【文章內(nèi)容簡介】 引腳定義：引腳名稱引腳功能A0A2器件地址輸入SDA串行數(shù)據(jù)輸入輸出SCL串行時(shí)鐘輸入WP寫保護(hù)VCC電源GND地： 串行時(shí)鐘信號(hào)引腳（SCL）：在SCL輸入時(shí)鐘信號(hào)的上升沿將數(shù)據(jù)送入EEPROM器件，并在時(shí)鐘的下降沿將數(shù)據(jù)讀出。串行數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳（SDA）：引腳可實(shí)現(xiàn)雙向串行數(shù)據(jù)傳輸。該引腳為開漏輸出，可與其他多個(gè)開漏輸出器件或開集電極器件線或鏈接。器件/頁 地址腳（A2，A1，A0）：A2，A1和A0引腳為AT24C02的硬件地址輸入引腳，在一個(gè)總線上最一個(gè)總線上最多可尋址八個(gè)2K器件，A2，A1和A0必須內(nèi)部鏈接。寫保護(hù)（WP）引腳：AT24C02具有用于硬件數(shù)據(jù)寫保護(hù)功能的引腳。當(dāng)該引腳接GND時(shí)，允許正常的讀寫操作，當(dāng)該引腳接VCC時(shí)，芯片啟動(dòng)寫保護(hù)功能。電子鎖控制采用9012三極管驅(qū)動(dòng)5V繼電器,單片機(jī)的輸出OUT通過9012三極管驅(qū)動(dòng)繼電器, 繼電器的輸出直接接繼電器線圈的一端,線圈的另一端接GND。繼電器的公共點(diǎn)和長開點(diǎn)分別接電子鎖的兩跟控制線由于電子鎖的開關(guān)是靠兩根控制線是否連通來控制的,當(dāng)兩根控制線接在一起時(shí)就開門,反之如果兩根控制線斷開就鎖門。因此當(dāng)單片機(jī)的輸出端輸出高電平時(shí)三極管倒通,9012的輸入端為低電平,由于9012在這電路中起到開關(guān)作用,因此9012輸出為高電平。此時(shí)繼電器線圈上有電流流過,繼電器吸合,電子鎖的兩根控制線接通,電子鎖開門。反之,如果單片機(jī)輸出高電平三極管不倒通, 9012三極管的輸出為低電平,因此繼電器線圈沒電路,繼電器不動(dòng)作,電子鎖的控制線保持?jǐn)嚅_,電子鎖鎖門。電路圖如下： 繼電器模塊電路報(bào)警電路有一個(gè)直流蜂鳴器和9012三極管構(gòu)成,電路圖如圖所示。,三極管倒通,電流從+5V電源經(jīng)過蜂鳴器和三極管的CE極流向地，蜂鳴器有電流流過則發(fā)聲報(bào)警。,三極管截止,沒有電流從蜂鳴器流過,蜂鳴器停止發(fā)聲,。射頻卡讀卡器塊的采用了按鍵復(fù)位電路， 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障,可通過按下復(fù)位按鍵，系統(tǒng)將復(fù)位,讓系統(tǒng)重新初始化運(yùn)行。射頻卡讀卡器在系統(tǒng)初始化后進(jìn)入工作模式，通過按鍵來切換各種模式。工作模式按下K1即進(jìn)入注冊(cè)模式，再次按下K1進(jìn)入注冊(cè)模式，接著按K1循環(huán)到工作模式。 按鍵模塊射頻卡讀卡器工作模式下刷卡，當(dāng)PowerLed為低電平D1亮，則表示刷卡成功此卡為合法卡允許進(jìn)入。當(dāng)LED為低電平時(shí)D2亮，說明此是所刷的卡編號(hào)并未存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第4章 射頻卡讀卡器的軟件設(shè)計(jì) 4 射頻卡讀卡器的軟件設(shè)計(jì)現(xiàn)在單片機(jī)編程使用的語言大多為匯編語言和C語言。運(yùn)用匯編語言編程的好處是代碼生成效率高,程序運(yùn)行速度快；不足是程序的可讀性和可移植性比較差,用匯編語言編寫單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)程序的周期長,調(diào)試和排錯(cuò)相當(dāng)困難。C語言是一種通用的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言,它既可用來編寫計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)程序,也可用來編寫一般的應(yīng)用程序,用它編寫的程序,具有較好的可讀性和可移植性。