【正文】 // 按鍵測試 (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)計大部分采用模塊化設(shè)計的方法以方便調(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：一種是斷開樣機(jī)穩(wěn)壓電源 的輸出端，檢查空載時電源工作情況；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）。一般來說，仿真軟件能為用戶輸入的程序指令糾錯，包括書寫格式、標(biāo)號未定義或多重定義、轉(zhuǎn)移地址溢出等錯誤。如圖 49 所示： Y N Y 圖 49 按鍵測試 返回 給下一個按鍵 引腳輸出低電平 型號選擇開關(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 個按鍵測試完？ N 開始 門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計 20 5 系統(tǒng)調(diào)試 單片機(jī)系統(tǒng)經(jīng)過總體設(shè)計，完成了硬件和軟件設(shè)計開發(fā)。 韋根數(shù)據(jù)輸出由二根線組成，分別是 DATA0 和 DATA1；二根線分別將‘ 0’或‘ 1’輸出。 如圖 43 所示： 圖 43 系統(tǒng)自檢流程圖 開始鍵設(shè)為中斷模式 STM32 的所有 GPIO 管腳都可以作為中斷輸入源， 通過復(fù)用的方式 使其對處理器來說來自 GPIO 的一共有 16 個中斷 Px[15:0]。 最后 判斷是否進(jìn)行按鍵測試，首先 判斷型號選擇開關(guān)引腳的電平，若為低電平則測試結(jié)束，若為高電平，則調(diào)用 按鍵 測試子程序，測試完 進(jìn)入停止模式，等待下一次測試。 用戶刷高頻卡時，讀卡器讀取數(shù)據(jù)通過韋根通信將 34 位數(shù)據(jù)發(fā)送到主電路中，主電路對 34 位韋根數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗，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)動電機(jī)時，保證 H 橋上兩個同側(cè)的三極管不會同時導(dǎo)通非常重要。邊界掃描邏輯由 TCK（測試時鐘）上的信號計時，而且 TMS（測試模式選擇）信號驅(qū)動 TAP 控制器的 狀態(tài)。標(biāo)準(zhǔn)的 JTAG 接口是 4 線： TMS、 TCK、 TDI、 TDO，門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計 9 分別為模式選擇、時鐘、數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出線。 為了消除這種現(xiàn)象需要去抖動 ，去抖動的方式包括硬件去抖動和軟件去抖動。上電后，電源工作指示燈 LED5 亮 ，然后 經(jīng)過 C C5 電容濾波輸入到 LM1117， 通過 電壓調(diào)節(jié)器 LM1117 調(diào)節(jié)后輸出 的電壓，再經(jīng)過 C C7 電容濾波 ，最后輸出穩(wěn)定的 電壓。 方案二： 通過 USB 接口下載程序，首先要將 STM32F107VCT6 的啟動模式設(shè)置為SystemBoot，而默認(rèn)的啟動模式是 UserBoot。C， 滿足工業(yè)現(xiàn)場； 支持的接口類型多，包括 USB、 USART、 SPI、 I2C、 CAN[6]， 便于以后升級； 電源電壓最大，最小 2V； 支持 JTAG[7]，具有在線調(diào)試功能 ； 具有在線編程可擦除技術(shù)，當(dāng)在對電路進(jìn)行調(diào)試時，由于程序的錯誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r，不需要對芯片多次拔插，所以不會對芯片造成損壞。 有些測試儀為了節(jié)省成本，使用 簡單功能 的微處理器， 沒有低功耗模式，耗電量大 。 門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計 2 主要任務(wù) 本文設(shè)計的 測試儀 可檢測英格索蘭的 SXG6701K、 SXG650 SXG550SXG450 SXG400 SXG5001 型號的讀卡器， 利用 STM32F107VCT6[3]進(jìn)行控制，LED 顯示測試結(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，自動化工作，可減少員工的工作量。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。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 LED 和米字型 LED 顯示測試結(jié)果，所以具有人性化的操作和直觀的顯示效果。 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) 、鍵盤測試等。適用各種機(jī)要部門，如銀行、賓館、機(jī)房、軍械庫、機(jī)要室 、辦公間、智能化小區(qū)、工廠等。因而，此設(shè)計具有相當(dāng)重要的現(xiàn)實意義和實用價值。也有些 測試儀 界面不夠友好，使用者需要學(xué)習(xí)一段時間 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，需要將啟動模式設(shè)置為 UserBoot 模式，復(fù)位芯片即可看到程序運行 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 晶振 電路 單片機(jī)必須在時鐘的驅(qū)動下才能進(jìn)行工作 ， STM32F107VCT6 內(nèi)部含有一個8MHz 的 RC 振蕩器 ， 但精度較差 ， 通常使用外部高速時鐘信號。 本設(shè)計采用硬件去門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計 8 抖動，在開關(guān)旁邊加一個 104 電容。 