【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 斷退出時(shí)自動(dòng)恢復(fù)，不需要指令干預(yù)。(5)外部中斷/事件控制器（EXTI）：外部中斷/事件控制器由用于19條產(chǎn)生中斷/事件請(qǐng)求的邊沿探測(cè)器線組成。每條線可以被單獨(dú)配置用于選擇觸發(fā)事件（上升沿，下降沿，或者兩者都可以），也可以被單獨(dú)屏蔽。有一個(gè)掛起寄存器來(lái)維護(hù)中斷請(qǐng)求的狀態(tài)。當(dāng)外部線上出現(xiàn)長(zhǎng)度超過(guò)內(nèi)部APB2時(shí)鐘周期的脈沖時(shí)，EXTI能夠探測(cè)到。多達(dá)112個(gè)GPIO連接到16個(gè)外部中斷線。(6)時(shí)鐘和啟動(dòng)：在啟動(dòng)的時(shí)候還是要進(jìn)行系統(tǒng)時(shí)鐘選擇，但復(fù)位的時(shí)候內(nèi)部8MHz的晶振被選用作CPU時(shí)鐘?？梢赃x擇一個(gè)外部的416MHz的時(shí)鐘，并且會(huì)被監(jiān)視來(lái)判定是否成功。在這期間，控制器被禁止并且軟件中斷管理也隨后被禁止。同時(shí)，如果有需要（例如碰到一個(gè)間接使用的晶振失?。?，PLL時(shí)鐘的中斷管理完全可用。多個(gè)預(yù)比較器可以用于配置AHB頻率，包括高速APB(PB2)和低速APB（APB1），高速APB最高的頻率為72MHz，低速APB最高的頻率為36MHz。(7)Boot模式：在啟動(dòng)的時(shí)候，Boot引腳被用來(lái)在3種Boot選項(xiàng)種選擇一種：從用戶Flash導(dǎo)入，從系統(tǒng)存儲(chǔ)器導(dǎo)入，從SRAM導(dǎo)入。Boot導(dǎo)入程序位于系統(tǒng)存儲(chǔ)器，用于通過(guò)USART1重新對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程。(8)電源供電方案：VDD ，外部電源通過(guò)VDD引腳提供，用于I/O和內(nèi)部調(diào)壓器。VSSA和VDDA，外部模擬電壓輸入，用于ADC，復(fù)位模塊，RC和PLL，在VDD范圍之內(nèi)（），VSSA和VDDA必須相應(yīng)連接到VSS和VDD。VBAT，當(dāng)VDD無(wú)效時(shí)為RTC，外部32KHz晶振和備份寄存器供電（通過(guò)電源切換實(shí)現(xiàn)）。(9)電源管理：設(shè)備有一個(gè)完整的上電復(fù)位（POR）和掉電復(fù)位（PDR）電路。這條電路一直有效，用于確保從2V啟動(dòng)或者掉到2V的時(shí)候進(jìn)行一些必要的操作。當(dāng)VDD低于一個(gè)特定的下限VPOR/PDR時(shí)，不需要外部復(fù)位電路，設(shè)備也可以保持在復(fù)位模式。設(shè)備特有一個(gè)嵌入的可編程電壓探測(cè)器（PVD），PVD用于檢測(cè)VDD，并且和VPVD限值比較，當(dāng)VDD低于VPVD或者VDD大于VPVD時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷。中斷服務(wù)程序可以產(chǎn)生一個(gè)警告信息或者將MCU置為一個(gè)安全狀態(tài)。PVD由軟件使能。 SB2000M指紋識(shí)別模塊介紹指紋識(shí)別模塊是集指紋采集、處理、存儲(chǔ)及指紋比對(duì)為一體的嵌入式系統(tǒng)。該模塊以DSP系列處理器為處理核心，嵌入指紋識(shí)別算法,能夠獨(dú)立完成全部的指紋識(shí)別工作。[8,9]該模塊可以接入多款業(yè)界流行的光學(xué)、半導(dǎo)體傳感器，并支持多種標(biāo)準(zhǔn)通訊接口，能夠方便的集成到需要指紋識(shí)別的應(yīng)用產(chǎn)品中，同時(shí)便于開(kāi)發(fā)商或代理商進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。