【文章內容簡介】 應符合 ISO7816標準；溫度范圍為0～ 70℃ ；至少 10萬次擦寫、 10年數(shù)據(jù)保存期。其芯片引腳排列與定義如圖 115所示。 SLE4442卡存儲器主要分為主存儲器和保密存儲器。 單片機技術及應用 圖 115 SLE4442引腳排列 單片機技術及應用 主存儲器： 主存儲器容量為 256B，每字節(jié)為 8bit。主存儲器可分為保護區(qū)和應用區(qū)。保護區(qū)中沒有設置保護狀態(tài)的字節(jié)，其使用與應用完全相同。其中地址單元為 00H～ 1FH，活動 32B是保護區(qū)，帶位保護功能，一旦實行保護后，被保護的單元不可擦除和改寫， SLE4442保護區(qū)已固化的信息如下： 00H～ 03H 復位應答信息。 04H～ 07H 芯片生產(chǎn)廠家代碼和卡型編碼。 15H～ 1AH 應用標識。 在應用系統(tǒng)中，根據(jù)需要，保護區(qū)既可用作存放固定信息，如發(fā)行單位編號、卡編號、批次號、發(fā)行時間、持有人姓名、證件號碼等，也可以像應用區(qū)一樣存放可變信息。 單片機技術及應用 保密存儲器： SLE4442提供了一個 4B的保密存儲器，其中 0單元的低 3位 EC是錯誤計數(shù)器，在 IC卡初始化后， (EC)=111，其余 3個字節(jié) (1～ 4單元 )是密碼存放單元 (PSC)。在上電以后，除了密碼以外，整個存儲器都是可讀的。如果擦除和改寫卡中內容，必須校驗密碼。只有 3個字節(jié)密碼內容完全相同才可進行，這時才可讀出密碼內容，如果需要的話，還可以改寫新的密碼。如果輸入的數(shù)據(jù)與密碼比較為不正確，則(EC)減 1， 3次不正確， (EC)則為 000，這時卡片自鎖，不能再改寫卡中內容。如 3次比較中有一次正確，則 (EC)恢復為 111。 IC卡模塊電路設計： IC卡模塊接口電路如圖 116所示，其中 CLK引腳接單片機 ， RST引腳接單片機 ， I/O引腳接單片機 ， Power接 +5V電源，發(fā)光二極管為電源指示燈， IC卡使用的是 SLE4442芯片。單片機通過 、 、 SLE4442芯片進行讀寫數(shù)據(jù)、復位應答等操作。當用戶將卡片插入讀卡器后，下位單片機控制模塊便會通過 。 單片機技術及應用 (3) 液晶顯示模塊的設計。 ① 液晶顯示模塊。日常生活中，液晶顯示模塊以其微功耗、體積小、顯示內容豐富、超薄輕巧、使用方便等諸多優(yōu)點，在通信、儀器儀表、電子設備、家用電器等低功耗應用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應用，使這些電子設備的人機界面變得越來越直觀、形象，目前已廣泛應用于電子表、計算器、 IC卡電話機、液晶電視機、便攜式電腦、掌上型電子玩具、復印機、傳真機等許多方面。 液晶顯示模塊根據(jù)顯示內容可以分為字符型液晶、圖形液晶。根據(jù)顯示容量又可以分為單行 16字、 2行 16字、 2行 20字等。本設計選用的是字符型液晶顯示中的 1602系列芯片，字符點陣系列模塊是一類專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶顯示模塊。分為 4 位和 8 位數(shù)據(jù)傳輸方式。模塊組件內部主要由LCD 顯示屏 (LCD PANEL)、控制器 (controller)、驅動器 (driver)和偏壓產(chǎn)生電路構成。 單片機技術及應用 圖 116 IC卡模塊電路 單片機技術及應用 該模塊有以下優(yōu)點： ●位數(shù)多，可顯示 32位。 ●顯示內容豐富，可顯示所有數(shù)字和大、小寫字母。 ●程序簡單，如果用數(shù)碼管動態(tài)顯示，會占用很多時間來刷新顯示，而 1602芯片自動完成此功能。 ② JM1602C字符型液晶。 JM1602C字符型液晶模塊 (帶背光 )是目前工控系統(tǒng)中使用最為廣泛的液晶屏之一。 JM1602C是 16字 2行的字符型液晶模塊。