【正文】 )。 RS485_SEND_EN。//獲取 p 地址 while(BusBusyFlag)。 uint8 *frame。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 16 圖 24 引腳連接電路圖 C8051F340 控制程序 給 PC 機返回數(shù)據(jù) void send_codat(uint8 cmd,uint8 num,uint8 *p) { uint8 i=0。 C8051F340采用 48腳 TQFP封裝或 32腳 LQFP封裝。對于 USB通信，電源電壓最小值為 。 每種器件都可在工業(yè)溫度范圍（ 45℃到 +85℃）內(nèi)用 。在使用 C2進行調(diào)試時，所有的模擬和數(shù)字外設(shè)都可全功能運行。 片內(nèi) Silicon Labs二線（ C2）開發(fā)接口允許使用安裝在最終應(yīng)用系統(tǒng)上的產(chǎn)品 MCU進行非侵入式（不占用片內(nèi)資源）、全速、在系統(tǒng)調(diào)試。 FLASH存儲器還具有在系統(tǒng)重新編程能力，可用于非易失性數(shù)據(jù)存儲，并允許現(xiàn)場更新 8051固件。下面列出了一些主要特性。C +85176。 C8051F340 芯片介紹 模擬外設(shè) ? 10位 ADC ? 轉(zhuǎn)換速率可達 200ksps ? 內(nèi)建模擬多路器，單端或差分輸入 ? VREF可在內(nèi)部 VREF、外 部引腳或 VDD中選擇 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 13 ? 內(nèi)置溫度傳感器 ? 外部轉(zhuǎn)換啟動輸入 ? 兩個比較器 ? 內(nèi)部電壓基準(zhǔn) ? 上電復(fù)位 /掉電檢測器 USB控制器 ? 符合 USB規(guī)范 ? 全速 (12Mbps)或低速 () ? 集成時鐘恢復(fù)電路；無需外部晶體 ? 支持 8個端點 ? 1KB USB緩存 ? 集成收發(fā)器；無需外部電阻 在片調(diào)試 ? 片內(nèi)調(diào)試電路提供全速、非侵入式的在系統(tǒng)調(diào)試（不需仿真器） ? 支持?jǐn)帱c、單步、觀察 /修改存儲器和寄存器 ? 比使用仿真芯片、目標(biāo)仿真頭和仿真插座的仿 真系統(tǒng)有更優(yōu)越的性能 電壓調(diào)整器輸入： ? 使用片內(nèi)電壓調(diào)整器時，支持的電壓范圍為 ~ 高速 8051微控制器內(nèi)核 ? 流水線指令結(jié)構(gòu)； 70%的指令的執(zhí)行時間為一個或兩個系統(tǒng)時鐘周期 ? 有 48MIPS和 25MIPS兩種版本 ? 擴展的中斷系統(tǒng) 存儲器 ? 4352或 2304 B數(shù)據(jù) RAM ? 64或 32KB FLASH；可在系統(tǒng)編程，扇區(qū)大小為 512字節(jié) 數(shù)字外設(shè) ? 40/25個端口 I/O；均耐 5V電壓，大灌電流 ? 硬件增強型 SPI、 SMBus和 1或 2個增強型 UART串口 ? 4個通用 16位計數(shù)器 /定時器 ? 16位可編程計數(shù)器 /定時器陣列（ PCA），有 5個捕捉 /比較模塊 ? 外部存儲器接口（ EMIF） 時鐘源 ? 內(nèi)部振蕩器： %的精度 (時鐘恢復(fù)被使能時 )。 } return status。 (unLen == 0x90)) { memcpy(pData, ucComMF522Buf, 16)。 if ((status == MI_OK) amp。 status = PcdComMF522(PCD_TRANSCEIVE,ucComMF522Buf,4,ucComMF522Buf,amp。 