【正文】 在畢業(yè)設(shè)計過程中，通過翻閱有關(guān)電路圖繪制方面的書集，拓寬了我的知識面，并且在算法實(shí)現(xiàn)過程中經(jīng)過了反復(fù)思考的過程。 在學(xué)校的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，回顧四年來的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，面對現(xiàn)在的收獲，我感到無限欣慰 。 29 參考文獻(xiàn) [1] 高峰 . 單片微型計算機(jī)原理與接口技術(shù) [M]. 第二版 .北京：科學(xué)出版社， 2020. [2] 趙廣林 . 常用電子元器件識別 /檢測 /選用一讀通 .北京 [M]. 電子工業(yè)出版社 ， 2020. [3] 范紅剛，魏學(xué)海，任思璟 . 51單片機(jī)自學(xué)筆記 [M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020. [4] 謝自美 . 電子 線路設(shè)計 實(shí)驗(yàn)測試 (第二版 ).武漢 :華中理工大學(xué)出版社， 2020. [5] Shirley introduction to ultrasonic sensing[J].Sensors， 1989. [6] 康華光 . 《電子技術(shù)基礎(chǔ)》（模擬部分 第五版） [M].高等教育出版社 ， 2020. [7] 周堅 . 單片機(jī)輕松入門 [M]. 第二版 . 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020. [8] 劉衛(wèi)國 . C 語言程序設(shè)計 [M] . 北京：鐵道大學(xué)出版社， 2020. [9] 徐愛鈞 , 彭秀華 《 KeilCx51 單片機(jī)高級語言編程與 uVision2 應(yīng)用實(shí)踐》 [M] .電子工業(yè)出版社 ， 2020. [10] 戴佳，戴衛(wèi)恒 . 51 單片機(jī) C 語言應(yīng)用程序設(shè)計實(shí)例精講 [M] .北京：電子工業(yè)出版， 2020. [11] 吳曉峰 .射頻識別技術(shù) [M]. 北京 ： 電子工業(yè)出版社， 2020. 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[15] 周明德 . 微機(jī)原理與接口技術(shù) [M] . 人民郵電出版社 ， 2020. 30 致 謝 行文至此，我的這篇論文已接近尾聲 ， 畢業(yè)設(shè)計是我大學(xué)本科學(xué)習(xí)的過程向?qū)W校、社會交出的一張總結(jié)答卷。 射頻卡門 鎖 正是當(dāng)下電子產(chǎn)品與家居產(chǎn)品在技術(shù)方面結(jié)合后產(chǎn)生的一種鎖具行業(yè)劃時代的科技成果。 可以相信，射頻卡門鎖 的出現(xiàn)，讓越來越多的現(xiàn)代人感受到科技在真實(shí)生活中的廣泛性。焊接技術(shù)不夠熟練，焊接的元器件有虛接 等 故障，在以后的工作中需要增加自己的動手能力。 由于設(shè)計經(jīng)驗(yàn)的不足和所掌握知識的限制， 系統(tǒng)的 某些功能設(shè)計構(gòu)想還沒有完整的表達(dá)出來 ， 硬件 電路 、軟件部分都還存在著不足和需要改進(jìn)的地方。 以下是我在畢業(yè)設(shè)計的總結(jié)以及出現(xiàn)的問題跟大家分享一下。對卡號顯示有點(diǎn)困難，接收的卡號為 16 進(jìn)制數(shù)據(jù)，因?yàn)?LCD顯示器只能 顯示 字符，所以需要將 16 進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 ASCII 碼， 然后顯示卡號。 圖 53 LCD顯示流程圖 開始 顯示是否結(jié)束？ 預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)顯示在指定區(qū)域 調(diào)整指針指向 LCD 的下一行 清顯示 RAM 區(qū) 置顯示行初值，顯示 指針指向第一行 N 待顯示數(shù)據(jù)送 入緩沖區(qū) Y 返回 27 本次設(shè)計的顯示部分主要包括對門鎖狀態(tài)和上傳的卡號進(jìn)行顯示 。設(shè)置顯示地址 ， 指字符所要顯示的位置 ， 寫 所要 顯示 的 字符 。