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正文內(nèi)容

基于at89c52單片機(jī)的小區(qū)門禁系統(tǒng)(編輯修改稿)

2024-07-24 17:27 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 讀操作是對(duì)物理上分開的接收寄存器進(jìn)行訪問的。AT89C52串口有4種操作模式:(1)模式0:串口數(shù)據(jù)通過RxD進(jìn)入。TxD輸出時(shí)鐘,每次發(fā)送或接收以LSB(最低位)作為首位,每次8位。波特率固定為MCU時(shí)鐘頻率的十二分之一。(2)模式1:TxD引腳發(fā)送數(shù)據(jù),RxD引腳接收數(shù)據(jù),每次數(shù)據(jù)為10位,一個(gè)起始位(0),8個(gè)數(shù)據(jù)位(LSB在前)以及一個(gè)停止位(1)。(3)模式2:TxD引腳發(fā)送數(shù)據(jù),RxD引腳接收數(shù)據(jù),每次數(shù)據(jù)為11位,一個(gè)起始位(0),8個(gè)數(shù)據(jù)位(LSB在前),一個(gè)可編程第9位以及一個(gè)停止位(1)。發(fā)送時(shí),第9個(gè)數(shù)據(jù)位((SCON內(nèi)的RB8位)可置為0或1。(4)模式3:TxD引腳發(fā)送數(shù)據(jù),RxD引腳接收數(shù)據(jù),每次數(shù)據(jù)為11位,一個(gè)起始位(0),8個(gè)數(shù)據(jù)位(LSB在前),一個(gè)可編程第9位以及一個(gè)停止位(1)。UART模式2和模式3有一個(gè)專門的應(yīng)用領(lǐng)域即多機(jī)通信。在這兩種模式時(shí),接收為9位數(shù)據(jù)。第9位存入RB8。接下來是停止位。UART可編程為:接收到停止位時(shí),僅當(dāng)RB8=1時(shí)串口中斷才有效??赏ㄟ^置位SCON內(nèi)的SM2位來選擇這一特性。 RS422通信標(biāo)準(zhǔn)RS422是一種以差動(dòng)平衡方式傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn),所謂平衡,是指雙端發(fā)送和雙端接收,所以傳送信號(hào)線要用兩條線AA39。和BB39。,發(fā)送端分別采用平衡發(fā)送器和差動(dòng)接收器。這種標(biāo)準(zhǔn)的電氣特性對(duì)邏輯電平的定義是根據(jù)兩條傳輸線之間的電位差來決定的,當(dāng)AA39。線比BB39。線的電平低于2V時(shí)表示邏輯電平“1”,當(dāng)AA39。線比BB39。線的電平高于2V時(shí),表示邏輯電平“0”。很明顯,這種方式和RS232采用單端接收器和單端發(fā)送器,只用一條信號(hào)線傳輸信息,并且根據(jù)該信號(hào)線上的電平相對(duì)于公共信號(hào)地電平的大小來決定邏輯電平的“1”和“0”是不同的。RS422電路有發(fā)送器,平衡連接電纜,電纜終端負(fù)載以及接收器組成。它通過平衡發(fā)送器把邏輯電平變成電位差,完成始端的信息傳輸,通過差動(dòng)接收器把電位差轉(zhuǎn)換為邏輯電平,實(shí)現(xiàn)終端的數(shù)據(jù)接收,RS422采用了雙線傳輸,大大增強(qiáng)了抗共模干擾的能力,因此最大傳送速率可以達(dá)到10Mbit/s(傳送距離是15m時(shí))。若傳送速率能降到90Kbit/s時(shí),則最大傳輸距離可以達(dá)到1200m。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電路中只能有一個(gè)發(fā)送器,可以有多個(gè)接收器,所以可以組成網(wǎng)絡(luò)。該標(biāo)準(zhǔn)允許驅(qū)動(dòng)器輸出為12V16V,接收器輸入電平可以低到1200mV。本門禁系統(tǒng)采用RS422串行總線的主要原因是,考慮到門禁系統(tǒng)控制電路有時(shí)距離上位機(jī)的距離很遠(yuǎn),從而拋棄了RS232的技術(shù)路線,采用RS422。