經(jīng)過(guò)選擇選用型號(hào)為SB2000M的指紋識(shí)別模塊。 結(jié)構(gòu)SB2000M 由指紋處理器和指紋傳感器組成。SB2000M 的OEM 模塊的速度高，由CPU,閃存，SDRAM 的OEM 模塊的速度高等構(gòu)成。 圖3－2 SB2000M 模塊 圖3－3光學(xué)傳感器特征：? 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔? 高速且精確度高的識(shí)別技術(shù)? 簡(jiǎn)單的主機(jī)界面協(xié)議表31技術(shù)規(guī)格項(xiàng)目值項(xiàng)目值CPUARM7 Core Samsung S3C44B0X 66MHz圖像大小256pixel(W) 256pixel(H)匹配速度 1 秒分辨率403 dpi認(rèn)假率(FAR) %通信接口RS232C(3 line)Bt=9600~115100bps, 數(shù)據(jù)位 = 8, 奇偶=NONE, 停止位 = 1,流控方式= NONE據(jù)真率 (FRR) %工作電壓DC 5V存儲(chǔ)登記的指紋數(shù)2000 枚工作電流190mA登記次數(shù) 3 秒工作溫度0℃ ~ 60℃指紋數(shù)據(jù)登記號(hào)1 ~ 32767工作濕度20 % ~ 80 %匹配方式1:1, 1:N 方式匹配存儲(chǔ)溫度0℃ ~ 70℃模板大小1404 Bytes存儲(chǔ)濕度10 % ~ 80 % RS232C 連接器介紹RS232C標(biāo)準(zhǔn)（協(xié)議）的全稱是EIARS232C標(biāo)準(zhǔn)，其中EIA(Electronic Industry Association)代表美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)，RS（若 Remended Standard）代表推薦標(biāo)準(zhǔn)，232是標(biāo)識(shí)號(hào)，C代表RS232的最新一次修改（1969），在這之前，有RS232B、RS232A。它規(guī)定連接電纜和機(jī)械、電氣特性、信號(hào)功能及傳送過(guò)程。目前在IBM PC機(jī)上的COMCOM2接口,就是RS232C接口。RS232C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定使用符合ISO 2110標(biāo)準(zhǔn)的25芯D型連接器，該標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了：在具有一定的數(shù)據(jù)處理能力和數(shù)據(jù)收發(fā)能力的數(shù)據(jù)終端設(shè)DTE(Data Terminal Equipment)上使用插座，在DTE和傳輸線路之間提供信號(hào)變換和編碼功能，并負(fù)責(zé)建立、保持和釋放鏈路的連接器稱為數(shù)據(jù)通訊設(shè)備DCE（Data Communication Equipment)上使用插頭，如Modem。DCE設(shè)備通常是與DTE對(duì)接的，因此針腳的分配相反。RS232C總線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)有25條信號(hào)線，其中：4條數(shù)據(jù)線11條控制線、3條定時(shí)線、7條備用和未定義線，常用的只有9條。因此串行口連接器分為9芯D型連接器針和25芯D型連接器兩種，盡管RS232C使用20條信號(hào)線，大多數(shù)情況下，微型計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)終端和一些外部設(shè)備都配有RS232C串行接口。