【正文】 因此磁簧繼電器之特征、小型尺寸、輕量、反應速度快、短跳動時間 等特性。 8 腳為電源（ VCC），1 腳為地（ GND）。在特殊情況下，如電磁鐵失壓（無電源）或應急解鎖可用專用鎖匙實現(xiàn)開鎖。 5% 3 VLCD 液晶驅(qū)動電壓 見圖 4 RS 寄存器選擇 H 數(shù)據(jù)寄存器 L 指令寄存器 5 R/W 讀 /寫 H 讀 L寫 6 E 使能 下降沿觸發(fā) 李少鵬：基于單片機的自動存包系統(tǒng)設(shè)計 28 LCD 控制器HD44780 是用低功耗 CMOS 技術(shù)制造的大規(guī)模模點陣 LCD 控制器（兼帶驅(qū)動器）和 4 位 /8 位微處理器相連，它能使點陣 LCD 顯示大小寫英文字母，數(shù)字和符號。 如圖 圖 鍵盤設(shè)計 3． 2． 3 輸出電路設(shè)計 在輸出電路中包含了顯示部分，驅(qū)動部分，報警部分，下面詳細介紹各部分的功能及工作過程。 華科學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 ②紅外線光電開關(guān)在環(huán)境照度高的情況下都能穩(wěn)定工作，但原則上應回避將傳感器光軸正對太陽光等強光源。 光電開關(guān)的工作原理 光電開關(guān)（光電傳感器）是光電接近開關(guān)的簡稱，它是利用被檢測物對光 束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測物體有無的。主要方法包括 JPEG、 WSQ、 EZW 等。電源部分包括 DC+5V 及保護電路。 雷達。 指紋識別器的種類 感 應或讀取 指紋 有多種不同方式，其中電容式傳感技術(shù)的基本原理是，它根據(jù)活體手指 —— 請注意 “ 活體 ” 一詞 —— 表層上的 電阻 變化傳導指紋 圖像 。依靠這種唯一性和穩(wěn)定性，我們才能創(chuàng)造指紋識別技術(shù) 指紋識別特征 總體特征是指那些用人眼直接就可以觀察到的特征。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復位時內(nèi)部會鎖存 EA端狀態(tài)。 李少鵬：基于單片機的自動存包系統(tǒng)設(shè)計 16 P3 口 ： P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p3 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。 當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0口也被作為低 8位地址 /數(shù)據(jù)復用。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。如果是取包的時候，輸入密碼后，驗證密碼的正確與否，正確的話就看箱柜是否關(guān)門，否則提示箱柜未關(guān)門。 ：這里是由幾個簡單的電子元器件組成，當按下這里面的按鍵后，單片機就重新開始工作，也可以說成是單片機里的程序從第 一條開始重新運行。 現(xiàn)在應用于語音識別的芯片主要為 DSP(數(shù)字信號處理器 )芯片：如 TI 公司的 TMS320 系列。 1． 2 自動存包柜課題的發(fā)展 與現(xiàn)狀 電子存包柜又名自動存包柜、電子寄存柜，是 20 世紀嵌入式計算機快速發(fā)展后在傳統(tǒng)寄存行業(yè)的一大應用。這階段的任務是探索計算機的單芯片集成。當顧客需要取包時，要將只要將之前輸入的指紋放置于指紋識別器前方，指紋識別器采集到指紋信息輸出相應的高低電平信號傳給單片機，系統(tǒng)比較密碼一致后，發(fā)出開箱信號至繼電器將柜門打開，顧客即可將包取出。顧客可以根據(jù)簡明清晰的操作說明自行的完成取物品的工作，自助式存取可以避免開放式存包帶來的不必要的糾紛，又可以節(jié)約人員開支，達到減員增效的目的。它在以下幾個重要方面奠定了單片機的體系結(jié)構(gòu)。取物時：直接將條碼紙在掃描口掃描，對應的箱門會自動打開。 采用 51單片機方案 采用 MCS51 系列單片機實現(xiàn)， 選用 AT89S52芯片作為主要的控制模塊。語音提示：“請取完物品后關(guān)好箱門。 開箱控制電路功能用來打開箱鎖。 以使用者指紋作為 寄存的憑證；當使用者進行存物操作時，須先按一下操作鍵盤中的“存”鍵，然后在指紋采集窗里采集指紋，機器會把該指紋與分配給使用者使用的寄存箱的箱號結(jié)合起來，并將信息自動記錄下，同時自動打開該箱，供使用者存物，存完后使用者自己關(guān)好箱門；取物時，只需須先按一下操作鍵盤中的“取”鍵，然后在指紋采集窗里采集指紋，寄存柜將指紋數(shù)據(jù)與先前記錄下的進行比對，正確后才會打開該箱供使用者取物（同時機器會自動記錄當時的時間、指紋以備查詢） 圖 自動存包柜系統(tǒng)框圖 根據(jù)系統(tǒng)框圖， 本 設(shè)計的面板設(shè)計圖如圖 所示 AT89S52 開門 存包 關(guān)門 繼電器檢測箱內(nèi) 指紋錄入 斷電保護 指紋對比掃描 空箱顯示 開門 李少鵬：基于單片機的自動存包系統(tǒng)設(shè)計 14 圖 面板設(shè)計圖 3. 