所以在本設(shè)計(jì)中運(yùn)用C語言進(jìn)行射頻卡讀卡器程序設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)工作是按固定順序執(zhí)行的，主要流程如圖開始 初始化讀卡等待驗(yàn)證是否合法報(bào)警不開門非法卡合法卡開門延遲后自動(dòng) 系統(tǒng)工作流程圖讀卡器主程序內(nèi)用要完成系統(tǒng)初始化，讀卡器和高頻頻FM1702模塊的中斷處理程序，以及與PC機(jī)通信中斷處理程序等操作,流程圖如圖所示。 開始系統(tǒng)初始化有卡進(jìn)入N是否合法報(bào)警Y中斷 讀卡器主流程圖讀卡器軟件編程來進(jìn)行對(duì)射頻卡的一系列操作,主要有：防沖突程序、卡片的讀寫程序以及對(duì)卡片數(shù)據(jù)塊的操作等。讀卡程序的設(shè)計(jì)思路是在系統(tǒng)初始化后,射頻場(chǎng)檢測(cè)有Mifare1卡進(jìn)入射頻天線的有效范圍,讀卡程序按頃序啟動(dòng)防沖突程序和認(rèn)證程序,驗(yàn)證成功后最后操作卡片讀寫程序。程序流程圖見圖所示,下面介紹其中的幾個(gè)主要過程。有卡尋卡防沖突選擇卡片讀卡是寫卡串口啟動(dòng)寫卡 Mifare1卡是一種以被動(dòng)方式工作的卡,進(jìn)入射頻區(qū)的Mifare1卡上電后進(jìn)入IDLE狀態(tài),它通過吸收感應(yīng)區(qū)內(nèi)的磁場(chǎng)能量進(jìn)行工作,不會(huì)主動(dòng)發(fā)出信號(hào)。讀卡器必須不間斷地向外發(fā)出請(qǐng)求信號(hào),符合條件的卡只有在接收到請(qǐng)求信號(hào)之后才會(huì)進(jìn)行響,。程序中用Mf500ComReq（）函數(shù)不斷向外循環(huán)發(fā)請(qǐng)求信號(hào),檢查感應(yīng)區(qū)是否有符合條件的卡,一旦有符合條件的卡進(jìn)入并被選中,程序退出循環(huán)請(qǐng)求過程,進(jìn)入防沖突過程。Request std指令分為和Request all兩個(gè)指令。Request al指令的功能是在天線范圍內(nèi)檢查所有符合條件的卡,無論是處于IDLE狀態(tài)還HALT狀態(tài)的卡,都會(huì)響應(yīng)。Request std指令只對(duì)天線范圍內(nèi)處于IDLE狀態(tài)的卡有效,對(duì)HALT狀態(tài)的卡無效?？紤]到至少有兩張卡同時(shí)進(jìn)入感應(yīng)區(qū)的可能,設(shè)計(jì)中采用Request all指令, Mf500ComReq（）函數(shù)主要代碼及相關(guān)注釋見附錄。所謂防沖突又叫防碰撞、防重疊,就是從多張進(jìn)入感應(yīng)區(qū)的卡中選出一張來進(jìn)行操作。如果只有一張進(jìn)入感應(yīng)區(qū),并且已經(jīng)知道了卡的序列號(hào)（SN）,則可跳過此步,直接進(jìn)入選卡命令,若不知道卡的序列號(hào),則必須調(diào)用防沖突函數(shù)mF500CascAnticoll(),以得到感應(yīng)區(qū)內(nèi)卡的序列號(hào)。若同時(shí)有多張卡在感應(yīng)區(qū)內(nèi),防沖突函數(shù)能夠選擇其中的一張卡并得到其序列號(hào)。防沖突指令只是獲得一張Mifare 1卡的序列號(hào),并沒有真正選中這張卡。選中卡應(yīng)由Select（見下一步）指令完成。SN為40位長5個(gè)字節(jié),實(shí)際有意義的只有前4個(gè)字節(jié),最后一個(gè)字節(jié)是SN的異或校驗(yàn)的校驗(yàn)碼,在獲得SN之后,一般應(yīng)在程序中對(duì)所接收到的SN進(jìn)行校驗(yàn),以確保數(shù)據(jù)的正確性。mF500CascAnticoll()函數(shù)主要代碼及相關(guān)注釋見附錄。選擇卡片就是根據(jù)已知的序列號(hào)讀出卡的容量編碼（一字節(jié)）。只有經(jīng)過這一步驟后才算真正選中了一張卡,以后的操作都對(duì)這張卡進(jìn)行。選擇卡片指令是很重要的,而且必須首先被使用,因?yàn)榭ㄆ挥邢缺贿x中了,然后才能進(jìn)行讀、寫等操作。選擇卡片過程是通過Mf500CascSelect（）函數(shù)實(shí)現(xiàn)的,其主要程序代碼及相關(guān)注釋見附錄。