在近距離通信時(shí)可以通過(guò)RS232C直接將通信雙方連接，這種方式稱為“零調(diào)制解調(diào)”，只需三條連接線，即“發(fā)送數(shù)據(jù)”、“接收數(shù)據(jù)”和“信號(hào)地”，發(fā)送方和接收方的“發(fā)送數(shù)據(jù)”、“接收數(shù)據(jù)”端交叉連接，傳輸線采用屏蔽雙絞線即可實(shí)現(xiàn)，如圖34所示；當(dāng)使用RS232C進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送數(shù)據(jù)時(shí)，就必須配合調(diào)制解調(diào)器（modem）和電話線進(jìn)行通信。表32連接器管腳介紹項(xiàng)目Pin No內(nèi)容+5V 1提供+5VGND2GNDTXD03RS232C 串行端口的方式傳輸數(shù)據(jù)RXD04RS232C 串行端口的方式接收數(shù)據(jù)由于RS232C是在TTL集成電路之前制定的，所以它的電平不是+5V和地，RS232C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了數(shù)據(jù)和控制信號(hào)的電壓范圍它使用負(fù)邏輯約束，其低電平“0”在+3～+15V之間，高電平“1”在3～15V之間，而單片機(jī)的邏輯“1”是以+5V來(lái)表示的，因此RS232C不能和TTL電平直接相連。為了保證數(shù)據(jù)正確地傳送，設(shè)備控制能準(zhǔn)確地完成，必須使所用的信號(hào)電平保持一致，把單片機(jī)的信號(hào)電平（TTL電平）轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)的RS232C電平，或者把計(jì)算機(jī)的RS232C電平轉(zhuǎn)換成單片機(jī)的TTL電平因此，使用時(shí)必須加上適當(dāng)?shù)碾娖睫D(zhuǎn)換電路。常用的電平轉(zhuǎn)換器：如 MC148MC148MAX232等。MAX232是單電源雙RS232發(fā)送/接收芯片，采用單一+5V電源供電，外接只需4個(gè)電容，便可以構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)的RS232通信接口，硬件接口簡(jiǎn)單，所以被廣泛采用。因此在此將選用型號(hào)為MAX232的電平轉(zhuǎn)換器。 GSM設(shè)備的介紹TC35新版西門子工業(yè)GSM模塊是一個(gè)支持中文短信息的工業(yè)級(jí)GSM模塊,工作在EGSM900和GSM1800雙頻段,～ ,電流消耗——，空閑狀態(tài)為25mA，發(fā)射狀態(tài)為300mA(平均)，；可傳輸語(yǔ)音和數(shù)據(jù)信號(hào), 功耗在EGSM900(4類)和GSM1800(1類)分別為2W和1W ,通過(guò)接口連接器和天線連接器分別連接SIM卡讀卡器和天線。SIM電壓為3V/，TC35的數(shù)據(jù)接口(CMOS電平)通過(guò)AT命令可雙向傳輸指令和數(shù)據(jù),可選波特率為300b/s～115kb/s , ～115kb/s。它支持Text和PDU格式的SMS(Short Message Service,短消息),可通過(guò)AT命令或關(guān)斷信號(hào)實(shí)現(xiàn)重啟和故障恢復(fù)，中文資料如下：TC35由供電模塊(ASIC)、閃存、ZIF連接器、天線接口等6部分組成。作為TC35的核心基帶處理器主要處理GSM終端內(nèi)的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)信號(hào)，并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中的所有模擬和數(shù)字功能。TC35硬件設(shè)計(jì)： TC35模塊有40個(gè)引腳，通過(guò)一個(gè)ZIF(Zero Insertion Force，零阻力插座)連接器引出。這40個(gè)引腳可以劃分為5類，即電源、數(shù)據(jù)輸入/輸出、SIM卡、音頻接口和控制。TC35的第1～，第6～10引腳是電源地。