【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 樣，信號(hào)“ 0”就會(huì)讀卡頭方向來(lái)的數(shù)據(jù)是隨機(jī)的， CPU 須時(shí)刻監(jiān)測(cè)讀卡頭方向有無(wú)數(shù)據(jù) 。 這樣占在 端出現(xiàn) 。 而信號(hào)“ 1”則會(huì)在 端出現(xiàn)。為了解決 CPU 長(zhǎng)時(shí)間被占用問(wèn)題 。 在設(shè)計(jì)中采用中斷加查詢(xún)方式 。 可以很好地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)接受， 具體步驟是：一旦有數(shù)據(jù)進(jìn)入 。 剛 和 經(jīng)過(guò)“與”操作后變成一個(gè)低電平信號(hào) ,CPU 即進(jìn)入中斷服務(wù)子程序 。 通過(guò)對(duì) 及 PI。 l 的查詢(xún)來(lái)確定接收的這位數(shù)據(jù)是“ l”還是“ 0” 。 從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集 。 圖 34 讀卡器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) （ 2）開(kāi)鎖及報(bào)警控制 由于 89C52 單片機(jī)的 P1 口采用漏極開(kāi)路方式 如圖 35 所示 。 經(jīng)過(guò) D 觸發(fā)器的 Q 端輸出來(lái)控制三極管的集電極輸出，當(dāng)圖中的三極管被打開(kāi) 。 A 點(diǎn)電位等于地電位，這時(shí)三極管為飽和狀態(tài)，一般而言 。 P 口輸出“ 0”時(shí)可以驅(qū)動(dòng) 8個(gè) TTL 電路，而當(dāng) Q 端輸出“ 0”，即三極管截至?xí)r，此時(shí) A 點(diǎn)電位為 +5V。 相當(dāng)于 5V 的電源掛了一個(gè)上拉電阻對(duì)外供電 。 正是由于這個(gè)上拉電阻的影響 。 P口在輸出邏輯“ 1”時(shí)的驅(qū)動(dòng)能力比較低、因此 。 在使用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備時(shí) 。要使用“ 0”驅(qū)動(dòng)，采用 來(lái)控制報(bào)警器的開(kāi)啟 。 出是利用“ 0”來(lái)驅(qū)動(dòng) 。 開(kāi)鎖采用 控制繼電器開(kāi)啟電子門(mén)鎖、參看圖 36。由于繼電器所需電流較大，用 P1 口無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)， 因而引入放大用路 7407 先將電流放大，然后驅(qū)動(dòng)繼電器開(kāi)／關(guān)電磁鎖，圖中的二極管用于抑制繼電器吸合線(xiàn)圈時(shí)所產(chǎn)生的反向感應(yīng)電壓 。 圖 35 報(bào)警控制圖 華北電力大學(xué)（北京）畢業(yè)論文 第 13 頁(yè) 共 44 頁(yè) 圖 36 讀卡器的開(kāi)鎖 （ 3）通訊 讀卡器的通訊包含兩過(guò)程：一個(gè)過(guò)程為：經(jīng)讀卡頭方向來(lái)的卡號(hào)信息，這部分信息包含四個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，讀卡器需要將這部分信息通過(guò) CPU 的串行通訊口上送到上級(jí)的控制器 另一個(gè)過(guò)程為 。 從控制器方向來(lái)的命令字 。 它包括 。 開(kāi)門(mén) 關(guān)門(mén)命令 報(bào)警等信號(hào)通過(guò)串行通訊口下載到讀卡器 。 由讀卡器執(zhí)行相應(yīng)的命令。 