【正文】 I2C接口到SCL線來(lái)執(zhí)行。數(shù)據(jù)只有在時(shí)鐘的高電平周期有效。從機(jī)—發(fā)送器必須釋放數(shù)據(jù)線，允許主機(jī)產(chǎn)生一個(gè)停止或重復(fù)起始條件。從機(jī)使數(shù)據(jù)線保持高電平，主機(jī)產(chǎn)生一個(gè)停止或重復(fù)起始條件。如果從機(jī)—接收器響應(yīng)了從機(jī)地址但是在傳輸了一段時(shí)間后不能接收更多數(shù)據(jù)字節(jié)，主機(jī)必須再一次終止傳輸。當(dāng)從機(jī)不能響應(yīng)從機(jī)地址時(shí)（例如它這在執(zhí)行一些實(shí)時(shí)函數(shù)不能接收或發(fā)送），從機(jī)必須使數(shù)據(jù)保持高電平。在響應(yīng)的時(shí)鐘脈沖期間，接收器必須將SDA線拉低，使它在這個(gè)時(shí)鐘脈沖的高電平期間保持穩(wěn)定的低電平。數(shù)據(jù)傳輸必須帶響應(yīng)，相應(yīng)的響應(yīng)時(shí)鐘脈沖由主機(jī)產(chǎn)生。在一些情況下，可以用與I2C總線格式不一樣的格式（例如兼容CBUS的器件）?？梢允褂脮r(shí)鐘線SCL保持低電平迫使主機(jī)進(jìn)入等待狀態(tài)。首先傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)的最高位（MSB）。整個(gè)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程：發(fā)送到SDA線上的每個(gè)字節(jié)必須為8位。若該卡是有效卡，系統(tǒng)會(huì)執(zhí)行開(kāi)門(mén)并在液晶上顯示正確的信息；若該卡是非法卡，則會(huì)報(bào)警并顯示錯(cuò)誤的信息。整個(gè)系統(tǒng)完成。運(yùn)行上位機(jī)，向下位機(jī)發(fā)送讀卡命令，下位機(jī)接收到讀卡命令后，當(dāng)有RFID卡進(jìn)入到讀卡器的讀卡范圍內(nèi)時(shí)，若RFID卡為有效卡便會(huì)在執(zhí)行開(kāi)門(mén)操作的同時(shí)在液晶上顯示正確信息；若不是有效卡則在報(bào)警的同時(shí)在液晶上顯示錯(cuò)誤信息。在確定軟硬件無(wú)問(wèn)題后，將程序通過(guò)燒寫(xiě)器把程序燒到單片機(jī)中。通過(guò)偉福訪真器和偉福調(diào)試軟件WAVE6000開(kāi)始整體調(diào)試，硬件部分用萬(wàn)用表來(lái)測(cè)試硬件每部分的接通性。在設(shè)計(jì)過(guò)程中常用觀察窗口觀察程序中的變量，修改程序中的錯(cuò)誤。3．查看變量WAVE軟件可以通Watch窗口進(jìn)行查看變量。如果用斷點(diǎn)調(diào)試，由比較容易觀察出程序變量的改變及程序運(yùn)行的結(jié)果。2．?dāng)帱c(diǎn)調(diào)試如果已知程序中某塊代碼實(shí)際運(yùn)行正常的情況下，仍用跟蹤調(diào)試，將大大浪費(fèi)時(shí)間，而且很枯燥，因此調(diào)試中第二個(gè)重要工具是在源代碼中某一處設(shè)置斷點(diǎn)，大多數(shù)調(diào)試程序通過(guò)使用斷點(diǎn)中止程序執(zhí)行。單步型：?jiǎn)尾綀?zhí)行每條語(yǔ)句程序，如果調(diào)用一個(gè)函數(shù)，則不進(jìn)入函數(shù)中。但是，如果調(diào)用一個(gè)函數(shù)，則進(jìn)入函數(shù)中，在函數(shù)中單步執(zhí)行每一條語(yǔ)句。1．跟蹤調(diào)試：跟蹤應(yīng)用程序用戶能夠在運(yùn)行應(yīng)用程序時(shí)，看到PC指針在應(yīng)用源代碼程序中的確切位置。在使用WAVE軟件時(shí)，調(diào)試的方法和技巧最為重要，不同的情況采用不同的調(diào)試方法，有助于程序的實(shí)現(xiàn)。待各個(gè)模塊調(diào)好后再進(jìn)行系統(tǒng)程序聯(lián)調(diào)。調(diào)試時(shí)可用單步運(yùn)行和斷點(diǎn)運(yùn)行方式，通過(guò)檢查系統(tǒng)的CPU現(xiàn)場(chǎng)情況、RAM的內(nèi)容和I/O口的狀態(tài)，檢測(cè)程序執(zhí)行結(jié)果是否符合設(shè)計(jì)要求。有時(shí)提示的出錯(cuò)信息并不是真正出錯(cuò)的行，這就要求我們善于分析，找出真正的錯(cuò)誤，而不要單純從字面意義上找出錯(cuò)信息，要懂得變通的理解并解決問(wèn)題。在人工檢查無(wú)誤后，才可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢查，也就是上機(jī)調(diào)試。在用串口助手向讀卡器發(fā)送讀卡命令時(shí)，當(dāng)有卡（MIFIRE S50、S70卡）進(jìn)入讀卡器讀卡范圍內(nèi)時(shí)，會(huì)向串口助手返回卡序列號(hào)，以此證明讀卡器可用。存儲(chǔ)電路調(diào)試成功。存儲(chǔ)部分的調(diào)試：將AT24C04與單片機(jī)連接好后，編寫(xiě)一段簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)程序，將字符存入到24C04里，并取出查看存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的正確性。