【正文】 //若為高電平，表示沒有接收到，傳送異常 scl_2402 = 0。 _nop_()。 //等待四個機器周期 _nop_()。 scl_2402 = 1。 //釋放sda_2402線， _nop_()。 //將scl_2402置低，形成傳送數據所需的８個脈沖date= 1。 //等待兩個機器周期 _nop_()。 //等待一個機器周期 scl_2402 = 1。0x80)。 i 8。bit answer。 圖44 字節(jié)寫數據幀格式 在寫入字節(jié)時，單片機在一次數據幀中只訪問一個存儲單元，此時單片機首先發(fā)送啟動命令，然后傳送一個字節(jié)的控制字，接著送一個字節(jié)的存儲單元的子地址，在前述的幾個字節(jié)都得到響應后，即返回應答信號之后就開始發(fā)送8位數據了，當8位數據傳送結束時，緊跟著的應當是結束命令。void xie2402_addr(uchar addr, uchar date)。bit xie2402_dangqian(uchar date)。uchar du2402()。我們知道串行EEPROM一般有兩種數據寫入方式，它們是字節(jié)寫入和頁寫入方式，頁寫入方式允許在一個寫周期內寫入長度最大到一頁的若干字節(jié)，AT24C02芯片的頁面大小為8B，本設計中利用的是字節(jié)寫入方式，主要包含以下函數：void kaishi()。 系統(tǒng)信息的存儲與顯示 存儲模塊程序設計 存儲模塊主要實現(xiàn)的功能是記錄門禁控制系統(tǒng)的刷卡信息，包括刷卡的時間與卡號等，單片機在模擬IIC總線通信時，往往不可避免地調用以下幾個關鍵部分程序：總線初始化、啟動信號、應答信號、停止信號、寫一個字節(jié)以及讀一個字節(jié)。通過密碼驗證的方可允許訪問相對應扇區(qū)的內容。參數_SecNr的含義是下一步將要訪問的IC卡的扇區(qū)號(0~15)。9．密碼證實函數 函數原型：uchar mf_zhengshi(uchar _Mode,uchar _SecNr)。參數_10ms定義為輸出方波時間的長度，取值范圍為0~255，并且分辨率為10ms。 8．蜂鳴提示函數 函數原型：uchar mf_buzzer(uchar _Frquence,uchar _10ms)。7．ZLG500AT配置函數 函數原型：uchar mf_peizhi(void)。 當讀寫器對MF卡讀寫操作成功后，需要對讀卡器中的控制寄存器進行調整，方可使器件下一輪的詢卡、選卡等一系列的操作順利進行。6．置位與清除位函數 函數原型分別為：uchar mf_shezhikz()。 參數_Adr為數據讀取/寫入地址，_Data為指針型變量，它的內容為一地址，把讀取的塊的內容拷貝到_Data地址當中/將_Data地址的內容寫入到指定的地址中，并且返回一個狀態(tài)值。5．讀卡函數 讀卡函數原型：uchar mf_du(uchar _Adr,uchar idata *_Data)。 這個函數的作用是將已經被讀寫模塊成功選擇的IC卡片處于暫停狀態(tài)，即現(xiàn)在不進行再次的針對于此卡的數據傳輸。這個函數選擇某一個序列號的卡返回ATS字節(jié)給主機。3．多層選擇卡函數 函數原型：uchar mf_duocengxz(uchar _Select_code,uchar *_SNR,uchar *_Sak)。此函數開始防沖突操作，必須在調用了Request命令后立即調用。 圖43 詢問函數流程圖(其余函數與此類似)2．多層防碰撞函數 函數原型：uchar mf_duocengpz(uchar _Select_code,uchar _Bt,uchar *_SNR)。在選擇一個新的射頻卡時必須調用這個函數，這是因為Mifare卡的工作方式是被動的，進入讀寫器的天線有效區(qū)域的IC卡得電進入IDLE狀態(tài)，它只吸收有效區(qū)域內的電磁能，不能主動發(fā)出信號，讀寫模塊必須不斷地發(fā)出詢問信號方可選擇到有效射頻卡進而讀取相應的信息。函數中的參數_TagType的含義是當請求發(fā)生意外時，調用函數的最終結果是 Len為零。_Mode的格式如下所示：ALL 當ALL=0時詢問讀寫模塊有效范圍內的IDLE 狀態(tài)的IC卡，但是HALT狀態(tài)的卡不能夠被請求到。