 LED、蜂鳴器響應(yīng)的引腳 void KEY_config(void)。 nCount != 0。 //檢測(cè)高頻卡和低頻卡 門(mén)禁讀卡器功能測(cè)試儀設(shè)計(jì) 29 void Key_test(void)。 //初始化 6701 選擇引腳 void WG_config(void)。 //高頻卡和低頻卡的標(biāo)志 u8 temp=0。 低功耗處理是本設(shè)計(jì)的一大特色，當(dāng)系統(tǒng)不工作時(shí)，進(jìn)入停止模式節(jié)省功耗，需要運(yùn)行時(shí)喚醒系統(tǒng)，進(jìn)入正常工作模式開(kāi)始工作 。 檢查芯片的邏輯關(guān)系是否出錯(cuò)：加電后檢查各芯片插座上相關(guān)引腳的電位，仔細(xì)測(cè)量相應(yīng)的輸入輸出電平是否正常。 電源調(diào)試：樣機(jī)的第一次通電測(cè)試很重要，若樣機(jī)中存在電源故障，則加電后將造成器件損壞。 目標(biāo) 程序糾錯(cuò)：該階段工作通常在目標(biāo)程序編輯時(shí)就完成。按鍵接收到低電平時(shí) ，會(huì)通過(guò)韋根輸出對(duì)應(yīng)的 4 位二進(jìn)制按鍵編碼， 韋根數(shù)據(jù)不需要校驗(yàn)， 同時(shí) 12 個(gè)按鍵的引腳不能同時(shí)為低電平 。 如圖 47 所示： 圖 47 電機(jī)控制流程圖 韋根通信測(cè)試 這是 設(shè)計(jì)的難點(diǎn)， SXG 系列 CPU 智能卡讀卡器 要讀取低頻卡和高 頻卡 的數(shù)據(jù) ，而且無(wú)先后順序 ， 低頻卡 26 位韋根數(shù)據(jù)，高頻卡 34 位韋根數(shù)據(jù) 。 首先 4 個(gè) LED 和米字型 LED 對(duì)應(yīng)的引腳輸出低電平，然后延遲 1 秒，最后輸出高電平。如果在讀卡器上刷高頻卡或低頻卡則調(diào)用高頻卡或 低頻卡校驗(yàn)子程序 ，校驗(yàn)從卡上讀取的數(shù)據(jù)是否正確 。 主電路最重要的 是對(duì) SXG 系列 CPU 智能卡讀卡器 的高頻卡和低頻卡的檢測(cè)， 主電路上的韋根通信接口接到 SXG 系列 CPU 智能卡讀卡器 上， 用戶(hù)刷低頻卡時(shí)，讀卡器讀取 數(shù)據(jù)通過(guò)韋根通信將 26 位數(shù)據(jù)發(fā)送到 主電路中，主電路對(duì) 26 位韋根數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，如果正確， 工作狀態(tài)指示燈 LED1 和 LED4 亮 1 秒 。 R 3 51KR 3 31KR 3 21KABR 3 41K+ 3 .3VQ1N P N 8 050Q2N P N 8 050Q3N P N 8 050Q4P N P 85 50Q6P N P 85 50D141 48D341 48D241 48D441 48Q5N P N 8 050C 2 010 4+C 2 110 uF / 1 6VM1 2M1M O T O R 圖 37 電機(jī)控制電路 主電路設(shè)計(jì) 主電路的功能是完成對(duì)英格索蘭的 SXG系列 CPU智能卡讀卡器 的檢測(cè)， 通過(guò) LED門(mén)禁讀卡器功能測(cè)試儀設(shè)計(jì) 11 指示燈和米字型 LED 顯示檢測(cè)結(jié)果。 根據(jù)不同三極管對(duì)的導(dǎo)通情況，電流可能會(huì)從左至右 或從右至左流過(guò)電機(jī)，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向。串行數(shù)據(jù)從 TDO（測(cè)試數(shù)據(jù)輸出）引線(xiàn)上離開(kāi)芯片?，F(xiàn)在多數(shù)的高級(jí)器件都支持 JTAG協(xié)議，如 DSP、 FPGA 器件等。 機(jī)械開(kāi)關(guān)連接時(shí)，一旦按下按鍵常常會(huì)出現(xiàn)幾次斷續(xù)的通、斷現(xiàn)象 。 電路設(shè)計(jì) 框圖如圖 24 所示： 門(mén)禁讀卡器功能測(cè)試儀設(shè)計(jì) 5 圖 24 電路設(shè)計(jì)框圖 STM32F107VCT6 復(fù)位電路 開(kāi)始按 鍵電路 電源模塊 LED 工作指 示燈電路 米字型 LED 顯示電路 韋根通信電路 JTAG 下載電路 按鍵測(cè)試 電機(jī)控制 電路 門(mén)禁讀卡器功能測(cè)試儀設(shè)計(jì) 6 3 硬件設(shè)計(jì) 電源設(shè)計(jì) 在這