【正文】 。本系統(tǒng)對于信號(hào)的調(diào)制采用的是曼徹斯特碼 (Manchester)調(diào)制。 讀卡器電路 的工作原理是：閱讀器加電工作后發(fā)出定向查詢的射頻信號(hào)，當(dāng)應(yīng)答器進(jìn)入讀寫器的有效查詢范圍內(nèi)，射頻卡獲得能量被激活； 射頻卡將自身編碼等信息通過卡內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去 ；讀卡器 接收天線接收到從射頻卡發(fā)送來的載波信號(hào)，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到 解碼電路，再對接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解碼；然后將解碼后的信號(hào)送到為控制器里進(jìn)行相關(guān)的處理，控制器會(huì)判斷發(fā)送來的卡號(hào)的身份，以此來判斷鎖的開關(guān)狀態(tài)。讀卡器模塊的電路結(jié)構(gòu)圖如圖 361 所示。 天線載 波 信 號(hào)產(chǎn) 生 電 路信 號(hào) 調(diào) 制電 路信 號(hào) 放 大電 路濾 波 電 路 解 碼 電 路輸 出 圖 361 讀卡器結(jié)構(gòu)圖 讀卡器電路圖設(shè)計(jì) 讀卡器模塊的基本工作流程如下： (1) 讀卡器將無線電載波信號(hào)經(jīng)過發(fā)射天線向外發(fā)射； (2) 當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)時(shí)，電子標(biāo)簽被激活，將自身的信息的代碼經(jīng)過天線發(fā)射出去； (3) 系統(tǒng)的天線再 將標(biāo)簽發(fā)出的載波信號(hào)接收進(jìn)來，經(jīng)過天線調(diào)節(jié)器傳輸給讀卡電路，讀卡電路對接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、濾波、放大，并將放大后的方波信號(hào)送到單片機(jī) AT89S52 的 管腳，單片機(jī)通過對 管腳的采樣來讀取信息。 本系統(tǒng)的電路連接原理圖如圖 362 所示，主要芯片功能如下： (1) 天線：天線的電感值 =345181。h，線徑 =，圓形 (內(nèi)徑 )：直徑 6CM，東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 58圈。 (2) CD4060： 14 位二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)分頻和振蕩器。它由兩部分電路組成，分別是 14 級(jí)分頻器和振蕩器。分頻器部分是由 T形觸發(fā)器組成的 14位二進(jìn)制 串行計(jì)數(shù) /分頻器，其分頻系數(shù)為 1616384（由 Q3Q9， Q11Q13 輸出）；振蕩可外接 RC 或晶振。脈沖下降沿進(jìn)一位。 CD4060 配合 4MHz 晶振產(chǎn)生系統(tǒng)需要的 125KHz時(shí)鐘。 (3) LM358：雙單電源通用運(yùn)算放大器。其功能是將輸入的信號(hào)進(jìn)行功率放大。 圖 362 讀卡器模塊電路圖 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 20 2732 存儲(chǔ)器芯片 2732 為 4KB 容量， 2732 有以下幾種工作方式： 1)讀方式 此時(shí) CE——和 OE——均為有效，芯片中的數(shù)據(jù)從輸出緩沖區(qū)送往輸出引腳。 2)輸出禁止方式 此時(shí) OE——有效，而 CE——無效。這種工作方式往往是多個(gè) 2732 并聯(lián) 在數(shù)據(jù)總線上，為使存儲(chǔ)系統(tǒng)功耗最小，并防止各存儲(chǔ)芯片爭奪總線，則可把所有 2732 的 OE—— 均接地，通過對 CE—— 端輸入高電平或低電平來確定是哪個(gè)芯片的數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)總線上去，而其它芯片處于輸出禁止方式。 3)待機(jī)方式 當(dāng) OE—— 為無效時(shí)， 2732 處于待機(jī)方式。待機(jī)時(shí)的電流從工作時(shí)的 125mA降至 35mA。這種方式下，輸出呈高阻狀態(tài)，且不受 CE——的限制。 4)編程方式 對 2732 編程之前，應(yīng)保持芯片上所有的位均為 1。寫入信息時(shí)，只是把應(yīng)為 0的位由 1改為 0，而應(yīng)為 1的位則保持不變。 5)編程禁止方式 此時(shí)， OE—— 端接 +21伏電壓，當(dāng) CE—— 為無效時(shí)，則禁止向該芯片寫入數(shù)據(jù)。 