【文章內容簡介】 缺點： 電腦必須 24小時開機 硬件 /軟件功能： 125KHz 感應式讀卡機系統(tǒng)如圖 38所示。 使用 EM9913BF 模塊，在 515cm 距離內讀取 GK4001 的時間不超過 70ms。感應式讀卡系統(tǒng)電源 DC 5V，感應線圈（ Antenna）為系統(tǒng)必需，感應線圈可以與系統(tǒng)分開放置，亦可設計與系統(tǒng)中，為防止感應電磁場干擾，請勿將金屬板置于感應線圈前后。 軟件功能模組： Manchester 碼解碼 組織輸出格式 相應輸入控制信號 控制信號輸入 卡片數(shù)據(jù)輸出 圖 37 讀卡 器示意圖 硬件 /軟件規(guī)則： （ 1）讀卡模塊硬件結構 RF 電路為 125KHz 解碼比較電路，當 EM 格式卡片進入電磁場范圍，引起感應電壓振幅變化（ amplitude modulation）時，用以解碼。 內部微控制器依據(jù) Manchester 碼的規(guī)則將這些方波信號轉成 16進制碼。 （ 2）讀卡模塊軟件功能組成 ，觸發(fā)讀卡模塊進入讀卡狀態(tài)。 感應線圈 讀卡器模組 RS232outpu 接 河北工業(yè)大學城市學院 2020 屆本科畢業(yè)設計說明書 第 12 頁 1 2 .3 m m6 2 . 0 m m3 2 m m5 6 . 6 m m6 7 . 4 m m37.2mm正面。 。 RS232 和 Wiegand26 格式輸出。 （ 3）讀 卡模塊資料輸入 /輸出引腳 Number Name I/O Description 1 DC 5V 輸入 +5V直流輸入 2 ANT 輸入 線圈引腳輸入 3 NC 空引腳 4 GND 輸入 接地 5 NC 空引腳 6 ENLED 輸入 指示燈控制線，低電平使用 7 ENBEEP 輸入 蜂鳴器控制線，低電平使用 8 OK_SD 輸出 Wiegand 26 數(shù)據(jù)輸出指示 9 BZ 輸出 蜂鳴器信號線 10 D0 輸出 Wiegand 26 數(shù)據(jù) DATAO 輸出 11 D1 輸出 Wiegand 26 數(shù)據(jù) DATA1 輸出 12 LED 輸出 指示燈信號輸出 13 TXD 輸出 RS232 數(shù)據(jù)輸出 （ 4）讀卡模塊輸出規(guī)格 串行口規(guī)格 RS232 數(shù)據(jù)由內部控制器產生，內部控制器將 40 bits 數(shù)據(jù) （注：內碼總計 64 bits 其中 9 bits 作為數(shù)據(jù)頭， 15 bits 作為校驗位， 40bits 為卡號數(shù)據(jù)）轉換為10 位 ASCII 碼。 輪廓尺寸 : mm mm (不包括引腳長度 ) 外觀形狀 : 河北工業(yè)大學城市學院 2020 屆本科畢業(yè)設計說明書 第 13 頁 圖 38 讀卡器外型圖 （ 5）讀卡原理 13121110987654321E M 9 9 1 3 BV C CR X D12X IA N Q U A N 圖 39 讀卡器引腳連接示意圖 非接觸式射頻卡的基本原理： 每個卡片內部有一個小芯片和感應線圈，價格低廉，國內最普及的 EM IC 卡，大多為瑞士 nEM 或臺灣 GK公司的 4100、 4102 系列芯片 +線圈 +卡基封裝而成。每張卡有且只有一個唯一的，不可更改和復制的 ID內碼（ 64位 2進制機密的永不重復的卡號），因其安全可靠，價格低廉而大量應用于身份識別、產品防偽等領域。 讀卡器卡號輸出格式 的說明： 由于歷史的原因，或者不同領域習慣的原因，最常見到的有五種讀卡方式，我們采用的讀卡格式如下： 將 10位十六進制的 ASCⅡ字符串，即 10Hex 格式的倒數(shù)第 第 6位，轉換為 3位十進制卡號，在將后 4位，轉換為 5位十進制卡號，中間用“，”分開，即“ 2H+4H”，即將 2H“ 6F”轉換為“ 111”， 4H“ 6c3a”轉換為“ 27706”，最終將 2 段連在一起輸出為“ 111， 27706”。 顯示模塊 顯示部分有二種方案可供選擇；一種是采用 LCD 液晶顯示，該方案具有低壓微功耗、平板型結構、顯示的信息量大 、無電磁輻射、使用壽命長等優(yōu)點，但本設計要求顯示的數(shù)據(jù)量小，不能發(fā)揮其顯示內容豐富的優(yōu)點，同時占用 I/O 口線較多。第二種方案采用 LED 數(shù)碼管顯示，該方案具有實現(xiàn)容易、發(fā)光亮度大、驅動電路簡單等河北工業(yè)大學城市學院 2020 屆本科畢業(yè)設計說明書 第 14 頁 優(yōu)點，且其可靠性也優(yōu)于 LCD 的顯示，所以，通過比較，選用第二種方案數(shù)碼管顯示。 顯示模塊由 6個數(shù)碼管和 6 個 74LS164 組成，采用串行靜態(tài)顯示的方法。將數(shù)碼管的 8 個輸入端與 74LS164 的輸出端 Q0~Q7 相連。 和 74LS164 的 CLK連接， 接 74LS164 的 A 端。