CalulateCRC(ucComMF522Buf,2,amp。 ucComMF522Buf[0] = PICC_READ。 unsigned int unLen。 MFRC522 電路連接 MFRC522 外圍電路連接如圖 圖 22 讀卡模塊原理圖 當(dāng) IC 卡放在讀卡模塊的感應(yīng)區(qū)，也就是天線部分，天線發(fā)出的射頻功率在 IC 的反應(yīng)下反射回來一個卡的信息，之后通過 CRC 冗余校驗，得出一串號碼，這時候可以通過上位機進行操作添加卡的權(quán)限，刪除卡的信息，等一些上位機的功能。 MFRC522 的 OSCIN 和 OSCOUT 分別為晶振電路的輸入輸出引腳，接 的晶振，兩 者通 過一個 15pF 的電容 接地隔 離。 FIFO 緩沖區(qū)快速而方便地實現(xiàn)了主機和非接觸式 UART 之間的數(shù)據(jù)傳輸。 MFRC522 結(jié)構(gòu)框圖 圖 21 MFRC522 簡化框圖 模擬接口用來處理模擬信號的調(diào)制和解調(diào)。 （ 16）自由編程的 I/O 管腳。 （ 14） 的電源電壓。 （ 12）可編程定時器。 （ 10）低功耗的硬復(fù)位功能。 （ 8） 64 字節(jié)的發(fā)送和接收 FIFO 緩沖區(qū)。 （ 6）支持 ISO 14443 212kbit/s 和 424kbit/s 的更高傳輸速率的通信。 （ 5）讀寫器模式下支持 MIFARE174。 （ 4）讀寫器模式中與 ISO 14443A/MIFARE174。 （ 2）緩沖的輸出驅(qū)動器與天線的連接使用最少的外部元件?？蓪崿F(xiàn)各 種不同主機接口的功能： SPI 接口串行 UART（類似 RS232，電壓電平取決于提供的管腳電壓） I2C 接口。MFRC522 支持 MIFARE174。Classic（如， MIFARE174。CRC）。的卡和應(yīng)答機的信號?？ê蛻?yīng)答機的通信，無需其它的電路。MFRC522 發(fā)送模塊支持下面的工作模式：讀寫器，支持 ISO14443A/MIFARE174。 MFRC522 簡介 MFRC522 是高度集成的非接觸式（ ）讀寫卡芯片。讀卡模塊要依靠天線產(chǎn)生的磁通量為 RFID 卡提供電源，從 RFID 卡獲取信息。而為了發(fā)送、接收穩(wěn)定的高頻信號，射頻基站芯片要通過高頻濾波電路與天線部分連接 。 (2) 射頻基站芯片：它負(fù)責(zé)接收主控 MCU 的控制信息，并完成與 RFID 卡的通信操作。這種控制操作體現(xiàn)在兩個方面：一，主控 MCU 通過 SPI 串行接口與射頻基站芯片連接，控制射頻基站芯片的工作，實現(xiàn)與 RFID 卡的通信。 圖 14 系統(tǒng)框架圖 本章小結(jié) 本章首先介 紹了本系統(tǒng)開發(fā)過程中使用到的基礎(chǔ)技術(shù)，有側(cè)重點地闡述了這些技術(shù)的精髓，對 IC 卡的邏輯結(jié)構(gòu)及存儲結(jié)構(gòu)做了簡單介紹，闡述了 RFID 的系統(tǒng)組成及分類，對本論文的總體框架做了詳細分析，系統(tǒng)需求分析，系統(tǒng)實現(xiàn)的功能，系統(tǒng)選擇的方案，最后給出了系統(tǒng)總體設(shè)計框架。本系統(tǒng)總體上是由硬件和軟件組成的，但從功能上劃分主要由三個部分構(gòu)成： 系統(tǒng)硬件：硬件是一個系統(tǒng)的實體基礎(chǔ)，它提供了軟件運行的環(huán)境，使軟件有了用武之地； 固件程序： MCU 的靈魂，周而復(fù)始的工作者，不知道疲憊的勞動模范； 上位機軟件 ：最人性化的服務(wù)窗口，最易于被用戶接受。