圖 37 2732 的引腳 6264 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 6264 是 8K 8 位的靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ SRAM）芯片，采用 CMOS 工藝制作，單一 +5V電源，額定功耗 165mw，典型存取時(shí)間為 200ns， 24 線雙列直插式封裝。在此設(shè)計(jì)中用于擴(kuò)展 89C51 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器容量。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路與程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展 電路相似，所用的地址線、數(shù)據(jù)線完全相同，讀、寫控制線用 WR、 RD。但要考慮的問題比程序存儲(chǔ)器涉及的問題要多，如 I/O口擴(kuò)展的統(tǒng)一編址問題。 A08A17A26A35A44A53A62A71A823A924A1019A1121D09D110D211D313D414D515D616D717Vcc24GND12OE/Vpp20CE182732東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 21 圖 38 6264引腳圖 靜態(tài) SRAM 存儲(chǔ)器有讀出、寫入、維持三種工作方式， 這些工作方式的操作控制如表 3－ 1所示： 表 31 操作控制表 信號(hào) 方式 CE——— OE——— WE——— D0～ D7 讀 L L H 數(shù)據(jù)輸出 寫 L H L 數(shù)據(jù)輸入 維持 H X X 高阻態(tài) 可編程并行接口 8255 芯片 8255是 Intel公司生產(chǎn)的可編程并行 I/O接口芯片，它具有 3個(gè) 8位的并行 I/O口， 3種工作方式，可以通過編程改變其功 能，因而使用靈活方便，通用性強(qiáng)，可作為單片機(jī)與多種外圍設(shè)備連接時(shí)的中間接口電路。此設(shè)計(jì)中 8255芯片用于擴(kuò)展接口。 8255的引腳如圖 39所示。 [15] A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A1021A1123D011D112D213D315D416D517D618D719A122CS120CS226Vcc28GND14WE27OE22NC16264東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 22 圖 39 8255的引腳圖 PA04PA13PA22PA31PA440PA539PA638PB018PB119PB220PB321PB422PB523PB624PB725PC014PC115PC216PC317PC413PC512PC611PC710D034D133D232D331D430D529D628D727RD5WR36A09A18RESET35CS6GND7PA737Vcc268255東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 23 第 4 章 立體停車場控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)的主程序功能及流程圖 主程序完成下述主要功能： 1. 程序的初始化； 2. 讀卡器讀取卡號(hào)信息； 3. 存取車狀態(tài)的讀入，及車牌號(hào)的讀入、顯示； 4. 存取車子程序的調(diào)入； 5. 存取車控制系 統(tǒng)的單片機(jī)信號(hào)的傳遞。 主程序流程圖如圖 41所示。 圖 41 主程序流程圖 最優(yōu)車位的實(shí)現(xiàn) 本文研究的自動(dòng)立體停車庫有 40 個(gè)車位，共 20 層，每層兩個(gè)車位，當(dāng)有車存入時(shí)，微處理器需確定存入哪個(gè)車位，就出現(xiàn)了選取最優(yōu)化車位的問題。最優(yōu)化條件首讀卡 有卡 卡號(hào)車位顯示 存車鍵？ 給存取車系統(tǒng)發(fā)信號(hào) 卡號(hào)車位顯示 N N N Y Y 鍵盤掃描子程序 調(diào)取車子程序 結(jié)束 取車鍵？ 調(diào)存車子程序 卡號(hào)車位顯示 初始化 開始 Y 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 24 先是存車所需時(shí)間最短，其次是以消耗最少能源為準(zhǔn)。存車的能量消耗主要與提升層數(shù)關(guān)系密切，層數(shù)越低，能量消耗越少。選取最優(yōu)車位的方法，本論文采用了較簡單的方法，即根據(jù)車位的層數(shù)排列出選取的順序，根據(jù)此順序建立一個(gè) 線性 表 —— 最優(yōu)車位庫。