主函數開始時要進行ZLG500AT讀寫模塊的初始化，其中包括了模塊的復位與配置。 讀寫模塊函數描述 ZLG500AT讀寫模塊的程序設計的目的主要是為了實現(xiàn)IC卡信息的讀取，主要包括SPI初始化及數據傳輸處理函數、ZLG500AT初始化及其操作函數和IC卡操作函數。ZLG500AT模塊將把最近一次接收數據包的序列號返回。2．數據傳輸塊的格式[18]1) MCU→ZLG500AT(命令模式)SeqNrCommandLenData[0…N]BCCINFO[0] INFO[n]SeqNr: 1 Byte 數據包序列號Command： 1 Byte 命令Len： 1 Byte 數據長度Data[0…N]： Len Byte 數據字節(jié)BCC ： 1 Byte BCC校驗碼 2) ZLG500AT→ MCU(響應模式)SeqNrStaLenData[0…N]BCCINFO[0] INFO[n]SeqNr: 1 Byte 數據包序列號Sta： 1 Byte 狀態(tài)Len： 1 Byte 數據長度Data[0…N]： Len Byte 數據字節(jié)BCC ： 1 Byte BCC校驗碼 3) 數據塊格式描述 每個字節(jié)命令或數據傳輸時都是高位在先；數據交換包序號由MCU發(fā)送數據塊時產生。如果在500ms之內仍然沒有接收到這個信號，那么就退出當前的數據傳輸，將相應的錯誤代碼返回給主程序。相反，如果ZLG500AT做出了響應，那么 MCU可正常發(fā)送數據和命令。 通信開始的時候，MCU在SS線上產生一個下降沿，接著就是等待SDATA 線上的ZLG500AT相應的響應信號。系統(tǒng)總體程序流程如圖42所示。為了記錄刷卡信息，應當在成功讀取IC卡的內容之后，將相應的數據存入AT24C02指定的地址單元。在有有效卡進入讀寫區(qū)域時，下面就是一系列的針對于IC卡的操作，例如防碰撞、選卡與直接密碼證實(本系統(tǒng)采用的是KEYA的密碼方式)等等。然后進行鍵盤掃描，如果檢測到有鍵按下，則不允許任何對有效卡的操作，而是響應按鍵號對應的處理程序。 整個系統(tǒng)軟件部分主要是針對于以下幾個模塊展開設計的：ZLG500AT射頻卡片讀寫模塊、液晶顯示模塊、實時時鐘模塊以及數據存儲模塊，如圖41所示。硬件部分涉及到的模塊主要有ZLG500AT讀寫、實時時鐘、液晶顯示、數據存儲、STC89C54和語音錄放模塊等，其中ZLG500AT讀寫模塊是本章的重點內容，也是整個門禁控制系統(tǒng)的核心，掌握它的硬件接口與數據傳輸原理，為下面的軟件編程工作提供了很大的便利，系統(tǒng)的實物圖片如圖316與圖317所示。在語音模塊的軟件設計過程中，實際用到的只有ISD1760的放音功能，這是因為該芯片的語音存儲容量有限，在進行軟件調試的時候，錄音幾次就已錄不進去了，錄音指示燈也不閃爍，這與不錄音的效果是一樣的，所以本課題僅僅利用ISD1760來模擬一下設想的能夠在實際中實現(xiàn)的功能。而放音指針則指向剛剛錄完的那段語音地址，放音操作有兩種模式：邊沿觸發(fā)和電平觸發(fā)，都是由管腳控制，在本設計中放音操作采用電平放音模式[17]。錄完一段后抬起此鍵，LED會同時熄滅。 在本系統(tǒng)中，語音模塊采用獨立按鍵工作模式，此模式下不僅有錄、放功能，還有語音擦除、音量控制、直通話音和復位等功能。錄音信息存放在ISDl700芯片的FLASH中，而且內容沒有經過任何的壓縮操作，相比于其他芯片具有較好的音質。它可以多段錄音，采樣率可以在4~12K之間調節(jié)，~。 圖315 HJ12864ZW液晶串行操作時序圖 語音模塊設計 為了滿足門禁系統(tǒng)中記錄語音信息的要求，需要添加語音模塊。在啟始字節(jié)后一個8位的指令將被分為兩個字節(jié)來傳送，其中高4位(DB7~DB4)的指令資料將會被放在第二個字節(jié)的LSB位置，低4位(DB3~DB0)的指令被放在第三個字節(jié)的LSB位置，剩下的四位都置0。數據/命令選擇(串片選)18VOUT倍壓輸出腳5R/W(STD)讀/寫選擇(串行數據)19LEDA背光電源正6E(SCLK)使能信號(串行時鐘信號)20LEDK背光電源負7~14DB0~DB7并行數據口圖314 HJ12864ZW液晶模塊與單片機的接口電路 液晶模塊的串口傳輸方式 液晶模塊的串口傳輸方式占用的單片機資源較并口的少，且控制方便，只需要三根線與單片機連接，PSB引腳腳接低電位時模塊將進入串口模式。 