為了加強(qiáng)控制器的控制作用 將來(lái)自控制器的通訊中斷設(shè)成高優(yōu)先級(jí) 而將來(lái)自讀卡頭的中斷請(qǐng)求設(shè)置成低優(yōu)先級(jí) 。也就是在控制器和卡頭需要同時(shí)響應(yīng)時(shí)，優(yōu)先接收控制器的命令字 。 這樣設(shè)計(jì)的目的是 。 一旦發(fā)生諸如火警等危險(xiǎn)情況 。 讀卡器可以及時(shí)接收上位機(jī)或控制器的開(kāi)門(mén)命令。將門(mén)打開(kāi)，并設(shè)置成常開(kāi)狀態(tài) 。 使里面的人員可以及時(shí)疏散。 5 讀卡器模塊軟件框圖 （ 1） 主程序流程圖 37 （ 2） 非接觸式 IC 卡子程序 圖 38 華北電力大學(xué)（北京）畢業(yè)論文 第 14 頁(yè) 共 44 頁(yè) 開(kāi)始 初始化 20H3FH： 00 讀取讀卡器類(lèi)型 20H 讀取本機(jī)號(hào)碼 ： 21H 20H=0？ 20H=1？ 20H=2？ 轉(zhuǎn)入條碼子程序 調(diào)通訊處理模塊 結(jié)束 轉(zhuǎn)入非接觸式 IC 卡子程序 轉(zhuǎn)入接觸式 IC 卡子程序 轉(zhuǎn)入磁卡子程序 Y Y Y N N N 圖 37 主程序流程圖 華北電力大學(xué)（北京）畢業(yè)論文 第 15 頁(yè) 共 44 頁(yè) 開(kāi)始 初始化 有控制器 的中斷 有 INT0 關(guān)中斷 讀 P１ .0 :21H CX=6H @22H=0 BH=22H BL=03H 讀取 Ｐ :A B A C 關(guān)中斷 RESET? 開(kāi)門(mén) 關(guān)門(mén) 發(fā)警報(bào)命令 CLR Ｐ 清除報(bào)警？ 清除報(bào)警 開(kāi)中斷 返回 發(fā) 復(fù) 位命令 發(fā)開(kāi)門(mén)命令 發(fā) 關(guān) 門(mén)命令 Ｙ Ｙ Ｙ Ｙ Ｎ Ｎ Ｎ Ｎ Ｎ Ｎ 接下頁(yè) 華北電力大學(xué)（北京）畢業(yè)論文 第 16 頁(yè) 共 44 頁(yè) A B C RLA?:BL @BH=@BH+A BL1=0? BH=BH+1 CX=CX1=0? 讀取 :28H 開(kāi)中斷 返回 N N 圖 38 非接觸式 IC 卡子程序 華北電力大學(xué)（北京）畢業(yè)論文 第 17 頁(yè) 共 44 頁(yè) 第二節(jié) 控制器的性能分析 一 信息分類(lèi) 在設(shè)計(jì)門(mén)禁控制器之前首先要弄清需要處理的信息種類(lèi) 有哪些 。 它們的格式 信息量如何？ l、檔案信息 由于在控制器中首先要處理的是卡的信息。如果是非法卡，則拒絕開(kāi)門(mén)。由于某一張卡只屬于某一個(gè)人，而每一個(gè)人的權(quán)限是不同的。比如，進(jìn)入的門(mén)的權(quán)限、時(shí)間的權(quán)限等。系統(tǒng)管理員的權(quán)限是最高的。因?yàn)樗梢詫?duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置、修改。而一位總經(jīng)理對(duì)所進(jìn)入的門(mén)及進(jìn)入時(shí)間的權(quán)限勢(shì)必比一級(jí)職員的權(quán)限要高 。 所以 , 在控制器中一定要儲(chǔ)存一份記錄著合法卡號(hào)的信息檔案 ,上面記錄著每個(gè)合法用戶(hù)的卡號(hào)，權(quán)限級(jí)別等信息 。 除此之外還要考慮在某些特殊情況下（比如用戶(hù)沒(méi)有帶卡）可以通過(guò)鍵盤(pán)操作獲取進(jìn)門(mén)的權(quán) 利，所以還必須為每一個(gè)合法卡號(hào)配備一個(gè)密碼，這里采用 8 位十進(jìn)制密碼方式、每一個(gè)信息檔案的具體格式參照 表 3其中每個(gè)用戶(hù)的檔案信息由 9 個(gè)字節(jié)組成： 4 個(gè)字節(jié)的卡號(hào)， 4 個(gè)字節(jié)的密碼， 1 個(gè)字節(jié)的權(quán)限。 