數(shù)碼管連接電路 如圖 311 所示： 74LS164 原理： 74LS164 是一塊 14個引腳雙面直插式芯片，它的工作電源比較寬，可以是 3V 至 12V 的電壓；它工作的頻率范圍也比較寬，從 05MHZ 都能正常工作。它是一個串行輸入，并行輸出的移位寄存器，并帶有清除端的 IC 芯片， 它 為 8 位串入并出移位寄存器， 2為串行輸入端， Q0～ Q7為并行輸出端， CLK 為移位時鐘脈沖，上升沿移入一位； MR 為清零端，低電平時并行輸出為零。 VCC 與 GND為工作電源腳： 它一般正常工作電壓為正 5V。 CLR（ /MR）端：為清除端，當此腳為低電平時，使得74LS164 輸出全部為 0； CLK 端：時鐘脈沖輸入端，在 CP 脈沖的上升沿的作用下實現(xiàn)移位，在 CLK 為 0，芯片不工作； CLR 為 1時， 74LS164 保持原始狀態(tài)不發(fā)生變化。 圖 311 顯示模塊電路圖 A1B2Q03Q1 4Q2 5Q36Q410Q511Q612Q713CL K8MR974LS164abfcgdeD PY1234567abcdefg8dpdp109A1B2Q03Q1 4Q2 5Q36Q410Q511Q612Q713CL K8MR974LS164abfcgdeD PY1234567abcdefg8dpdp109A1B2Q03Q1 4Q2 5Q36Q410Q511Q612Q713CL K8MR974LS164abfcgdeD PY1234567abcdefg8dpdp109A1B2Q03Q1 4Q2 5Q36Q410Q511Q612Q713CL K8MR974LS164abfcgdeD PY1234567abcdefg8dpdp109A1B2Q03Q1 4Q2 5Q36Q410Q511Q612Q713CL K8MR974LS164abfcgdeD PY1234567abcdefg8dpdp109D I NC L K20 20 202020河北工業(yè)大學城市學院 2020 屆本科畢業(yè)設計說明書 第 15 頁 4 門禁系統(tǒng)軟件設計 系統(tǒng)軟件設計整體思路 一個應用系統(tǒng)要完成各項功能，首先必須要擁有完善的硬件作為保證，同時還必須要擁有相應的設計合理的軟件作為支持。尤其是在微機應用十分發(fā)達的今天，許多需要由硬件來完成的工作，都可以通過軟件的編程來代替。甚至有些需要采用非常復雜的硬件來完成的工作，有時采用軟件編程會使工作變得很簡單。因此充分地利用其內部十分豐富的硬件和軟件資源，采用與 51系列單片機相對應的 51匯編語言以及結構化程序設計方法進行軟件編程。 程序設計的語言分為三種：機器語言、高級語言和匯編語言。機器語言是計算機唯一能“看懂”的語言，用高級語言或匯編語言編寫的程序都必須要翻譯成機器語言的程序，這樣計算機才可以“看懂”，然后再去逐一地執(zhí)行。 高級語言是面向問題和計算過程的語言，它可通過于各種不同的計算機，用戶編程時不必仔細了解所用的計算機的具體性能與指令系統(tǒng)，而且語句的功能強，常常一個語句已相當于很多條計算機指令，于是用高級語言編制程序的速度比較快，也便于學習和交流，因此本系統(tǒng)選用了高級語言。 河北工業(yè)大學城市學院 2020 屆本科畢業(yè)設計說明書 第 16 頁 系統(tǒng)軟件設計主流程圖 圖 41 系統(tǒng)程序流程圖 軟件調試 把編寫好的匯 編語言程序的載入軟件調試工具，檢查軟件是否有錯誤，再根據(jù)軟件提示對程序進行修改，直到沒有錯誤再生成單片機能運行的機器語言，再用 51 開發(fā)板或其它寫入工具把機器語言寫入單片機進行實際的程序調試，根據(jù)實際情況再對初始化 指示燈亮 是否有卡刷 開鎖 指示燈熄滅 顯示卡號 讀卡 判權限 是否合法 Y Y 報警 顯示“ F” N N 河北工業(yè)大學城市學院 2020 屆本科畢業(yè)設計說明書 第 17 頁 程序的不足加以修改，直到滿足設計要求。 程序調試用到的軟件及工具 調試本程序需要用到 KEIL C51，及 51 開發(fā)板一塊及其配套的下載燒錄軟件。 KEIL C51 簡介 Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)， 與匯編相比， C 語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。用過匯編語言后再使用 C 來開發(fā)，體會更加深刻。 Keil C51 軟件提供功能強大的集成開發(fā)調試工具和豐富的庫函數(shù)，全 Windows 的界面。在大型軟件的開發(fā)時更加能夠體現(xiàn)出高級語言的優(yōu)勢。 C51 工具包的整體結構： uVision 和 Ishell 分別為 C51 for Windows 和 for Dos的集成開發(fā)環(huán)境 (IDE)，能夠完成編譯、編輯、調試、連接以及仿真等整個的開發(fā)流程。開發(fā)人員可用 IDE 本身或其它編輯器編輯 C 或匯編源文 件。然后分別由 C51 及A51 編譯器編譯生成目標文件 (.OBJ)。目標文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經 L5