【正文】 } }} 中北大學 2020 屆 畢業(yè)設計說明書 第 31 頁 共 31 頁 致謝 論文的圓滿而順利地完成要首先感謝 余老師與張學長 的辛勤指導。 //在第一行顯示， display2()=“ IC Ka Xi Tong” ResetCard()。//單片機初始化 T0_int()。 中北大學 2020 屆 畢業(yè)設計說明書 第 24 頁 共 31 頁 6 結束語 結論 本次畢業(yè)設計的食堂 IC 卡系統(tǒng)，從系統(tǒng)功能說明出發(fā)，對控制系統(tǒng)的組成結構 ，系統(tǒng)器件進行了分析。 返回主頁面可以按下復位鍵完成該項操作。本次設計我們使用的是 C 語言進行編程設計。 這個 方案接口電路簡單，刷新速度快 。 液晶 顯示器技術參數 主要技術參數和性能 : （ 1） 供電電源 VDD:～ 。在第 33 個時鐘脈沖的下降沿， I/O 線被置成 H 狀態(tài)而關閉。外部電路產生的復位信號 (RST)送至施密特觸發(fā)器，再由片內復位電路在每個機器周期的 S5P2時刻對施密特觸發(fā)器的輸出進行采樣，然后才得到內部復位操作所需要的信號。 因此本系統(tǒng)硬件由以下幾個部分組成： （ 1） AT89S51 單片機電路 （ 2） LCD1602 液晶顯示電路 （ 3） 4*4 按鍵開關 （ 4）蜂鳴器報警電路 （ 5） SLE4442 智能 IC 卡，及插卡電路 由于要給各個芯片提供電源，所以還包括 5V電源電路。 綜合考慮實際使用的情 況和價格相比較，本設計采用矩陣式掃描鍵盤進行數據輸入。常見的如西門子的 SLE4442 卡，如果連續(xù)三次密碼輸入錯誤，卡就會報廢。操作完成后，屏幕顯示充值后卡中的余額?？傊?，通過本次食堂 IC 卡系統(tǒng)的軟件設計，使自己受益匪淺。 其它，還有交警管理系統(tǒng)、工商管理系統(tǒng)、 IC 卡電子門鎖、 IC 卡稅務管理系統(tǒng)、高速公路收費系統(tǒng)等多種 IC 卡應用系統(tǒng)。儲值卡，即借記卡，不需要建檔案，不需要擔保， 不能夠透支，一般用于小額提取或消費。目 前，而且還出現了不少全新的儀器類型，使現代電子儀器發(fā)生了根本性的變化。 IC 卡的應用提高了人們的生活水平和工作的效率，為人們帶來了方便實惠，加快了現代化進度，已經成為一個國家 科技水平現代化程度的標志之一。 IC 卡采用了西門子公司的 SLE4442 邏輯加密卡。 IC 卡雖然進入我國較晚，但在政府的大力支持下，發(fā)展迅速。醫(yī)療 IC 卡除了具有醫(yī)療費用的支付功能外，卡內還可以存儲病人的病歷。 單片機在各個領域 得到了廣泛應用，許多用單片機做控制電子產品出現在人們的生活中，食堂 IC 卡系統(tǒng)也應運而產生，本次設計用由編程控制液晶顯示器和智能 IC 卡中北大學 2020 屆 畢業(yè)設計說明書 第 4 頁 共 31 頁 接口電路。 (2) 可以了解到 LCD1602 液晶顯示器和 SLE4442 智能 IC 卡 的結構、工作原理以 及這種顯示器的接口實例與具體連接與編程方法。 （ 1）存儲卡 存儲卡的存儲單元一般為電可擦除的存儲器 EEPROM。 （ 2）矩陣式鍵盤 矩陣式鍵盤有行線和列線組成。 綜合上述兩種顯示器的優(yōu)缺點，因此在本設計中選用了目前常見的性能比較好的有串行數據端口及自帶漢字數據庫的 LCD1602 點陣液晶顯示屏。對外部振蕩信號沒有特殊中北大學 2020 屆 畢業(yè)設計說明書 第 9 頁 共 31 頁 要求，只要求保證脈沖寬度，因而一般采用頻率低于 12MHz的方波信號。 