每個(gè)車位需兩個(gè)字節(jié)，第一個(gè)字節(jié)表示是否有車存入，第二個(gè)字節(jié)表示此位置的車位號(hào)。程序在此線性表中進(jìn)行順序查找。 時(shí)間和空間的矛盾是計(jì)算機(jī)世界許多相同的功能出現(xiàn)很多不同方法的根本原因，不同查找方法的同時(shí)存在就印證了這一點(diǎn)，它們各有優(yōu)劣，各有所用 。 查找的目的在于從一些數(shù)據(jù)中尋找一個(gè)特定的值，這看似簡單的工作之所以產(chǎn)生了形形色色的各種方法，無非都是為了追求更高的效率與更方便的操作。 圖 42 選取最優(yōu)車位程序流程圖 在范圍較小的時(shí)候，無論采取什么 方法查找，所花費(fèi)的時(shí)間都相差無幾，在這種情況下，算法上簡單易行，且對存儲(chǔ)格式要求較低的線性查找無疑就可以滿足我們的要求。當(dāng)數(shù)據(jù)量更大，即使用這種方法也要很多次查找才能確定精確的位置時(shí)，我們又想到可以用某種公式將一個(gè)有某一特征的數(shù)據(jù)放在一個(gè)固定的位置，需要查找時(shí)只需直接用公式計(jì)算出它的所在位置就可以引用，這就是雜湊查找。這種方法在查找時(shí)最優(yōu)車位首地址讀取數(shù)據(jù)是否是 ０ ？地址碼加 ７開 始Y地址碼是否是末地址 ？顯示 00輸出顯示存入最優(yōu)車位緩沖地址碼加 １讀取數(shù)據(jù)NYN東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 25 間上的效率已趨于極限，但是很難找到一個(gè)恰到好處的公式使得數(shù)據(jù)按這種格式存放時(shí)不產(chǎn)生空隙，所以這種方法對于空間的要求就多一些。 線性查找在思維上簡單易行，代碼容易實(shí)現(xiàn)，是處理少量 數(shù)據(jù)時(shí)很好的一種選擇 。線性查找是最簡單的查找方法，也是應(yīng)用性最廣的方法。它是從頭開始，依次將表中的各個(gè)元素與指定的條件進(jìn)行比較，直至在線性表中找到符合條件的元素，輸出相應(yīng)的信息，或者查遍整個(gè)線性表，查詢地址已大于線性表的末地址，仍然未找到則宣告失敗，輸出失敗信息 ,顯示 00。 12 是選取最優(yōu)車位選擇程序流程圖。 鍵盤掃描子程序 鍵盤掃描子程序主要進(jìn)行鍵盤掃描延時(shí)消抖后進(jìn)行按鍵分析，再判斷按鍵是否釋放，如沒有釋放，調(diào)用顯示子程序等待，如釋放則判斷按下的鍵是數(shù)據(jù)鍵還是功能鍵，若是數(shù)據(jù)鍵，則將與鍵號(hào)相對應(yīng)的 數(shù)據(jù)送往顯示緩沖區(qū)，并在顯示器的第三位到第八位上顯示；若是功能鍵，保存相應(yīng)地址后返回主程序。 圖 43 鍵盤掃描子程序流程圖 初始化鍵盤掃描是否有鍵按下 ？分析鍵盤號(hào)開 始Y延時(shí) 8 ms 除抖確實(shí)有鍵按下按鍵釋放 ？是否是功能鍵 ？按鍵值送 A返 回調(diào)顯示子程序送顯示緩沖區(qū)是否 8 位數(shù)字掃描完成 ？N NNNNYYYYY東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 26 顯示子程序 本系統(tǒng)采用的顯示器是共陽極 LED8 位 8段顯示器， LED 的段位信號(hào)由 8255驅(qū)動(dòng)。LED 采用軟件譯碼動(dòng)態(tài)掃描顯示工作方式。顯示子程序主要功能是顯示按下鍵盤的鍵號(hào)和顯示由程序確定的數(shù)字。顯示子程序的流程圖如圖 44 所示。 圖 44 顯示子程序 存車信號(hào)處理子程序 存車 子程序的主要功能是進(jìn)行最優(yōu)車位選擇，并將車牌號(hào)存入所選車位相對應(yīng)的位置，并對需傳輸給存取車控制系統(tǒng)的單片機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將信號(hào)送到串行通訊輸出緩沖區(qū)。圖 45 為存車子程序的流程圖。 8255 初始化位選碼送 PA 口指向下一顯示單元開 始延時(shí) 2 ms八位顯示完否 ？返 回Y段選碼送 PB 口選擇下一位N東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 27 圖 45 存車信號(hào)處理子程序流程圖 取車信號(hào)處理子程序 取車信號(hào)處理子程序是在取車功能鍵按下后調(diào)入主程序的一個(gè)子程序，主要完成車號(hào)輸入及查找功能，并對已確定車位信號(hào)進(jìn)行處理，存入輸出緩沖器。 以下圖 46 取車信號(hào)處理子程序的流程圖。 調(diào)鍵盤掃描子程序調(diào)最優(yōu)子程序?qū)鹘o單片機(jī)的信號(hào)進(jìn)行處理開 始將顯示緩沖區(qū)內(nèi)車號(hào)存入相應(yīng)的位