HJ12864ZW液晶的引腳配置及引腳功能如表35所示,其中的DB0~DB7八個并行數據接口在本設計中沒有用到，圖314給出了HJ12864ZW液晶模塊與單片機的接口電路圖。5．，需出廠前設置。 3．使用與儲存溫度有：工作溫度0~+50℃，儲存溫度10~+60 ℃；工作溫度20~+70℃，儲存溫度30~+80℃可供客戶進行選擇?？赏瓿蓤D形顯示，也可顯示84個(1616點陣)漢字。 液晶模塊的外部接口HJ12864ZW液晶模塊的主要特性說明如下：1．圖形點陣型液晶顯示模塊。圖313 IC總線數據通信格式 液晶顯示模塊設計 由于門禁控制系統(tǒng)功能的要求，需要顯示設備來顯示某些信息，例如系統(tǒng)的實時時間，刷卡的狀態(tài)以及查詢的信息等?？梢酝ㄟ^以下方法進入該模式：上電；收到停止位并且結束所有的內部操作。應答信號由接收設備產生，在SCL信號為高電平期間，接收設備將SDA拉為低電平，表示數據傳輸正確，產生應答，時序圖如圖313所示。3．停止命令：當SCL為高時，SDA 由低到高的變化被視為停止命令，在一個讀寫操作后，停止命令會使EEPROM 進入低功耗的等待模式。IC總線由數據線SDA和時鐘線SCL兩條線構成通信線路，具體的器件操作如下描述(參照IC總線數據通信格式，如圖313所示)：1．時鐘及數據傳輸：SDA引腳通常被外圍器件拉高，SDA引腳的數據應在SCL為低時變化；當數據在SCL為高時變化，將視為下文所述的一個起始或停止命令。VCC(8)：電源正端。 WP(7)：寫保護，若WP管腳連接到VCC，所有的內容都被寫保護。SDA(5)：串行數據/地址，它是雙向的，而且是一個開路漏極輸出管腳，與其它開路漏極輸出為線或關系。若僅有一個AT24C02被總線尋址，可將這三個輸入引腳懸空或接地。芯片具體引腳配置及引腳功能如下[16]：A0、AA2(3)：芯片地址輸入，這些輸入引腳用于多個器件進行連接時設置各自的地址，當這些引腳懸空時默認值為0。該器件通過IC總線接口進行操作，有一個專門的寫保護功能。 AT24C02存儲芯片接口概述 AT24C02是一個2K位串行CMOS EEPROM,內部含有256個8位單元。采用AT24C系列EEPROM器件可以很好地解決掉電數據保護問題，且硬件電路簡單。串行存儲器體積小，與單片機接口簡單。上位機輪詢讀卡器的時間間隔越長要求讀卡器的存儲器容量越大。串行通信接口電路如圖311所示。在實際應用中，器件對電源噪聲很敏感，因此VCC必須要對地加上去耦電容C3,在實際的硬件電路中，MAX232外圍的其他電容要盡量靠近芯片本身，從而提高抗干擾能力。MAX232是MAXIM公司生產的單電源、低功耗的RS232雙路發(fā)送/接收器，芯片內部有一個電源電壓變換器，可以把輸入的+5V 電壓變換成 RS232C 輸出電平所需的電壓。由于它與TTL電平不兼容，因此二者之間的連接必須使用電平轉換。RS232C是一種比較常見的串行通信標準，它明確規(guī)定了串行通信的電氣特性、信號功能以及傳送過程等等，通信的數據傳輸速率的范圍是0~20kbit/s。若不慎發(fā)生，多余的SCLK周期會重新發(fā)送數據字節(jié)，此操作允許連續(xù)不斷的脈沖串模式讀取操作，I/O管腳在SCLK的每個上升沿被置為三態(tài)，數據輸出從D0開始。圖39 單字節(jié)讀圖310 單字節(jié)寫 數據輸入:輸入寫命令字的8個SCLK周期后 ，接下來的8個SCLK 周期的上升沿的時候數據字節(jié)被輸入，如不慎發(fā)生，多余的SCLK 周期將被忽略，數據輸入從D0開始。從最低位開始數據的輸入，傳輸8位的控制字指令后，緊接著的下一個SCLK線產生下降的跳變沿，讀出DS1302的數據，從最低位到最高位將數據讀出。D6如果為1，那就表示存取RAM數據，否則存取的是日歷/時鐘數據；D5~D1(A4~A0)的含義是讀寫寄存器的地址；D0位的 0/1說明要進行寫/讀操作。 實時時鐘的讀寫控制 在進行數據傳輸之前需要先發(fā)送控制命令字節(jié)，隨后才可以是具體的數據，實時時鐘DS1302的讀寫控制字格式如表34所示。當VCC2VCC1+，由VCC2向DS1302供電，當VCC1VCC2時，由VCC1向DS1302供電； SCLK：串行時鐘，輸入，控制數據的輸入與輸出； I/O：三線接口時