2 事件信息 在用戶(hù)進(jìn)行刷卡后 。 如果該卡為合法卡 。 則控制器通知相應(yīng)的讀卡器開(kāi)門(mén)，同時(shí)控制器需要紀(jì)錄開(kāi)門(mén)卡的卡號(hào)，開(kāi)門(mén)的時(shí)間， 開(kāi)門(mén)的方式（通過(guò)刷卡或鍵盤(pán)方式） 。 控制器需要將這一組事件信息記錄下來(lái) 。 適時(shí)上傳給上位機(jī)，存儲(chǔ)在上位機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)中， 以備日后查詢(xún)。把事件信息容量定為 1000 條，其中每一條事件信息包含 有： 4 個(gè)字節(jié)的卡號(hào)信息， 7 個(gè)字節(jié)的時(shí)間信息， 一個(gè)字節(jié)的開(kāi)門(mén)方式信息，共計(jì) 12 個(gè)字節(jié)，如 表 34。 由于每次開(kāi)關(guān)門(mén)都要紀(jì)錄一個(gè)事件信息，而控制器的存儲(chǔ)器的容量是有限的 。 這就會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的覆蓋， 解決辦法是當(dāng)事件信息存儲(chǔ)區(qū)存滿(mǎn)了 1000 條 。 就給上位機(jī)發(fā)送請(qǐng)求信號(hào)， 請(qǐng)求上位機(jī)將數(shù)據(jù)取走 。 如果上位機(jī)沒(méi)有取走 。 則新來(lái)的事件信息將最先進(jìn)入的事件信息覆蓋。 表 33 檔案信息 表 34 事件信息 卡號(hào) 1 卡號(hào) 2 卡號(hào) 3 卡號(hào) 4 年（低位） 年（高位） 月 日 時(shí)（ 24 小時(shí)） 分 秒 標(biāo)志位（ bit0： 1卡 /0 鍵盤(pán) BIT1， BIT2：門(mén)號(hào)） 卡號(hào)字節(jié) 1 卡號(hào)字節(jié) 2 卡號(hào)字節(jié) 3 卡號(hào)字節(jié) 4 密碼（最多 8位） 密碼 密碼 密碼 權(quán)限（ 063） 華北電力大學(xué)（北京）畢業(yè)論文 第 18 頁(yè) 共 44 頁(yè) 3。 權(quán)限信息（時(shí)區(qū)信息） 從以上的設(shè)計(jì)中知道，檔案信息中若用一個(gè)字節(jié)來(lái)表示權(quán)限等級(jí)，這樣權(quán)限等級(jí)最多可以有 0－ 255，共 256 級(jí)，但是這種簡(jiǎn)單的劃分并不能對(duì)復(fù)雜的人員的結(jié)構(gòu)及工作時(shí)段進(jìn)行很好的區(qū)分，而目設(shè)定及修改均不方便 ，因?yàn)閺?人員，有： 系統(tǒng)管理員，總經(jīng)理，一般工作人員，保安人員，清潔人員等。 從時(shí)間上，有：正常工作日的上午，正常工作日的下午，晚上，上班之前，星期六，星期日，還有法定節(jié)假日，上午的上班時(shí)間又可以是 8： 00， 8： 30， 9： 00。 同樣，下班時(shí)間也可以有多種情況，情況如此之多 。 所以系統(tǒng)必須建立一個(gè)時(shí)區(qū)表，在設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)管理員根根每一個(gè)人的情況設(shè)置一種權(quán)限，分 0－ 63，共 64 級(jí)，參看 表 35， 從每一天分，有：星期一到星期天， 外加法定節(jié)假日：從每一天的進(jìn)入時(shí)間分：分四個(gè)時(shí)間段 。 