經(jīng)過遠(yuǎn)距離的傳輸后,我再把所得到的RS422信號(hào)經(jīng)過RS422RS232轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換,換為上位機(jī)所能識(shí)別的RS232標(biāo)準(zhǔn)電平。我們?cè)谙旅鎸?huì)給出RS422的通信電路原理圖。在原理圖中,我們將會(huì)詳細(xì)的看到RS422的通信過程。其中電路圖的原理圖如圖31所示。圖31 RS422通信電路原理圖本系統(tǒng)所用的收發(fā)器是MAXIM公司的MAX487,MAX487是低功耗的RS422收發(fā)器,它的工作電流IIC為350uA(最大值),這是現(xiàn)有的RS422收發(fā)器中功耗較小的一種,轉(zhuǎn)換速率限制的輸出實(shí)際上抑制了數(shù)據(jù)線終端失配引起的反射,這樣,它可以在更長的電纜上進(jìn)行準(zhǔn)確無誤的傳輸。MAX487最高可以以250Kbit/s的速率進(jìn)行發(fā)送,它是標(biāo)準(zhǔn)的半雙工收發(fā)器,為此,在電路設(shè)計(jì)上要實(shí)現(xiàn)全雙工的通信線路,使用了兩個(gè)MAX487。一個(gè)專門接收,另一個(gè)專用于發(fā)送數(shù)據(jù)。 RS422RS232轉(zhuǎn)換電路由于本門禁系統(tǒng)考慮到控制器和管理上位機(jī)的距離有時(shí)很遠(yuǎn),所以在數(shù)據(jù)傳輸中采用了RS422格式,要想和上位機(jī)通信,必須把單片機(jī)傳送過來的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。此轉(zhuǎn)換器不僅可以用到本門禁系統(tǒng)中,還可以用到所有的需要RS232RS422/485的場(chǎng)合,是一種通用的轉(zhuǎn)換器。MAX490內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖32所示。圖32 MAX490內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖考慮到有時(shí)轉(zhuǎn)換器工作的環(huán)境會(huì)十分復(fù)雜,存在著許多不可預(yù)測(cè)的干擾,因此,抗干擾問題是設(shè)計(jì)中所要解決的主要問題。在收集眾多資料的基礎(chǔ)上,決定采用“接受/驅(qū)動(dòng)隔離接受/驅(qū)動(dòng)”的工作方式最為可靠。同時(shí),又考慮到有時(shí)數(shù)據(jù)傳輸中的上行干擾也比較大,所以用了電源隔離模塊,使用不同的電源給其中的模塊供電。該電路首先通過MAX490芯片將單片機(jī)側(cè)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)碾娏鳝h(huán)信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS標(biāo)準(zhǔn)的電平信號(hào),然后通過光隔進(jìn)行光電隔離,得到同樣是和TTL/CMOS電平兼容的電平信號(hào),最后經(jīng)MAX232A芯片轉(zhuǎn)換成RS232電平。 IIC總線IIC總線(Inter Integrate Circuit BUS)全稱是芯片間總線,它是一種由PHILIPS公司開發(fā)的兩線式串行總線,用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。它可以兩根連線實(shí)現(xiàn)全雙工同步數(shù)據(jù)傳輸,可以極為方便的構(gòu)成外圍器件擴(kuò)展系統(tǒng)。(1)IIC總線的組成IIC總線是由數(shù)據(jù)線SDA和時(shí)鐘SCL構(gòu)成的串行IIC總線,可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。在CPU與被控IC之間、IC與IC之間進(jìn)行雙向傳送,最高傳送速100kbps。CPU發(fā)出的數(shù)據(jù)信號(hào)分為地址碼和有效數(shù)據(jù)兩部分,地址碼用來選址,即接通需要接收收據(jù)的器件。器件選通后,就可以向選通的器件發(fā)送有效數(shù)據(jù)。