JM1602C采用標準的 16腳接口，其引腳功能如表 111所示。 ③ 液晶顯示模塊電路設計。液晶顯示模塊是用來顯示用戶提示信息，并向用戶提供友好的人機交互界面。液晶顯示模塊的電路設計主要采用總線方式連接，如圖 117所示， AT89C51單片機的 JM1602C的 RS， 接 JM1602C的 R/W， JM1602C的 E，通過這 3位可以控制數(shù)據(jù)和控制字寫入和讀出。 單片機技術及應用 引 腳 名 稱 說 明 1 Vss 電源地 (0V) 2 Vdd 電源電壓 (+5V) 3 Vo LCD驅動電壓 (可調，一般為 0V) 4 RS RS=0，當 MPU進行讀模塊操作，指向地址計數(shù)器；當 MPU進行寫模塊操作，指向指令寄存器； RS=1，無論 MPU讀操作還是寫操作，均指向數(shù)據(jù)寄存器 5 R/W R/W=0 寫操作； R/W=1 讀操作 6 E 讀操作時，信號下降沿有效；寫操作時，高電平有效 7～ 14 DB0～ DB7 MPU與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道， 4位總線模式下 D0～ D3腳斷開 15 LED+ 背光電源正 (+5V) 16 LED 背光電源地 (0V) 表 111 1602引腳功能說明 單片機技術及應用 圖117 液晶顯示電路 單片機技術及應用 (4) 通信模塊的設計。 ① RS485概述：單片機因其優(yōu)越的性價比和靈活的功能配置而被廣泛應用于測控領域。串行通信是單片機和外部設備進行數(shù)據(jù)交換的重要渠道，由于其成本低、性能穩(wěn)定并遵循統(tǒng)一的標準，因而在工程中被廣泛應用。而一般常用的串行接口主要有RS23 RS485等。 RS232是 IBMPC及其兼容機上的串行連接標準，有許多用途，比如連接鼠標、打印機或者 MODEM，同時也可以連接工業(yè)儀器儀表。用于驅動和連線的改進，實際應用中 RS232的傳輸長度或者速度常常超過標準值。 RS232只限于設備間點對點的通信。 RS232串口通信最遠距離是 50英尺。由于 RS232C接口標準出現(xiàn)較早，難免有不足之處，針對 RS232C的不足，于是就不斷出現(xiàn)了一些新的接口標準，RS485就是其中之一，它具有以下特點：接口信號電平比 RS232C降低了，不易損壞接口電路的芯片，并且 RS485電平與 TTL電平兼容，可方便與 TTL電路的連接。 單片機技術及應用 在要求通信距離為幾十米到上千米時，廣泛采用 RS485 串行總線標準。 RS485采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測低至 200mV的電壓，故傳輸信號能在千米以外得到恢復。 RS485采用半雙工工作方式，任何時候只能有一點處于發(fā)送狀態(tài)，因此，發(fā)送電路須由使能信號加以控制。 RS485用于多點互聯(lián)時非常方便，可以省掉許多信號線。應用 RS485可以聯(lián)網(wǎng)構成分布式系統(tǒng)，其允許最多并聯(lián) 32臺驅動器和 32臺接收器。 ② MAX485介紹： MAX485接口芯片是 Maxim公司生產(chǎn)的一種 RS485芯片。采用單一電源 +5V工作，額定電流為 300μA，采用半雙工通信方式。 MAX485將 TTL電平轉換為 RS485電平。 MAX485芯片的結構和引腳都非常簡單，內部含有一個驅動器和接收器。 RO和 DI端分別為接收器的輸出和驅動器的輸入端，與單片機連接時只需分別與單片機的 RXD和 TXD相連即可；和 DE端分別為接收和發(fā)送的使能端，當為邏輯 0時，器件處于接收狀態(tài)；當 DE為邏輯 1時，器件處于發(fā)送狀態(tài)，因為 MAX485工作在半雙工狀態(tài)，所以只需用單片機的一個管腳控制這兩個引腳即可； A端和 B端分別為接收和發(fā)送的差分信號端，當 A端的電平高于 B端時，代表發(fā)送的數(shù)據(jù)為 1；當 A端的電平低于 B端時，代表發(fā)送的數(shù)據(jù)為 0。 