發(fā)現(xiàn)在調(diào)試的過(guò)程中，串口不能正常通信，經(jīng)過(guò)查證后發(fā)現(xiàn)是電容正負(fù)極接反了，修正以后，便能正常通信了。6. 鍵盤(pán)模塊：通過(guò)鍵盤(pán)輸入密碼，并根據(jù)輸入密碼的有效性做相應(yīng)的操作。4. 門(mén)控模塊：AT89C51接收到數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)與AT24C04里存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，若兩者完全相同，則進(jìn)行開(kāi)門(mén)操作；若不相同，則不開(kāi)門(mén)。2. 存儲(chǔ)模塊：AT89C51接收到數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)傳送給AT24C04進(jìn)行存儲(chǔ)。本系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)框圖如圖9所示。 軟件結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)的整體軟件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要部分，在硬件電路的基礎(chǔ)上，加上軟件編程才可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)期的功能。讀寫(xiě)器發(fā)送的射頻信號(hào)除提供能量外，通常還提供時(shí)鐘信號(hào)，使數(shù)據(jù)同步，從而簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。(4)如果需要發(fā)送數(shù)據(jù)，則將數(shù)據(jù)調(diào)制然后從收發(fā)模塊發(fā)送出去。(3)數(shù)據(jù)解調(diào)部分從接收到的射頻脈沖中解調(diào)出命令和數(shù)據(jù)并送到邏輯控制部分。(2)射頻卡進(jìn)入這個(gè)區(qū)域時(shí)，接收到射頻讀寫(xiě)模塊的射頻脈沖，經(jīng)過(guò)橋式整流后給電容充電。圖8 RFID系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)圖8為RFID系統(tǒng)的工作過(guò)程，這是一個(gè)無(wú)源系統(tǒng)，即射頻卡內(nèi)不含電池，射頻卡工作的能量是由射頻讀寫(xiě)模塊發(fā)出的射頻脈沖提供。讀寫(xiě)器內(nèi)的控制模塊往往具有很強(qiáng)的處理功能，除了完成控制射頻卡工作的任務(wù)，還要實(shí)現(xiàn)相互認(rèn)證、數(shù)據(jù)加解密、數(shù)據(jù)糾錯(cuò)、出錯(cuò)報(bào)警及與計(jì)算機(jī)通信等功能?？刂颇K完成接收、譯碼及執(zhí)行讀寫(xiě)器的命令，控制讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)安全等功能。永久性數(shù)據(jù)可以是射頻卡序列號(hào)，它是用來(lái)作為射頻卡的唯一身份標(biāo)識(shí)，不能更改；非永久性數(shù)據(jù)寫(xiě)在E2PROM等可重寫(xiě)的存儲(chǔ)器內(nèi)，用以存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)。射頻卡中有存儲(chǔ)器，內(nèi)存容量為幾個(gè)比特到幾十千比特。 圖7 射頻識(shí)別系統(tǒng)原理圖 2. 射頻識(shí)別系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)射頻識(shí)別系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖8，主要是由兩部份組成：讀寫(xiě)器和射頻卡?？梢?jiàn)，RFID卡與讀寫(xiě)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊過(guò)程中起關(guān)鍵的作用是天線。而RFID卡則是一種無(wú)源的應(yīng)答器，主要是由一塊集成電路(IC)芯片及其外接天線組成，其中RFID卡芯片通常集成有射頻前端、邏輯控制、存儲(chǔ)器等電路，有的甚至將天線一起集成在同一芯片上。下面對(duì)射頻識(shí)別技術(shù)做一下簡(jiǎn)要介紹：1. 射頻識(shí)別技術(shù)原理通常情況下，RFID的應(yīng)用系統(tǒng)主要由讀寫(xiě)器和RFID卡兩部分組成的，見(jiàn)下圖7。4. 數(shù)據(jù)處理：針對(duì)數(shù)據(jù)的采集和分析的結(jié)果做出相應(yīng)的處理，例如顯示、報(bào)警、門(mén)控等。2. 數(shù)據(jù)分析：AT89C51接收到數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)傳送給AT24C04或上位機(jī)，AT24C04或上位機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而判斷數(shù)據(jù)的有效性。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)軟件主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)的分析，模塊之間的通信，以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。