(2)IIC總線的通信IIC規(guī)程運(yùn)用主/從雙向通訊。器件發(fā)送數(shù)據(jù)到總線上,則定義為發(fā)送器,器件接收數(shù)據(jù)則定義為接收器。主器件和從器件都可以工作于接收和發(fā)送狀態(tài)??偩€必須由主器件(通常為微控制器)控制,主器件產(chǎn)生串行時(shí)鐘(SCL)控制總線的傳輸方向,并產(chǎn)生起始和停止條件。SDA線上的數(shù)據(jù)狀態(tài)僅在SCL為低電平的期間才能改變,SCL為高電平的期間,SDA狀態(tài)的改變被用來表示起始和停止條件。(3)IIC總線傳輸數(shù)據(jù)類型開始信號(hào):SCL為高電平時(shí),SDA由高電平向低電平跳變,開始傳送數(shù)據(jù)。結(jié)束信號(hào):SCL為低電平時(shí),SDA由低電平向高電平跳變,結(jié)束傳送數(shù)據(jù)。應(yīng)答信號(hào):接收數(shù)據(jù)的IC在接收到數(shù)據(jù)后,向發(fā)送數(shù)據(jù)的IC發(fā)出特定的低電平脈沖,表示己收到數(shù)據(jù)。主控器向接收單元發(fā)出一個(gè)信號(hào)后,等待受控單元發(fā)出一個(gè)應(yīng)答信號(hào),主控器接收到應(yīng)答信號(hào)后,根據(jù)實(shí)際情況作出是否繼續(xù)傳遞信號(hào)的判斷。若未收到應(yīng)答信號(hào),由判斷為接收單元出現(xiàn)故障。(4)IC總線的優(yōu)點(diǎn)IIC總線最主要的優(yōu)點(diǎn)是其簡(jiǎn)單性和有效性。由于接口直接在組件之上,因此IIC總線占用的空間非常小,減少了電路板的空間和芯片管腳的數(shù)量,降低了互聯(lián)成本。IIC總線的長度可高達(dá)25英尺,并且能夠以10Kbps的最大傳輸速率支持40個(gè)組件。IIC,總線的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,它支持多主控(multimastering),其中任何能夠進(jìn)行發(fā)送和接收的設(shè)備都可以成為主控器。一個(gè)主控能夠控制信號(hào)的傳輸和時(shí)鐘頻率。當(dāng)然,在任何時(shí)間點(diǎn)上只能有一個(gè)主控。 第4章 系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫是信息的集合體。關(guān)系數(shù)據(jù)庫是利用數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)組織的一種方式,是現(xiàn)代流行的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍的一種,也是最有效率的數(shù)據(jù)組織方式之一。數(shù)據(jù)庫是整個(gè)門禁系統(tǒng)管理核心。實(shí)時(shí)監(jiān)控、卡機(jī)設(shè)置及人員部門信息管理等等,都離不開系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,人員的進(jìn)出記錄以及進(jìn)出權(quán)限和通行時(shí)間也都記載在數(shù)據(jù)庫中。Access由于其全環(huán)繞數(shù)據(jù)庫文件結(jié)構(gòu)而在桌面數(shù)據(jù)庫開發(fā)應(yīng)用中顯得與眾不同,并且容易開發(fā)。本門禁系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)庫不會(huì)很大,所以選擇了Access數(shù)據(jù)庫。,可以包含有數(shù)據(jù)對(duì)象(表、索引和查詢)和應(yīng)用對(duì)象(窗口、報(bào)表、宏和VBA代碼模塊)。因此。Access的這種“包羅萬象”、便捷。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì):在本系統(tǒng)中,系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫主要分為以下三個(gè)主要部分:(1)人事信息管理的基本信息這里面記錄著小區(qū)的人事信息,包括人員的姓名、編號(hào)、所屬單位、刷卡權(quán)限等項(xiàng)的記錄。