112為充電引腳，可以外接鋰電池，13為對(duì)外輸出電壓(共外電路使用)，14為ACCUTEMP接負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，用于鋰電池充電保護(hù)控制。15腳是啟動(dòng)腳IGT，系統(tǒng)加電后為使TC35進(jìn)入工作狀態(tài),必須給IGT加一個(gè)大于100ms的低脈沖,電平下降持續(xù)時(shí)間不可超過(guò)1ms。16～23為數(shù)據(jù)輸入/輸出，分別為DSR0、RING0、RxD0、TxD0、CTS0、RTS0、DTR0 和DCD0。TC35模塊的數(shù)據(jù)輸入/輸出接口實(shí)際上是一個(gè)串行異步收發(fā)器，符合ITUT RS232接口標(biāo)準(zhǔn)。它有固定的參數(shù)：8位數(shù)據(jù)位和1位停止位，無(wú)校驗(yàn)位，波特率在300bps~115kbps之間可選，默認(rèn)9600。硬件握手信號(hào)用RTS0/CTS0，軟件流量控制用XON/XOFF，CMOS電平，支持標(biāo)準(zhǔn)的AT命令集。其中18腳RxD0、19腳TxD0為TTL的串口通訊腳，需要和單片機(jī)或者PC通訊。TC35使用外接式SIM卡, 24～29為SIM卡引腳，SIM卡同TC35是這樣連接的:SIM上的CCRST、CCIO、CCCL、CCVCC和CCGND通過(guò)SIM卡閱讀器與TC35的同名端直接相連，ZIF連接座的CCIN引腳用來(lái)檢測(cè)SIM卡是否插好，如果連接正確，則CCIN引腳輸出高電平，否則為低電平。TC35的第32腳SYNC引腳有兩種工作模式，一種是指示發(fā)射狀態(tài)時(shí)的功率增長(zhǎng)情況，另一種是指示TC35的工作狀態(tài)，可用AT命令A(yù)T+SYNC進(jìn)行切換，本模塊使用的是后一種。當(dāng)LED熄滅時(shí),表明TC35處于關(guān)閉或睡眠狀態(tài)；當(dāng)LED為600 ms亮/600ms熄時(shí)，表明SIM卡沒(méi)有插入或TC35正在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)登錄；當(dāng)LED為75 ms亮/3s熄時(shí)，表明TC35已登錄進(jìn)網(wǎng)絡(luò)，處于待機(jī)狀態(tài)。332腳為控制腳，其中30為RTC backup，31為Power down，32 為SYNC。35～38為語(yǔ)音接口，336接揚(yáng)聲器放音。338可以直接接駐極體話筒來(lái)采集聲音（37是話筒正端，39是話筒負(fù)端）TC35開(kāi)發(fā)技巧：同時(shí)模塊在在發(fā)射時(shí)，電流峰值可高達(dá)2A。同時(shí)在此電流峰值時(shí)，電源電壓（送入模塊的電壓）。所以該模塊對(duì)電源的要求較高，電源的內(nèi)阻+FFC聯(lián)接線的電阻必需小于200mΩ。 單片機(jī)通過(guò)兩根I/O口控制TC35的開(kāi)關(guān)機(jī)、復(fù)位等，通過(guò)串口與TC35進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，通信速率為9600Kbps，采用8位異步通訊方式，1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位。TC35模塊輸入輸出的TTL正電平邏輯不是+5V，而是+，因此必要時(shí)加端口保護(hù)。配件清單如下：TC35模塊一個(gè)，40芯專用排線及接插件一個(gè)，G天線轉(zhuǎn)接線一根，GSM小天線一根普通SIM卡座一個(gè)。圖34TC35西門子工業(yè)GSM模塊4 硬件電路的設(shè)計(jì)電路的設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)部分。將每一部分按照總體框圖的要求設(shè)計(jì)好，才能保證整體電路的質(zhì)量。