2 系統(tǒng)硬件各 單元 設(shè)計 3． 2． 1 控制單元設(shè)計 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編 程 Flash 存儲器。 此外， 和 分別作定時器 /計數(shù)器 2的外部計數(shù)輸入（ ）和定時器 /計數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入（ ）。 RST： 復位輸入。 AT89S52 的管腳圖見圖 整個單片機的內(nèi)部構(gòu)成見圖 圖 AT89S52管腳圖 李少鵬：基于單片機的自動存包系統(tǒng)設(shè)計 18 圖 AT89S52內(nèi)部組成結(jié)構(gòu) AT89S52 的工作方式 AT89S52 的工作方式可以分做復位，掉電和低功耗方式等。 核心點 位于指紋紋路的漸進中心，它在讀取指紋和比對指紋時作為參考點。這就是電容式讀取器的工作方式 —— 它首先讀取 手指 活體表皮的電阻 變化，然后傳導顯示這些變化的手指圖。一種是使用激光燈來 讀取皮膚表層下的毛細血管?？臻e模式下， CPU 暫停工作，而 RAM 定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，128x8bit 內(nèi)部 RAM，能滿足設(shè)計要求。一般，指紋自動識別系統(tǒng)將指紋分為弓形紋（弧形紋、帳形紋）、箕形紋（左箕、右箕） 斗形紋和雜形紋等。 圖 部分光電開關(guān)外形 李少鵬：基于單片機的自動存包系統(tǒng)設(shè)計 24 光電開關(guān)的分類 ①漫反射式光電開關(guān)：它是一種集發(fā)射器和接收器于一體的傳感器，當有被檢測物體經(jīng)過時，物體將光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線反射到接收器，于是光電開關(guān)就產(chǎn)生了開 關(guān)信號。 ⑦產(chǎn)品均為 SMD 工藝生產(chǎn)制造，并經(jīng)嚴格的測試合格后才出廠，在一般情況下使用均不會出現(xiàn)損壞。本設(shè)計采用點陣字式 LCD 顯示器。在這里我們使用 DSNY 電磁鎖。 LM555 時基電路有雙極型和 CMOS 型兩種。 （ 4） 開箱電路設(shè)計 開箱控制電路功能用來打開箱鎖。由遠及近的調(diào)整永久磁鐵與干簧管之間的距離，當干簧管剛好發(fā)生動作（對于常開的干簧管，變?yōu)殚]合；對于常閉的干簧管，變?yōu)閿嚅_）時，將磁鐵的位置固定下來。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）釋放。 2 腳為觸發(fā)端（ TR），是下比較器的輸入。 14 DB0 HD44100 是擴展顯示字符位用的。我們使用 LJDFJ 型限位開關(guān) ，它的 特點 是： 單棒式探頭 ， 工作穩(wěn)定，感度 好。槽式光電開關(guān)比較適合檢測高速運動的物體，并且它能分辨透明與半透明物體 ,使用安全可靠。 本系統(tǒng)采用 AT89S52 作為指紋識別系統(tǒng)的核心處理器，使用單片機內(nèi)部的 4K 程序存儲器，接 +5V 電源。目前，指紋采集儀主要有活體光學式、電容式和壓感式。 綜上可以看出，光學類的指紋識別器性價比最高，所以本次的設(shè)計采用光學指紋識別華科學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 器。警察使用印臺獲取指紋，這是光纖圖像的一個示例。 局部特征是指指紋上節(jié)點的特征，這些具有某種特征 的節(jié)點稱為細節(jié)特征或特征點。 華科學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 （二）、掉電和低功耗方式 人們往往在程序運行中發(fā)生系 統(tǒng)掉電的故障，使 RAM 和寄存器中的數(shù)據(jù)內(nèi)容丟失，使人們丟失珍貴的數(shù)據(jù)而束手無策， AT89S52 有掉電保護功能，是先把有用的數(shù)據(jù)保存，再用備用電源進行供電。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0位置位，可禁止 ALE 操作。 在訪問外部程序存儲器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR） 時， P2 口送出高八位地址?？臻e模式下， CPU 停止工作，允按鍵 1 按鍵 2 按鍵 3 按鍵 4 燈 燈 燈 燈 繼電器 繼電器 繼電器 繼電器 AT89S52 單片機 指紋識別器 顯示屏 電源接口 存鍵 取鍵 復位鍵 華科學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工 作。