(2)卡機(jī)設(shè)置的基本信息卡機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的核心,在其中,很多參數(shù)需要設(shè)置。首先,控制器的名稱,這是表明是哪個(gè)控制器,每個(gè)控制器在數(shù)據(jù)庫中都有自己的名稱??C(jī)編碼、卡機(jī)名稱、端口號(hào)、所屬樓區(qū)、所屬幢號(hào)。這些都是為了方便實(shí)時(shí)管理卡機(jī)的狀態(tài)。(3)門禁出入的基本信息人員通過特定區(qū)域刷卡后,控制器接收到讀卡器發(fā)送而來的卡片碼后進(jìn)行比對(duì),然后再將卡片編號(hào)傳給上位機(jī)。如果該卡片合法,上位機(jī)收到此卡片編號(hào)后從對(duì)應(yīng)的人員信息表中查找出卡片持有者的相關(guān)信息,這些項(xiàng)都記錄到Access數(shù)據(jù)庫中建立的表當(dāng)中,以便將來查詢使用。 串行通信動(dòng)態(tài)鏈接庫的設(shè)計(jì)1.DDL文件及動(dòng)態(tài)鏈接庫DLL是Dynamic Link Library的縮寫,意為動(dòng)態(tài)鏈接庫。在Windows中,許多應(yīng)用程序并不是一個(gè)完整的可執(zhí)行文件,它們被分割成一些相對(duì)獨(dú)立的動(dòng)態(tài)鏈接庫,即DLL文件,放置于系統(tǒng)中。當(dāng)我們執(zhí)行某一個(gè)程序時(shí),相應(yīng)的DLL文件就會(huì)被調(diào)用。一個(gè)應(yīng)用程序可有多個(gè)DLL文件,一個(gè)DLL文件也可能被幾個(gè)應(yīng)用程序所共用,這樣的DLL文件被稱為共享DLL文件。程序可根據(jù)DLL文件中的指令打開、啟用、查詢、禁用和關(guān)閉驅(qū)動(dòng)程序。DLL文件本身不能運(yùn)行,它需要一個(gè)入出口函數(shù),在應(yīng)用程序使用DLL的內(nèi)容前,系統(tǒng)先調(diào)用入口函數(shù)完成DLL的初始化和終止工作2.系統(tǒng)部分動(dòng)態(tài)鏈接庫函數(shù)介紹(1)設(shè)定日期時(shí)間函數(shù)int sc_setdate(int _port, Char ctradd, Char*iodata)參數(shù)說明:iodata:,長度:2個(gè)byte ctradd: 控制器地址日期時(shí)間,長度:14個(gè)Bytes輸出資料:無響應(yīng)資料響應(yīng)說明:0:正確 1:錯(cuò)誤(2)設(shè)定時(shí)間區(qū)域函數(shù)int sc_ settimezone(int _port, Char ctradd, Char*iodata)響應(yīng)說明:0:正確 1:錯(cuò)誤參數(shù)說明:iodata:,長度:2個(gè)byte ctradd:控制器地址TIME ZONE,長度:80個(gè)byte輸出資料:無響應(yīng)資料響應(yīng)說明:0:正確 1:錯(cuò)誤(3)新增一筆人員卡片資料函數(shù)int sc_write_ data(int _port, Char ctradd ,Char*iodata)參數(shù)說明:iodata: 長度:2個(gè)byte ctradd:控制器地址新增資料:長度16個(gè)byte輸出資料:無響應(yīng)資料刷卡權(quán)限:0:不需要密碼。1:皆需要密碼。響應(yīng)說明:0:正確 1:錯(cuò)誤(4)更新一筆人員卡片資料函數(shù)int sc_update_data(int _port, Char ctradd ,Char*iodata)參數(shù)說明:iodata: 長度:2個(gè)byte ctradd:控制器地址更新資料:長度16個(gè)byte輸出資料:無響應(yīng)資料響應(yīng)說明:0:正確 1:錯(cuò)誤(5)刪除一筆人員卡片資料函數(shù)i
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