如果完成了前面幾個(gè)步驟,說明所選卡是本系統(tǒng)的卡,就可以對(duì)Mifare卡正常進(jìn)行讀、寫了。讀卡函數(shù)Mf500Read（）從已通過密碼驗(yàn)證的扇區(qū)中讀取一個(gè)數(shù)據(jù)塊,共16個(gè)字節(jié),其中前面幾個(gè)字節(jié)即為卡號(hào)（1個(gè)字節(jié)表示2位卡號(hào),本系統(tǒng)卡號(hào)長度為10,所以需要前面5個(gè)字節(jié)。）Mf500Read（）函數(shù)主要代碼及相關(guān)注釋見附錄。 卡掛起當(dāng)對(duì)卡中的數(shù)據(jù)處理完后,程序應(yīng)使卡處于掛起狀態(tài),此時(shí)即使卡在感應(yīng)區(qū)域,讀卡器也不會(huì)再對(duì)該卡進(jìn)行任何操作。Mf500Halt（）函數(shù)用來實(shí)現(xiàn)卡掛起功能,其主要代碼及相關(guān)注釋見附錄。 開始延時(shí)尋卡IC卡處理程序防沖突加載密碼該卡發(fā)送數(shù)據(jù)等待卡拿開等待一次性操作 初始化開 始電子鎖吸收延時(shí)電子鎖釋放延時(shí)金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第5章 讀卡器的調(diào)試 5 讀卡器的調(diào)試系統(tǒng)包含軟件和硬件，調(diào)試是比較重要的，綜合實(shí)際情況,可將調(diào)試分為幾步。畢竟硬件是軟件存在的基礎(chǔ)，保證硬件正常后才能檢測(cè)軟件的缺陷和漏洞；那么第一是硬件電路的調(diào)試,硬件電路正確無誤后，第二進(jìn)入軟件的調(diào)試。開始檢查硬件電路，當(dāng)中主要包含電源是否連接正常、單片機(jī)是否正常工作、最主要的是射頻基站模塊能否正常工作等等。然后再通過串口調(diào)試助手,觀察單片機(jī)與射頻基站模塊通訊時(shí),兩者所傳送的數(shù)據(jù),觀察數(shù)據(jù)是否正確，這部分的調(diào)試起初只寫簡單程序，檢測(cè)能否與RF卡確立連接,接著添加程序?qū)⒖ㄖ行蛄刑?hào)讀出，最后增加的是卡中的信息讀寫程序。然后是無線通信的檢測(cè),看發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)正確與否。最后就是單片機(jī)通過串口將數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)的調(diào)試。最先檢測(cè)STC89C52單片機(jī)芯片能否正常工作,首先檢測(cè)單片機(jī)的電源壓是否是5V,若是,在檢測(cè)單片機(jī)的EA端,是否為5V,如果是就再檢測(cè)單片機(jī)的復(fù)位電路是否能夠復(fù)位成功,若成功,就再檢測(cè)第18腳和第19腳接的晶振，能否起振，起振的正常對(duì)地電壓是2V上下,如果沒有電壓單片機(jī)必定不可正常工作。MAX232是串口通信的核心，首先檢測(cè)MAX232的電源腳與地腳之間的電壓是否正常,而后看外接的四個(gè)電容有沒有接反,所有檢測(cè)沒有問題后再用萬用表檢測(cè)輸出端和輸入端的電壓是否正常。 本門禁監(jiān)控系統(tǒng)主要應(yīng)用于門禁監(jiān)控和管理。系統(tǒng)由讀卡器、PC機(jī)、控制器等組成。讀卡方式為非接觸式讀卡方式,只要將射頻卡在讀卡器附近幾厘米之內(nèi)快速晃動(dòng)一次,讀卡器就能感應(yīng)到有射頻卡并將射頻卡中的信息卡號(hào)發(fā)送到主機(jī),主機(jī)檢查射頻卡的合法性,決定是否開門,并且將結(jié)果反饋給讀卡器,由讀卡器通過控制器完成開門動(dòng)作。系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)、安全、可靠、易維護(hù)、易擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)。（1）存在的問題：由于時(shí)間的限制，為了能實(shí)現(xiàn)最基本的功能，我將設(shè)計(jì)簡化了許多，一些輔助性質(zhì)的功能給去掉了如顯示功能。但在做硬件期間，很多功能不能完成。希望在以后可以完成。 （2）展望：隨著社會(huì)的發(fā)展門禁技術(shù)會(huì)越來越成熟,智能門禁系統(tǒng)的應(yīng)用范圍也將越來越廣泛,不僅可用于監(jiān)獄銀行等重要場(chǎng)所，還可用于智能大廈或智能小區(qū)以及用于企業(yè)的考勤管理、安防報(bào)警、停車場(chǎng)控制等領(lǐng)域。 硬件實(shí)物圖 射頻讀卡器和IC卡 實(shí)物圖背面。當(dāng)合法IC卡放在刷卡模塊上時(shí)，蜂鳴器會(huì)“滴”的一聲，顯示屏上就會(huì)顯示是合法卡。當(dāng)非法IC卡放在刷卡模塊時(shí)，蜂鳴器會(huì)發(fā)出“嘀嘀嘀”的聲音顯示屏上顯示是非法卡。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1] [M].科學(xué)技術(shù)出版社,1997.[2] [D].武漢中國地質(zhì)大學(xué),2007.[3] RC500的RFID讀卡器的設(shè)計(jì)[D].西安西安交通大學(xué),2008.[4] [M].西安電子科技大學(xué)出版社,1999.[5] [M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,1997.[6] [M].華中理工大學(xué)出版社,1990.[7] [M].電子科技大學(xué)出版社,2001.[8] [J].中國安防2011.[9] [J]..[10] 胡謙珀. MCS51單片機(jī)多串口通訊技術(shù)應(yīng)用分析[J]..[11] 胡建波,[J]..[12] 刑海霞,[J]..[13] 萬國帥,李寶贏,[J]..[14] 榮峰,[J]..[15] [J]..金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致謝致謝一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)很快就要結(jié)束了，在此期間，我學(xué)到了一些更為實(shí)際的技巧和如何將理論運(yùn)用到實(shí)際中的技巧。多謝王歡老師在此期間對(duì)我的悉心指導(dǎo)和教誨。在此，我表示衷心地感謝。三個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我感觸很深，從對(duì)畢業(yè)課題的懵懂無知到整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，我翻閱了大量的資料，幾乎把四年來的專業(yè)課本都翻遍了，從而不知不覺間也就將四年來學(xué)的知識(shí)重新學(xué)了一遍，同時(shí)也將這些知識(shí)系統(tǒng)條理化了。在此期間，我遇到了很多的難題，比如單片機(jī)使用，protle軟件的使用等等，感謝老師的耐心地指導(dǎo)才將其解決。再次感謝老師不辭辛勞地在我設(shè)計(jì)期間在理論和實(shí)踐各個(gè)方面對(duì)我的有益的建議和具體指導(dǎo)，他們誨人不倦的精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、平易近人的工作作風(fēng)、淵博的學(xué)識(shí)，使我欽佩不已，終生難忘。同時(shí)，感謝在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，給予我?guī)椭耐瑢W(xué)和朋友致以謝意。因?yàn)槲覀€(gè)人知識(shí)面的局限性，經(jīng)驗(yàn)的缺乏，設(shè)計(jì)中某些細(xì)節(jié)難免有錯(cuò)誤，文中難免有不當(dāng)和疏漏之處。感謝百忙之中抽出寶貴時(shí)間為本文審閱的各位老師，望各位老師批評(píng)指正。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 附錄 附錄1 系統(tǒng)原理圖附錄2 程序12864程序includedefine uchar unsigned chardefine uint unsigned intsbit RS=P3^7。sbit RW=P3^6。sbit E=P3^5。 sbit PSB=P0^1。 //硬件上的串口,并口選擇位,此開發(fā)板用的是并口,此位置1為并口uchar code table_7[]={(}。uchar code table_8[]={)}。uchar code table_9[]={ }。ucha