執(zhí)行串口中斷校驗(yàn)卡號，清中斷標(biāo)志位，如果校驗(yàn)正確，標(biāo)志位 Sinterrupt=1；如果校驗(yàn)卡號錯誤，標(biāo)志位 Sinterrupt=0。 主程序模塊 如圖 51 所示，進(jìn)入主程序后先對串口和 LCD 顯示進(jìn)行初始化，然后判斷中斷是否執(zhí)行，若中斷執(zhí)行則對卡號進(jìn)行校驗(yàn)， 通過查詢方式校驗(yàn)卡號， 校驗(yàn)成功后，對卡進(jìn)行讀寫操作，同時把門鎖打開并顯示門鎖狀態(tài)處于開鎖狀態(tài)， LCD 此時顯示“ OPEN” 字符 ，延時數(shù)秒后門鎖自動關(guān)鎖， LCD 顯示 “ CLOSE” 字符 ， 清顯示。射頻卡上傳卡號部分是對射頻卡卡號進(jìn)行上傳卡號。 圖 45 LCD液晶顯示電路 24 第 5 章 軟件設(shè)計 系統(tǒng)軟件部分包括 主程序部分，射頻卡上傳卡號部 分和 LCD 顯示 部分 。 液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確 認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。 LCD 字符液晶顯示器選用顯示容量為 16*2 個字符， 1602LCD 分為帶背光和不帶背光兩種， 其 控制器大部分為 HD44780，帶背光的比不帶背光的厚， 23 是否帶背光在應(yīng)用中并無差別 ，在電路中連接有 10k?的電位器，通過電位器可以調(diào)節(jié)顯示字符的亮度。選擇 LCD1602 型號字符液晶顯示器。 在實(shí)際應(yīng)用中，由于電壓轉(zhuǎn)換產(chǎn)生很強(qiáng)的熱量，調(diào)試硬件電路時由于 7805 芯片不能及時散熱導(dǎo)致在通電一段時間后 7805 穩(wěn)壓芯片 被燒毀 ，通過查閱資料，在 7805穩(wěn)壓芯片前面加入散熱電阻 ，電阻大小為 68R/2W， 可以很好的解決這一難題。 7805 穩(wěn)壓芯片 前后都 需要 加上電解電容和普通電容 ， 作用是消除低頻和 高頻干擾波。 圖 43 射頻模塊 驅(qū)動電路 電源電路 如圖 44 是本設(shè)計的電源模塊 ， 系統(tǒng)中的顯示模塊、單片機(jī)模塊和射頻模塊電源由電源模塊供給電源 ， 電壓大小為 DC5V。工作原理 為 讀寫器電路向 IC 卡發(fā)一組固定頻率的電磁波，卡片內(nèi)有一個 LC 串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同，在電磁波的激勵下， LC 諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷，在這個電容的另一端，接有一個單向?qū)ǖ碾娮颖?，將電容?nèi)的電荷送到另一個電容內(nèi)儲存，當(dāng)所積累的電荷達(dá)到 2V時，此電容可 作 為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接取讀寫器的數(shù)據(jù)。卡片的天線是只有幾組繞線的線圈，很適于封裝到 IS0 卡片中。系統(tǒng)射頻模塊選用 WM17TD 型號的射頻模塊。單片機(jī)編程中使 口輸出低電平， PNP 三極管導(dǎo)通進(jìn)而使繼電器線圈通入 5V電源使繼電器的觸點(diǎn)動作，最后使繼電器動作指示燈 D4 點(diǎn)亮。 工作原理：要讓繼電器動作，必須給繼電器施加電壓。 繼電器選用的是 JQC3FC 型號 ， 額定電壓 DC5V，最大轉(zhuǎn)換電流 15A,最大轉(zhuǎn)換電壓 DC16V。 21 繼電器 驅(qū)動電路 如圖 42 所示為繼電器驅(qū)動電路。晶振部分主要元器件包括 2 個 33pF 電容和 1 個 組成 [4]。 上電時，由于電容兩端的電壓不能突變，所以單片機(jī)復(fù)位引腳會得到一個瞬時高電平，此后隨著電容兩端電壓升高，復(fù)位引腳電平會慢慢降低，直到電壓為 0V， 復(fù)位結(jié)束，單片機(jī)開始執(zhí)行內(nèi)部程序，高電平維持時間由電容與電阻的取值決定 ， 只要這個時間足夠?qū)?，單片機(jī)就能正常復(fù)位。 圖 41 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)通常有上電復(fù)位和 按鍵 復(fù)位兩種復(fù)位方法。 20 第 4 章 硬件電路設(shè)計 單片機(jī)最小系統(tǒng) 如圖 41 所示為單片機(jī)最小系統(tǒng)的電路圖。 