LCD1602與AT89C52之間的通信是通過(guò)將LCD1602的3條控制線和8條數(shù)據(jù)線與AT89C51的I/O口相連。而ISO/IEC15693讀卡器與RFID卡之間的數(shù)據(jù)通信主要是通過(guò)天線進(jìn)行的。F的電解電容用來(lái)濾波。微控制器AT89C51負(fù)責(zé)讀卡器模塊ISO/IEC15693的初始化，上位機(jī)通過(guò)串口向ISO/IEC15693發(fā)送命令，ISO/IEC15693根據(jù)上位機(jī)發(fā)送的命令做相應(yīng)的操作，然后將得到的信息傳送給微控制器AT89C51，然后微控制器控制其它模塊完成顯示、報(bào)警、判斷和門(mén)控操作。綜合數(shù)據(jù)處理模塊讀卡器處理模塊密碼處理模塊讀卡模塊存儲(chǔ)模塊門(mén)控模塊報(bào)警模塊顯示模塊存儲(chǔ)模塊門(mén)控模塊報(bào)警模塊 顯示模塊 圖6 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)主要由AT89C51主控芯片和ISO/IEC15693讀卡器模塊構(gòu)成。6. 密碼輸入模塊：針對(duì)于用按鍵輸入密碼，根據(jù)密碼的正確與否來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的操作。4. 顯示模塊：用來(lái)接收單片機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作從而得到要顯示的信息。2. 數(shù)據(jù)處理模塊：針對(duì)于采集到的數(shù)據(jù)處理，從而對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷其有效性。 } 系統(tǒng)模塊的總體設(shè)計(jì) 依據(jù)上述功能的分析，系統(tǒng)中模塊分別為：數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、串口發(fā)送/接收模塊、密碼輸入模塊、報(bào)警機(jī)制模塊。 stop()。 shout(addr)。 　// 返回AT24C04應(yīng)答位}void write_byte(uchar addr, uchar write_data) ｛start()。 SCL1 = 0。 delayNOP()。 　　// 讀取應(yīng)答 delayNOP()。 write_data = 1。 delayNOP()。 _nop_()。 i++) // 循環(huán)移入8個(gè)位 {SDA1 = (bit)(write_data amp。 for(i = 0。}bit shout(uchar write_data)// 從MCU移出數(shù)據(jù)到AT89C51{uchar i。write_byte(14,0x5d)。write_byte(12,0x3a)。 write_byte(10,0x43)。 write_byte(8,0x05)。 write_byte(6,0xde)。 write_byte(4,0x25)。 write_byte(2,0x62)。 存儲(chǔ)程序AT24C04初始化向AT24C04 寫(xiě) 入 要 存 儲(chǔ) 的 數(shù) 據(jù)延時(shí)N 結(jié)束圖5 存儲(chǔ)系統(tǒng)程序流程圖 當(dāng)我們完成對(duì)存儲(chǔ)過(guò)程的分析之后，我們需要對(duì)存儲(chǔ)過(guò)程加以實(shí)施，此時(shí)，就需要編寫(xiě)存儲(chǔ)程序的代碼,存儲(chǔ)程序核心的代碼如下：void eeprom(){write_byte(0,0x1e)。 } 密碼子系統(tǒng)的流程圖如下：開(kāi)始有鍵按下？去除按鍵抖動(dòng)的影響確定鍵值存入密碼數(shù)組密碼正確？開(kāi)門(mén)，顯示正確信息報(bào)警，顯示錯(cuò)誤信息延時(shí)后，自動(dòng)關(guān)門(mén)結(jié)束YYN 圖4 密碼子程序流程圖本設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)芯片選用的是AT24C04，該芯片是串行的E2PROM，支持I2C總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議。 delay_10ms(20)。 delay_10ms(20)。s5。 LEDR=0。s16。 　　//清屏 WriteLcdCom(0x80)。amp。 input[0]= 。 BUZ=1。 delay_10ms(20)。 LEDG=0。s16。 　　//清屏 WriteLcdCom(0x80)。 if(n==10) { if(m10) continue。n10。if(P1!=0x0f) pare(P1)。密碼子程序是整個(gè)門(mén)禁系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，因?yàn)樵谕ㄟ^(guò)密碼程序的實(shí)施之后，才可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的訪問(wèn)與訪問(wèn)者的信息匹配，因此，密碼系統(tǒng)就好比整個(gè)門(mén)禁系統(tǒng)的大門(mén)，它是連接訪問(wèn)者與數(shù)據(jù)的關(guān)鍵一環(huán)。程序流程圖如圖3所示。下位機(jī)根據(jù)接收SBUF的值做相應(yīng)的處理。其軟件流程圖如下圖1所示。軟件結(jié)構(gòu)框圖：