現(xiàn)在， JTAG 接口還常用于實現(xiàn) ISP（ InSystem Programmable 在線編程），對 FLASH 等器件進(jìn)行編程。 TRST（測試重置）是可選項。如果三極管Q3 和 Q4 同時導(dǎo)通，那么電流就會從正極穿過兩個三極管直接回到負(fù)極，此時 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?。还ぷ鳡顟B(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關(guān)的狀態(tài)， LED3 亮 表示讀卡器被打開了，輸出報警，滅表示讀卡器未被打開；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)行過刷卡， 滅表示沒有刷卡；米字型 LED 用于顯示按鍵的 數(shù)字，按鍵測試時，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有先后順序。 門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計 13 圖 41 主程序流程圖 系統(tǒng)初始化 系統(tǒng)自檢 開始鍵設(shè)為中斷模式 系統(tǒng)進(jìn)入停止模式 按下開始鍵，喚醒系統(tǒng) 調(diào)用測試綠色 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子程序 型號選擇開關(guān)是高電平？ 按鍵測試 Y N 開始 門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計 14 系統(tǒng)初始化 在使用一個 GPIO 之前，一般需要對 GPIO 引 腳的時鐘、 引 腳的模式以及速率進(jìn)行設(shè)定。 開始鍵接在 PE14 上，所以中斷是外中斷線 14。 輸出‘ 0’時： DATA0 線上出現(xiàn)負(fù)脈沖；輸出‘ 1’時： DATA1 線上出現(xiàn)負(fù)脈沖；負(fù)脈沖寬度 TP=100 微秒；周期 TW=1600 微秒 。通過軟件和硬件相結(jié)合系統(tǒng)即可運行。 整體程序調(diào)試：即把各子程序整體連起來進(jìn)入到綜合電路調(diào)試，看是否能實現(xiàn)預(yù)計的功能顯示。確保電源無故障并性能符合設(shè)計要求。 硬件檢測完畢后，使用 JLINK 仿真器 連接 PC 和 JTAG 接口 ，下載程序和進(jìn)行在線單步調(diào)試 ， 使用 JLINK 仿真器可以 通過硬件 直觀地 看到每段代碼的執(zhí)行結(jié)果 。 在這次設(shè)計中我學(xué)到了很多 知識 ，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。 //檢測高頻卡和低頻卡 門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計 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)計的一大特色，當(dāng)系統(tǒng)不工作時，進(jìn)入停止模式節(jié)省功耗，需要運行時喚醒系統(tǒng)，進(jìn)入正常工作模式開始工作 。 檢查芯片的邏輯關(guān)系是否出錯：加電后檢查各芯片插座上相關(guān)引腳的電位，仔細(xì)測量相應(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：該階段工作通常在目標(biāo)程序編輯時就完成。按鍵接收到低電平時 ，會通過韋根輸出對應(yīng)的 4 位二進(jìn)制按鍵編碼， 韋根數(shù)據(jù)不需要校驗， 同時 12 個按鍵的引腳不能同時為低電平 。 如圖 47 所示： 圖 47 電機(jī)控制流程圖 韋根通信測試 這是 設(shè)計的難點， 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 LED 和米字型 LED 對應(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 低頻卡校驗子程序 ，校驗從卡上讀取的數(shù)據(jù)是否正確 。 主電路最重要的 是對 SXG 系列 CPU 智能卡讀卡器 的高頻卡和低頻卡的檢測， 主電路上的韋根通信接口接到 SXG 系列 CPU 智能卡讀卡器 上， 用戶刷低頻卡時，讀卡器讀取 數(shù)據(jù)通過韋根通信將 26 位數(shù)據(jù)發(fā)送到 主電路中，主電路對 26 位韋根數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗，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 主電路的功能是完成對英格索蘭的 SXG系列 CPU智能卡讀卡器 的檢測， 通過 LED門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計 11 指示燈和米字型 LED 顯示檢測結(jié)果。 根據(jù)不同三極管對的導(dǎo)通情況，電流可能會從左至右 或從右至左流過電機(jī)，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向。串行數(shù)據(jù)從 TDO（測試數(shù)據(jù)輸出）引線上離開芯片?，F(xiàn)在多數(shù)的高級器件都支持 JTAG協(xié)議，如 DSP、 FPGA 器件等。 機(jī)械開關(guān)連接時，一旦按下按鍵常常會出現(xiàn)幾次斷續(xù)的通、斷現(xiàn)象 。 電路設(shè)計 框圖如圖 24 所示： 門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計 5 圖 24 電路設(shè)計框圖 STM32F107VCT6 復(fù)位電路 開始按 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 按鍵測試 電機(jī)控制 電路 門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計 6 3 硬件設(shè)計 電源設(shè)計 在這