每個(gè)時(shí)間段用 ST（開(kāi)始）和 ED（結(jié)束）來(lái)表 示、每一天還有一個(gè)狀態(tài)位 。 ON 表示此狀態(tài)有效 。 OFF 表示此狀態(tài)無(wú)效、使用這種劃分形式就可以有效地解決各種情況。 表 35 各種人員的權(quán)限等級(jí) TZ 星期 狀態(tài) ST1 ED1 ST2 ED2 ST3 ED3 ST4 ED4 0 周一 ON 800 1200 1400 1800 1830 2130 0 周二 0 周三 0 周四 0 周五 0 周六 0 周日 0 假日 1 周一 1 周二 1 周三 1 周四 1 周五 1 周六 1 周日 1 假日 ? 63 周一 63 周二 63 周三 63 周四 63 周五 63 周六 63 周日 63 假日 華北電力大學(xué)（北京）畢業(yè)論文 第 19 頁(yè) 共 44 頁(yè) 4。 記錄信息 記錄信息是專(zhuān)門(mén)針對(duì)一些需要存放的數(shù)據(jù)指針而設(shè)計(jì)的一種信息存儲(chǔ)區(qū)，比如事件庫(kù)儲(chǔ)區(qū)以及檔案存儲(chǔ)區(qū)的最后一條信息的存放地址指針等 。 其目的是加快數(shù)據(jù)的存取速度 二 存儲(chǔ)器的選擇 在了解了信息的科類(lèi)及其信息量，就可以進(jìn)行存儲(chǔ)器型號(hào)的選擇及內(nèi)部空間的劃分，由于一個(gè)檔案信息需要 9 個(gè)字節(jié) 而 — 扇門(mén)最多支持 1500 張卡 。 一個(gè)控制器最多可同時(shí)控制四扇門(mén) 所以： 檔案信息需要的存 儲(chǔ)容量 =9*1500*4= （ 1） 同樣一個(gè)事件信息由 12 個(gè)字節(jié)構(gòu)成 而一個(gè)控制器最多記錄 1000 條事件信息，所以： 事件信息需要的存儲(chǔ)容量 = 12*4000＝ （ 2） 時(shí)間區(qū)域表也需要存放在存儲(chǔ)器中保存，權(quán)限共分 64 級(jí) 。 而每一個(gè)權(quán)限對(duì)應(yīng)一張表 。 每一張表的信息由一周的 7 天和一個(gè)法定假日組成 。 其中的每一天又由一個(gè)字節(jié)的狀態(tài)信息， 8 個(gè)字節(jié)的 ST （開(kāi)始）時(shí)間和 8 個(gè)字節(jié)的 ED（結(jié)束）時(shí)間組成 。 因此 有： 時(shí)間區(qū) 域表所需的存儲(chǔ)容量 =64*17*8= （ 3） 最后是記錄信息，指針信息用 IKB 的存儲(chǔ)空間已經(jīng)足夠。 上述四種信息構(gòu)成了控制器的基本信息，所以得出： 存儲(chǔ)器的基本信息容量 =檔案信息 +事件信息 +時(shí)區(qū)信息 +記錄信息 =109。109375kb 根據(jù)上面的計(jì)算結(jié)果，就可以對(duì)存儲(chǔ)器的型號(hào)進(jìn)行選擇 。 一種方式是：針對(duì)每一種信息分別進(jìn)行儲(chǔ)存，也就是每一種信息單獨(dú)存放在一個(gè)存儲(chǔ)器中 這樣就需要兩片 64k 的存儲(chǔ)器外加兩片 9kb 和 1kb 的存儲(chǔ)器，這樣做的好處是：信息分別行放，查看較為方便 。 不足是：硬件設(shè) 計(jì)較為復(fù)雜，系統(tǒng)集成度較差 。 另一種方式為：所有信息放在一片存儲(chǔ)器中，這樣做的好處是：硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)練 。 系統(tǒng)集成度高，復(fù)雜是：必須對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行地址劃分。權(quán)衡利弊，在設(shè)計(jì)中采用第二種方案 。 選用 128kb 容量的存儲(chǔ)器較為合適。 在實(shí)際工程中我們還應(yīng)考