SLE4442 主要指標 （ 1）字節(jié)數： 256 字節(jié) EEPROM （ 2）存儲器： 32 位保護存儲器 （ 3）密碼： 3 字節(jié)用戶密碼，密碼錯誤計數： 3 次 （ 4）溫度范圍： 0℃ ～ 70℃ （ 5）擦寫次數：至少 100,000 次擦寫循環(huán) SLE4442 引腳的配置 1) SLE4442 IC 卡采用兩線數據傳輸方式其引腳配置如下圖 所示： 圖 SLE4442IC 卡引腳的配置 2) SLE4442 IC 卡管腳功能說明如表 所示。當所需要的最后一個數據送 出以后，需要再附加一個時鐘脈沖來把 I/O 線置成 H 狀態(tài)，以便準備接受新的命令。 3 將地址計數器 (AC)的值設為 0。 綜合以上一二兩步的結果，就可以確定按鍵編號。 IC 卡驅動程序主要完成讀 、 寫主存儲器，讀保護存儲器，讀密碼，密碼校驗， IC 卡復位等功能 。 （ 2） LCD1602 液晶顯示 在選擇液晶的型號時，雖然利用帶中文字符的 LCD12864 比較適合本題目要求 ，但在液晶用法上 LCD1602 比較簡單，且利用 LCD1602 中的英文字符也起到很好的顯示和提醒效果，因此選用 LCD1602 作為其顯示部分。 展望 食堂飯卡收費管理系統(tǒng)的發(fā)展是一個漫長的過程，由最原始的現金、餐票交易，先后經過了磁卡、光電卡、條碼卡、接觸式 IC 卡直至射頻卡的過程。 write_(0x01)。 dsp_buf[2]=39。在軟件調試的過程中提供了下載程序的軟件和連線，為我們不斷調試程序提供了良好的條件。 //在第二行顯示 display3()=“ Yu E:” dsp_buf[0]=LCD_TAP2[balance[0]]。 if(clock) {if(IC_SW==1) {if(SW_FLAG) {SW_FLAG=0。本次設計的 IC 卡系統(tǒng)從功能上講屬于主機的范疇，其中也包含了從機的一些功能。 仿真圖如下圖 ： X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 2n e t= d 7C13 0 P FC23 0 P FX1CR Y S T A L+5vC31 0 n FR31k復位電路+5vR13 .3 kD714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1R44 .7 k0 等于 清屏7 8 94 5 6 扣除1 2 3 充值12345678234567891R P 1RE S P A C K 8+5v21345678SL E4 4 4 2+5vVC CR STC L KNCG N DNCIONCB U Z 1B UZ Z E RQ1P N PR24 .7 kR52k 圖 扣費不足仿真 圖 中北大學 2020 屆 畢業(yè)設計說明書 第 23 頁 共 31 頁 調試中出現的問題以及解決方法 （ 1） 4*4 鍵盤矩陣 第一次為 4*4 鍵盤矩陣編寫按鍵掃描程序時，會出現個別按鍵不能讀取，或是按鍵按一次出現兩個同一符號的問題。在確認按鍵被按下后，通過查找按鍵，區(qū)分功能鍵與數字鍵，從而根據不同的情況進行相應的處理。 判斷有無按鍵按下的方法是： 第一步，置列線 ～ ，從行線 ～ ，讀入列線數據，若某一列線為低電平，則該列線上有鍵閉合。