在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)在三斷集成穩(wěn)壓電路上安裝足夠大的散熱器 (當(dāng)然小功率的條件下不用 )。 當(dāng)制作中需要一個能輸出 以上電流的穩(wěn)壓電源，通常采用幾塊三端穩(wěn)壓電 19 路并聯(lián)起來，使其最大輸出電流為 N 個 ，但應(yīng)用時需注意：并聯(lián)使用的集成穩(wěn)壓電路應(yīng)采用同一廠家、同一批號的產(chǎn)品，以保證參數(shù)的一致。 表 34 7805穩(wěn)壓芯片技術(shù)參數(shù) 參數(shù) 符號 典型值 單位 輸出電壓 Vo V 靜態(tài)電流 IQ mA 輸入輸出電壓差 Vo V 輸出阻抗 Ro 15 mΩ 短路電流 1SC 230 mA 峰值電流 1PK mA 用 78/79 系列三端穩(wěn)壓 IC 來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來可靠、方便，而且價格便宜。 顧名思義，三端 IC是指這種穩(wěn)壓用的集成電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。 第 5 腳： GND 接地。 第 3 腳：接 1k?再連接電源 VCC。 第 1 腳： GND 接地。 根據(jù)題目要求實(shí)現(xiàn)通過對射頻卡的密碼校驗(yàn)來驅(qū)動門鎖使房門打開，但是實(shí)際條件有限，考慮到門鎖工藝、成本以及時間等方面的因素，門鎖驅(qū)動部分使用 DC5V的繼電器代替， 繼電 器選用的是 JQC3FC 型號額定電壓 DC5V，最大轉(zhuǎn)換電流 15A,最大轉(zhuǎn)換電壓 DC16V。具有動作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長、體積小等優(yōu)點(diǎn)。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。 命令總長度： 4 個字節(jié)長度。 命令類型： 1 字節(jié)的 40。 關(guān)卡命令 關(guān)卡命令 用于使模塊回到主動尋卡狀態(tài) 。 檢測到卡返回 ： BB FF 704 個字節(jié)卡號 校驗(yàn)碼。 校驗(yàn)碼： 1 個字節(jié)，從命令頭的第一個字節(jié)到命令參數(shù)的最后一個字節(jié)的異或結(jié)果 。 命令類型： 1 字節(jié)的 70。 檢測卡命令 檢測卡命令用于檢測卡片是否在刷卡區(qū)，同時可以選擇檢測卡片的方式，發(fā)送此命令后模塊就不會再主動上傳卡號，必須發(fā)送此命令模塊才返回當(dāng)前模塊上是否有卡，模塊重新上電可以使模塊回到主動上傳卡號的狀態(tài) 。 寫入失敗后模塊返回 ： BB FF A0 校驗(yàn)碼。 命令總長度： 28 個字節(jié)長度。 數(shù)據(jù)： 16 字節(jié)的數(shù)據(jù) 。 密碼類型： A 密碼或 B 密碼 ， A 密碼時為 60， B 密碼時為 61。 命令類型： 1 字節(jié)的 20。 寫卡命令 寫卡命令用于將 16 個字節(jié)的數(shù)據(jù)寫入卡片中的指定數(shù)據(jù)塊 。 讀取失敗后模塊返回 ： BB FF A0 校驗(yàn)碼。 命令總長度： 12 個字節(jié)長度。 密碼：要讀取塊號的密碼 。 塊號：要讀取的塊號 。具體格式如下： 命令頭：固定為 2 個字節(jié)的 AA FF。 命令總長度： 8 個字節(jié)長度。 卡號： 4 字節(jié)的卡號，順序自左至右從高到低 。具體格式如下： 命令頭：固定為 2 個字節(jié)的 BB FF。 成功返回： BB FF FE 校驗(yàn)碼 。 校驗(yàn)碼： 1 個字節(jié)，從命令頭的第一個字節(jié)到命令參數(shù)的最后一個字節(jié)的異或結(jié)果 。 命令類型： 1 字節(jié)的 FE。當(dāng)不知道模塊的配置參數(shù)時用下 述波特率挨個測試配置命令即可，模塊接收到正確的配置命令返回成功配置命令后模塊不再工作必須重新上電才可以正常工作。存取控制為 4 個字節(jié)，共 32 位，扇區(qū)中的每個塊 (包括數(shù)據(jù)塊和控制塊 )的存取條件是由密碼和存取控制共同決定的，在存取控制中每個塊都有相應(yīng)的三個控制位。具體結(jié)構(gòu)如圖38 所示 。 每個扇區(qū)的塊 0、塊 塊 2 為數(shù)據(jù)塊，可用于存貯數(shù)據(jù)。 存貯結(jié)構(gòu)如下圖 37 所示 。 第 9 腳： 天線接收引腳