【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 路 控制工作指示燈 電路組成如圖 25: 以 Q5 的基極與 口相連 ,由三極管 901發(fā)光二極管、限流電阻組成。 工作原理 : 當(dāng) 口輸出高電平時(shí) ,Q5 導(dǎo)通 ,發(fā)光二極管點(diǎn)亮。 當(dāng) 口輸出低電平時(shí) ,Q5 截止 ,發(fā)光二極管熄滅。 圖 25 工作指示燈電路 出門(mén)按鈕 當(dāng)按下時(shí) ,給 口輸入低電平。出門(mén)按鈕如圖 26 圖 26 出門(mén)開(kāi)關(guān)電路 讀卡模塊 設(shè)計(jì)上我們采用 ID 射頻卡讀卡器。 EM9913BF 125KHz 感應(yīng)式讀卡模組是針對(duì) 125KHz非接觸式 RFID晶片而設(shè)計(jì)的讀卡模組 ,它能針對(duì)目前市面上 125KHz非接觸式 RFIDRadio Frequency Identification 晶片如 GK4001 晶片或其它規(guī)格現(xiàn)相近產(chǎn)品進(jìn)行資料讀取與資料判斷 ,使用者可以一次開(kāi)發(fā)感應(yīng)式讀卡及相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng) ,該模塊主要范圍為互動(dòng)式玩具、門(mén)禁管制系統(tǒng)、人員考勤管理、動(dòng)物或物品辨識(shí)及產(chǎn)品管理 ,此讀卡模組主要優(yōu)缺點(diǎn)敘述如下 : 優(yōu)點(diǎn) : 獨(dú)立性高 ,二次開(kāi)發(fā)容易 ,安裝簡(jiǎn)單 資料讀取穩(wěn)定性高 系統(tǒng)安全性高 ,RFID 資料不重復(fù)且難以復(fù)制 可選擇數(shù)據(jù)輸出格式 缺點(diǎn) : 電腦必須 24 小時(shí)開(kāi)機(jī) ,便于數(shù)據(jù)傳送。 硬件 /軟件功能 : 125KHz 感應(yīng)式讀卡機(jī)系統(tǒng)圖示如下圖 27: 使用 EM9913BF 模塊 ,在 515cm 距離內(nèi)讀取 GK4001 的時(shí)間不超過(guò) 70ms。感應(yīng)式讀卡系統(tǒng)電源 DC 5V,感應(yīng)線圈 (Antenna)為系統(tǒng)必需 ,感應(yīng)線圈可以與系統(tǒng)分開(kāi)放置 ,亦可設(shè)計(jì)與系統(tǒng)中 ,為防止感應(yīng)電磁場(chǎng)干擾 ,請(qǐng)勿將金屬板置于感應(yīng)線圈前后。 軟件功能模組 : Manchester 碼解碼 組織輸出格式 相應(yīng)輸入控制信號(hào) 控制信號(hào)輸入 卡片數(shù)據(jù)輸出 讀卡器示意圖如圖 27 圖 27 讀卡器示意圖 硬件 /軟件規(guī)則 : 讀卡模塊硬件結(jié)構(gòu) RF電路為 125KHz解碼比較電路 ,當(dāng) EM格式卡片進(jìn)入電磁場(chǎng)范圍 ,引起感應(yīng)電壓振幅變化 (amplitude modulation)時(shí) ,用以解碼。 內(nèi)部微控制器依據(jù) Manchester碼的規(guī)則將這些方波信號(hào)轉(zhuǎn)成 16進(jìn)制碼。 讀卡模塊軟件功能組成 卡片進(jìn)入感應(yīng)范圍 ,觸發(fā)讀卡模塊進(jìn)入讀卡狀態(tài)。 讀卡模塊讀入資料整理成輸出格式。 讀卡模塊將讀入資料整理成輸出格式 讀卡模塊將數(shù)據(jù)按 RS232 和 Wiegand26 格式輸出。 讀卡模塊資料輸入 /輸出引腳如表 23。 表 23 讀卡模塊引 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(hào)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(hào)輸出 13 TXD 輸出 RS232 數(shù)據(jù)輸出 讀卡模塊輸出規(guī)格 : (1)RS232 串行口規(guī)格 傳輸率 9600BPS。 起始位元 :0。 數(shù)據(jù)位元 :8 bits。同位元檢查 :無(wú)。 停止位元 :1。 流量控制 :硬件控制 RS232 數(shù)據(jù)由內(nèi)部控制器產(chǎn)生 ,內(nèi)部控制器將 40 bits 數(shù)據(jù) (注 :內(nèi)碼總計(jì) 64 bits 其中 9 bits 作為數(shù)據(jù)頭 ,15 bits 作為校驗(yàn)位 ,40bits 為卡號(hào)數(shù)據(jù) )轉(zhuǎn)換為 10 位 ASCII 碼。 (2)外觀尺寸圖 外觀尺寸如圖 28 輪廓尺寸 : mm mm 不包括引腳長(zhǎng)度 外觀形狀 : 28 讀卡器外型圖 讀卡器引腳連接圖如圖 29 圖 29 讀卡器引腳連接示意圖 非接觸式射頻卡的基本原理 : 每個(gè)卡片內(nèi)部有一個(gè)小芯片和感應(yīng)線圈 ,價(jià)格低廉 ,國(guó)內(nèi)最普及的 EM ID卡 ,大多為瑞士 nEM 或臺(tái)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(gè)唯一的 ,不可更改和復(fù)制的 ID內(nèi)碼 (64 位 2進(jìn)制機(jī)密的永不重復(fù)的卡號(hào) ),因其安全可靠 ,價(jià)格低廉而大量應(yīng)用于身份識(shí)別、產(chǎn)品防偽等領(lǐng)域。 讀卡器卡號(hào)輸出格式的說(shuō)明 : 由于歷史的原 因 ,或者不同領(lǐng)域習(xí)慣的原因 ,最常見(jiàn)到的有五種讀卡方式 : 格式 0:10 位十六進(jìn)制的 ASCII 字符串 ,即 10 Hex 格式。 ? ?如 :某樣卡讀出十六進(jìn)制卡號(hào)為 :“ 01026f6c3a”。 格式 1:將格式 1 中的后 8 位 ,轉(zhuǎn)換為 10 位十進(jìn)制卡號(hào) ,即 8H10D。 即將“ 026f6c3a”轉(zhuǎn)換為 :“ 0040856634”。 格式 2:將格式 1 中的后 6 位 ,轉(zhuǎn)換為 8 位十進(jìn)制卡號(hào) ,即 6H8D。即將“ 6f6c3a”轉(zhuǎn)換為 :“ 07302202”。 格式 3:將格式 1 中的倒數(shù)第 第 6 位 ,轉(zhuǎn)換為 3 位十進(jìn)制卡號(hào) ,再將后 4 位 ,轉(zhuǎn)換為 5 位十進(jìn)制卡號(hào) ,中間用“ ,”分開(kāi) ,即“ 2H + 4H”。 即將 2H“ 6f”轉(zhuǎn)換為 :“ 111” ,4H “ 6c3a”轉(zhuǎn)為“ 27706”。 最終將 2段號(hào)連在一起輸出為“ 111,27706”。 格式 4:將格式 1 中后 8 位的前 4 位 ,轉(zhuǎn)換為 5 位十進(jìn)制卡號(hào) ,再將后 4位 ,轉(zhuǎn)換為 5 位十進(jìn)制卡號(hào) ,中間用“ ,”分開(kāi) ,即“ 4Hex + 4Hec”。我們采用的讀卡格式如下 : 格式 :將 10 位十六進(jìn)制的 ASCⅡ字符串 ,即 10Hex 格式的倒數(shù)第 第 6位 ,轉(zhuǎn)換為 3 位十進(jìn)制卡號(hào) ,在將后 4 位 ,轉(zhuǎn)換為 5 位十進(jìn)制卡號(hào) ,中間用“ ,”分開(kāi) ,即“ 2H+4H” ,即將 2H“ 6F”轉(zhuǎn)換為“ 111” ,4H“ 6c3a”轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)、顯示的信息量大、無(wú)電磁輻射、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn) ,但本設(shè)計(jì)要求顯示的數(shù)據(jù)量小 ,不能發(fā)揮其顯示內(nèi)容豐富的優(yōu)點(diǎn) ,同時(shí)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(shí)現(xiàn)容易、發(fā)光亮度大、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn) ,且其可靠性也優(yōu)于 LCD 的顯示 ,所以 ,我們通過(guò)比較 ,選用第二種方案數(shù)碼管顯示。 由 8 個(gè)數(shù)碼管和 8 個(gè) 74LS164 組成 ,采用串行靜態(tài)顯示的方法。將數(shù)碼管的 8個(gè)輸入端與 74LS164的輸出端 Q0~Q7相連。 74LS164的 CLK連接 ,接 74LS164 的 A 端。 74LS164 原理 :74LS164 是一塊 14 個(gè)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(gè)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(shí)鐘脈沖 ,上升沿移入一位 。MR為清零端 ,低電平時(shí)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(dāng)此腳為低電平時(shí) ,使得 74LS164輸出全部為 0。CLK端 :時(shí)鐘脈沖輸入端 ,在 CP脈沖的上升沿的作用下實(shí)現(xiàn)移位 ,在 CLK 為 0,芯片不工作 。CLR 為 1 時(shí) ,74LS164 保持原始狀態(tài)不發(fā)生變化。 第 3 章 設(shè)計(jì)方案的分 析 中斷系統(tǒng) 的中斷源如下表 31 中斷源即能產(chǎn)生中斷的條件。 89