單片機技術及應用 在與單片機連接時接線非常簡單，只需要一個信號控制 MAX485的接收和發(fā)送即可。同時將 A和 B端之間加匹配電阻，一般可選 100Ω的電阻?？梢源锌谌‰?，可以驅動 MAX232與 MAX485實現(xiàn)通信。沒加負載時電壓有 ，加負載后降至 3V左右。 ③ 通信模塊接口電路設計：通信模塊接口電路如圖 118所示， MAX485為半雙工通信方式，不能同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，所以通過控制和 DE引腳的狀態(tài)進行發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的轉換。這里將 MAX485的和 DE引腳連在一起接到 AT89C51單片機的 ，通過 MAX485發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的轉換，當 低電平時 MAX485處于接收數(shù)據(jù)狀態(tài)，而當 MAX485則處于發(fā)送數(shù)據(jù)狀態(tài)。 MAX485的 R0引腳接到 AT89C51單片機的串口接收引腳 RXD，MAX485的 DI引腳接到 AT89C51單片機的串口發(fā)送引腳 TXD。 單片機技術及應用 圖118 通信模塊接口電路 單片機技術及應用 圖119 自動門鎖系統(tǒng)原理 (5) 系統(tǒng)的原理圖。 單片機技術及應用 2) 系統(tǒng)的軟件設計 (1) 總體軟件設計。 本設計的自動門鎖系統(tǒng)主要分為兩部分： 上位監(jiān)測單片機和下位 IC卡門鎖控制單片機如圖 1110所示，這樣就要求自動門鎖系統(tǒng)的軟件設計分為上位監(jiān)測單片機程序和下位 IC卡控制單片機程序。 根據(jù)前期進行的需求分析，下位 IC卡控制單片機程序要求控制門鎖的打開和關閉，并能向用戶顯示友好提示信息。上位監(jiān)測單片機程序要求能接收由下位 IC卡控制單片機發(fā)來的開門信息，并向用戶顯示門鎖狀態(tài)。 單片機技術及應用 上 位 I C 卡 控 制單 片 機通 信 協(xié) 議下 位 監(jiān) 測單 片 機圖 1110 自動門鎖系統(tǒng)軟件組成 單片機技術及應用 ? (2) 下位控制單片機主程序設計。 ? 自動門鎖系統(tǒng)下位 IC卡控制單片機程序要求控制門鎖的打開和關閉，并能向用戶顯示友好提示信息。下位控制單片機主程序流程如圖 1111所示，下位控制單片機上電后，首先通過 AT89C51單片機 ，并在液晶顯示塊上顯示“ PLEASE INSERT”信息，并由 AT89C51單片機 測是否有卡插入。當沒有卡片插入時，則一直等待卡片插入；如有卡片插入時則進行密碼校驗，設自動門鎖設計設置的卡片密碼為 1314H。校驗密碼時，通過調用 IC卡讀卡子程序來讀取存儲在內存單元中的 IC卡密碼數(shù)據(jù)，當讀出的密碼數(shù)據(jù)與設置的密碼相符，則打開門鎖并顯示“ WELCOME”信息并將門鎖打開信息發(fā)送給上位機；如讀出的數(shù)據(jù)與設置的密碼不相符，則顯示錯誤信息。在用戶使用完成后取出卡片則將門鎖關閉，并重新顯示“ PLEASE INSERT”信息。 ? 下位控制單片機程序流程如圖 1111所示。 單片機技術及應用 圖1111 主程序流程 單片機技術及應用 下位控制單片機主程序如下： Main: MOV SP,60H MOV iclcd,00H D1: SETB 。關閉門鎖 LCALL RamInt LCALL Verifi_Password LCALL LCDXS 。調用顯示子程序顯示“ PLEASE INSERT” D2: JNB ,D2 。是否有卡插入？ 1有， 0沒有 MOV iclcd,02H 。當有卡插入給 iclcd送 02H