在這里我們使用 DSNY 電磁鎖，他的技術(shù)指標即參數(shù)都能夠滿足我們的需要。它是通過 8051 的并行口擴展一片 8255A 芯片，并通過 8255A控制 20 個燈的狀態(tài)（亮滅）來模擬柜子的存包取包的過程。 2. 程序下載區(qū)： I本運作方式是通過控制 clock 及通過 ICE 喂食指令方式，老來控制 cpu的運行及緩存器資料和內(nèi)存資料的存取，因此必須透過控制緩存器值得設(shè)定來控制目前cpu 的動作。 1． 3 本 課題的 目標與任務 本系統(tǒng)采用的單片機做控制器，可以同時管理多個存包柜。 李少鵬：基于單片機的自動存包系統(tǒng)設(shè)計 2 3．第三階段 —— 微控制器形成階段 (1983 年一 1990 年 )。在國內(nèi)因為“單片機”一詞已約定俗成，故而繼續(xù)沿用。華科學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） I 基于單片機的自動存包系統(tǒng)設(shè)計 摘 要 近年來，隨著生活水平的提高，人們對于社會消費品的質(zhì)量和數(shù)量的要求也在逐漸增加。國際上逐漸采用 MCU(MicroControllerUnit” )來代替，形成了單片機界公認的、最終統(tǒng)一的名詞。 (4)指令系統(tǒng)突出控制功能。因此，研 制出一種能自動存包的裝置有很重大的意義，我所研究的就是這方面的課題。后面的零電阻及其電源、地分成不同的幾路是為減少電磁干擾設(shè)置的。 第三部分：執(zhí)行機構(gòu)部分。電磁鎖的驅(qū)動功率需要 20W 以上，可以采用 20V 直流電源，產(chǎn)生 1A 的驅(qū)動電流，為加強驅(qū)動功率，采用二級直流放大。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏 輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。對 FLASH 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。復位信號中的電阻和電容是為了保證 RST 斷能保證兩個機器周期以上的高電平來完成復位操作而特意設(shè)定的。在計算指紋的紋路時，一般先連接核心點和三角點，這李少鵬：基于單片機的自動存包系統(tǒng)設(shè)計 20 條連線與指紋紋路相交的數(shù)量即可認為是指紋的紋數(shù)。該技術(shù)實質(zhì)上是對手指表層進行拍照。該技術(shù)非常昂貴。 指紋圖像獲?。和ㄟ^專門的指紋采集儀可以采集活體指紋圖像。 AT89S52 系列單片機采用的是 HMOS 工藝：高速度、高密度； AT89S52 系列單片機采用的是 CHMOS 工藝：高速度、高密度、低功耗； 也就是說 AT89S52 單片機是一種低功耗單片機。 ④槽式光電開關(guān)：它通常采用標準的 U 字型結(jié)構(gòu)，其發(fā)射器和接收器分別位于 U 型槽的兩邊，并形成一光軸，當被檢測物體經(jīng)過 U 型槽且阻斷光軸時，光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)量信號。 還可以用來檢測開關(guān)物體是否閉合。 （ 2）模塊電路 模塊電路是由控制器 HD44780、驅(qū)動器 HD44100 及幾個電阻電容組成的。 其中 6 腳為閥值端（ TH），是上比較器的輸入。 只要在線圈兩端加上一定的 電壓 ，線圈中就會流過一定的 電流 ，從而產(chǎn)生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常 開觸點）吸合。這時，當有整塊導磁材料，例如鐵板同時靠近磁鐵和干簧管時，干簧管會再次發(fā)生動作，恢復到?jīng)]有磁場作用時的狀態(tài)；當該鐵板離開時，干簧管 即發(fā)生相反方向的動作。 該系統(tǒng)共控制 4 個存包柜，其中使用了 AT89S52 的 接線口作為輸出，輸出信號經(jīng)三極管放大后驅(qū)動電磁鎖動作，從而將箱鎖打開。 LM555 屬于雙極型。 DSN 型電磁鎖的結(jié)構(gòu)原理： DSN 電磁縮是 由電氣和機械兩部組成。要使用本顯示器，必須有相應的 LCD 控制器，驅(qū)動器來對 LCD 顯示器進行掃描、驅(qū)動，以及一定空間的 ROM 和 RAM 來存儲寫入的命令和顯示字符的點陣。為了避免意外性發(fā)生，請用戶在接通電源前檢查接線是否正確，核定電壓是否為額定值。當被檢測物體的表面光亮或其反光率極高時，漫反射式的光電開關(guān)是首選的檢測模式。 圖 指紋形態(tài) 指紋形態(tài)和細節(jié)特征提取：指紋形態(tài)特征包括中心（上、下）和三角點（左、右）等，指紋的細節(jié)特征點主要包括紋線的起點、終點、結(jié)合點和分叉點。 指紋識別系統(tǒng)是一個典型的模式識別系統(tǒng)，包括指紋圖像獲取、處理、特征提取和比對等模塊。激光有多種優(yōu)勢。該圖看起來就像 警察展示的標準 指紋圖像 。許多算法是基于核心點的，即只能處理和