以下為 CGROM 中字符碼與字符字模關系對照表 ，如下表 ： 中北大學 2020 屆 畢業(yè)設計說明書 第 13 頁 共 31 頁 表 字符碼關系對照表 LCD1602 操作指令 對 DDRAM 的內容和地址操作， HD44780 的指令集及其設置說明，共有 11 條指令： 基本操作時序： 讀狀態(tài) 輸入： RS=L， RW=H， E=H 輸出： DB0～ DB7=狀態(tài)字 寫指令 輸入： RS=L， RW=L， E=下降沿脈沖， DB0～ DB7=指令碼 輸出：無 讀數據 輸入： RS=H， RW=H， E=H 輸出： DB0～ DB7=數據 寫數據 輸入： RS=H， RW=L， E=下降沿脈沖， DB0～ DB7=數據 輸出：無 以下為幾條常用的指令： 中北大學 2020 屆 畢業(yè)設計說明書 第 14 頁 共 31 頁 (1) 清屏指令 功能： 1 清除液晶顯示器，將 DDRAM 的內容全部填入“空白”的字符碼 20H。隨后每增加一個時鐘脈沖，芯片內部的一位數據被送到 I/O 線上。在密碼成功之前，除密碼外，數據都可以讀出，只有密碼校驗成功之后才可以執(zhí)行數據的寫入動作。晶體振蕩頻率可以在 ～ 12MHz之間選擇，電容值在 5～ 30pF之間選擇，電容值的大小能夠對 頻率起微調的作用。 二者在各個方面的比較都有其優(yōu)勢，但對于此次設計，需顯示相關字符及金額操作的情況，顯示內容較靈活，對數字和字符顯示要求比較高。這樣通過檢測 I/O 口的電平狀態(tài)即可判斷哪一個按鍵被按下了。 (2) 射頻卡 射頻卡沒有金屬觸點而是在卡內置有天線射頻卡處在讀卡器一定距離內時，讀寫卡器 通過發(fā)射射頻信號對卡進行讀寫操作。設計結果表明，此系統(tǒng)設計容易，結構簡單，造價低廉，維修方便，前些年廣泛應用于各種單位的食堂中。 設計意義 在經濟高度發(fā)達的今天，單片機的應用是具有高度現實意義的。 IC 卡醫(yī)療保險系統(tǒng)。因此，全球 IC 卡產業(yè)在技術、市場及應用的競爭中迅速發(fā)展起來。顯示部分采用LCD1602 液晶顯示器，能夠支持 字符 和數字輸出，簡單明了。 本次設計采用單片機，外加液晶顯示電路、按鍵控制電路、 IC 卡接口電路、蜂鳴器報警電路，可以實現充值、扣費、報警等多項功能。 這些電子儀器很多都是由芯片控制的，由于單片機有很多優(yōu)點，比如集成度高，功能強，通用性好，尤其是它具有體積小，重量輕，能耗低，價格便宜，可靠性高，抗干擾能力強和使用方便等獨特的優(yōu)點，使單片機迅速得到了推廣應用。 IC 卡收費系統(tǒng)。不斷擴大 IC 卡的應用領域已成為社會發(fā)展的必然需求。加深了我對單片機的理解和應用以及掌握單片機與外圍接口的一些方法和技巧，還更進一步掌握了 C 語言編程的一些技巧。 系統(tǒng)總體方案設計 根據所述 IC 卡售飯機的功能特點，售飯機系統(tǒng)需要完成數據的輸入、顯示和處理三種功能，整個系統(tǒng)的結構框圖如圖 所示。 綜合上述考慮，本系統(tǒng)選用西門子 SLE4442 邏輯加密型 IC 卡進行數據的存儲和身份的識別。 顯示器選擇 顯示器是最常用的輸出顯示設備，其種類很多，但在單片機系統(tǒng)設計中最常用的是發(fā)光二極管顯示器（ LED）和液晶顯示器（ LCD）兩種。對 51 系列單片機而言，最小系統(tǒng)包括：單片機、晶振電路、復位電路。 單片機最小系統(tǒng)電路電路圖如圖 所示。每條命令都以一個 ―啟動狀態(tài) ‖開始。 （ 3） 顯示特點：全屏幕點陣。在行線和列線的每個交叉點上設置一個按鍵。從結構上看，系統(tǒng)控制軟件主要包括一個主程序，顯示器驅動程序和智能 IC 卡驅動程序。 中北大學 2020 屆 畢業(yè)設計說明書 第 20 頁 共 31 頁 開 始按 下 充 值 鍵顯 示 器 提 示充 值 成 功