為我們下面的程序設(shè)計(jì)，打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。單元電路的設(shè)計(jì)步驟分為以下三步。第一步：根據(jù)總體方案對(duì)單元電路的要求，明確單元電路的功能、性能指標(biāo)。注意各單元電路之間的輸入輸出信號(hào)的邏輯關(guān)系和時(shí)序關(guān)系，盡量避免使用電平轉(zhuǎn)換電路。第二步：選擇設(shè)計(jì)單元電路的結(jié)構(gòu)形式。通常選擇學(xué)過(guò)的熟悉的電路，或者通過(guò)查閱資料選擇更合適的、更先進(jìn)的電路，在此基礎(chǔ)上高度改進(jìn)，使電路的結(jié)構(gòu)形式最佳。在選擇電路時(shí)充分考慮經(jīng)下幾個(gè)問(wèn)題： （1）電路的功能滿足要求。（2）電路的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低（3）電路的性能穩(wěn)定、通用性強(qiáng)。第三步：畫(huà)出單元電路電路圖。 系統(tǒng)電源的設(shè)計(jì)首先我們來(lái)完成最基本，最必須的電源部分的設(shè)計(jì)，任何電路都離不開(kāi)電源部分，單片機(jī)系統(tǒng)也不例外，而且我們應(yīng)該高度重視電源部分，不能因?yàn)殡娫床糠蛛娐繁容^簡(jiǎn)單而有所忽視，其實(shí)有將盡一半的故障或制作失敗都和電源有關(guān)，電源部分做好才能保證電路的正常工作。在上一章中對(duì)硬件的選擇上可以發(fā)現(xiàn)從單片機(jī)到GSM都是需要用+5v直流電源的。因此我們對(duì)電源的設(shè)計(jì)就是要給系統(tǒng)提供合理的電源供給。我們生活工作中最常見(jiàn)的電源是220v交流電源，是目前我國(guó)居民最常用的標(biāo)準(zhǔn)電壓的有效值（我們常用的各種家用用電器上所標(biāo)注的電壓值220V即為有效值）。我國(guó)交流電頻率為50Hz。所以我們要以220v交流電源為基礎(chǔ)，供給+5v直流電源。所設(shè)計(jì)的電路實(shí)現(xiàn)的功能是，輸入家用220v交流電，經(jīng)過(guò)全橋整流，穩(wěn)壓后輸出穩(wěn)定的5v直流電。而且我們?cè)O(shè)計(jì)的電路要有方便實(shí)用，輸出電壓穩(wěn)定，最大輸出電流為1A，電路能帶動(dòng)一定的負(fù)載等特點(diǎn)。首先翻閱了參考書(shū)，復(fù)習(xí)了整流穩(wěn)壓的一些電路知識(shí)，然后設(shè)計(jì)出一個(gè)實(shí)現(xiàn)電路如下圖41所示。圖41電源設(shè)計(jì)接線圖從圖上看,變壓器輸入端經(jīng)過(guò)一個(gè)保險(xiǎn)連接電源插頭,如果變壓器或后面的電路發(fā)生短路，保險(xiǎn)內(nèi)的金屬細(xì)絲就會(huì)因大電流引發(fā)的高溫溶化后斷開(kāi)。變壓器后面由4個(gè)二極管組成一個(gè)橋式整流電路，整流后就得到一個(gè)電壓波動(dòng)很大的直流電源，所以在這里接一個(gè)330uF/25V的電解電容。變壓器輸出端的9V電壓經(jīng)橋式整流并電容濾波，在電容C1兩端大約會(huì)有11V多一點(diǎn)的電壓，假如從電容兩端直接接一個(gè)負(fù)載，當(dāng)負(fù)載變化或交流電源有少許波動(dòng)都會(huì)使C1兩端的電壓發(fā)生較大幅度的變化，因此要得到一個(gè)比較穩(wěn)定的電壓，在這里接一個(gè)三端穩(wěn)壓器的元件。三端穩(wěn)壓器是一種集成電路元件，內(nèi)部由一些三極管和電阻等構(gòu)成，在分析電路時(shí)可簡(jiǎn)單的認(rèn)為這是一個(gè)能自動(dòng)調(diào)節(jié)電阻的元件，當(dāng)負(fù)載電流大時(shí)三端穩(wěn)壓器內(nèi)的電阻自動(dòng)變小，而當(dāng)負(fù)載電流變小時(shí)三端穩(wěn)壓器內(nèi)的電阻又會(huì)