整個系統(tǒng)符合通用的物聯(lián) 網(wǎng)架構(gòu)，接口協(xié)議清晰規(guī)范，系統(tǒng)可擴充能力強，在后續(xù)的 CDIO 教學(xué)項目中，還可以進一步完善和升級，開發(fā)新的服務(wù)，是開展電氣信息類 CDIO 工程教學(xué)改革的一個非常好的實踐平臺。每個房間的數(shù)據(jù)分散到各管理主機上，不利于系統(tǒng)的更新、升級和增值業(yè)務(wù)開發(fā)。 優(yōu)點：各個房間的系統(tǒng)相互獨立，授權(quán)管理任務(wù)可由各房間的教師或管理員分擔(dān)。 缺點：管理主機服務(wù)器軟件、授權(quán)管理軟件 開發(fā)難度較高。 、系統(tǒng)設(shè)計方案 方案 1：整個系統(tǒng)采用一臺管理主機進行集中管理。 可以保存、查看每個門的刷卡記錄，查詢、統(tǒng)計每個房間的人氣和利用率。 與現(xiàn)有的校園一卡通兼容，師生均使用校園一卡通的校園卡。 系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能 每個房間的每個門都安裝門禁控制系統(tǒng)，對師生的進入進行監(jiān)控和管理。能夠通過讀寫器進行讀卡，當(dāng)讀取到卡號以后，可以根據(jù)存儲的卡號進行比對，來判斷授權(quán)狀態(tài)，如果是授權(quán)的，則通過繼電器向電控鎖發(fā)送開門指令。主要功能包括讀卡、判斷授權(quán)狀態(tài)、開門、響應(yīng)管理主機的命令 、主動上傳讀取到的卡號等。 電控鎖：采用常閉鎖，一般處于關(guān)閉狀態(tài)，控制器可以發(fā)信號開鎖。 每個門禁控制系統(tǒng)的構(gòu)成如圖 13所示： 圖 13 門禁控制系統(tǒng)構(gòu)成框圖 直流穩(wěn)壓模塊：每個門禁控制系統(tǒng)配置一套電控鎖專用穩(wěn)壓電源（內(nèi)置繼電器），可為讀寫器、控制器和電控鎖供電。 刷卡記錄：師生在刷卡某個門控系統(tǒng)刷卡后，門控系統(tǒng)將卡號上傳至管理主機，管理主機保存到數(shù)據(jù)庫。 授權(quán)：管理主機先讀取卡號，然后將卡號下發(fā)到相應(yīng)的門控系統(tǒng)，門控系統(tǒng)保存卡號。 圖 11 房間分布圖 圖 11中是 CDIO 工作空間的房間分布示意圖，計劃在每個房間（ 12 個）的每個門（ 21 門）都安裝門禁控制系統(tǒng)，對師生的進門進行監(jiān)控和管理。正因為如此，無接觸式 IC 卡非常適合于以前接觸式 IC 卡無法或較難 滿足要求的一些應(yīng)用，如公共電汽車自動售票系統(tǒng)等，將 IC 卡的應(yīng)用在廣度和深度上大大推進了一步。 (3)可以同時操作多張無接觸式 IC 卡，提高了應(yīng)用的并行性，提高了系統(tǒng)的工作速度 。 無接觸式 IC 卡和接觸式 IC卡相比具有以下特點 : (1)無接觸式通訊不存在機械觸點磨損情況，大大提高了應(yīng)用的可靠性 。 (3)高可靠性 。此外，由于無接觸式 IC 卡特殊的應(yīng)用環(huán)境，卡上應(yīng)答器還需具有如下特點： (1)操作快捷 。當(dāng)然，將射頻識別技術(shù)用于無接觸式 IC 卡也對它產(chǎn)生了特殊的要求，以滿足卡的要求，從技術(shù)上看主要有以下兩點 : 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 5 (1)由于 IC 卡的尺寸限制，卡上的應(yīng)答器不能有電源系統(tǒng)，需要由尋呼器 (讀寫設(shè)備 )通過無線方式供電 。如果從射頻識別技術(shù)角度出發(fā)，可以認(rèn)為射頻卡是一種相對特 殊的射頻識別標(biāo)志(即應(yīng)答器 )，其讀寫設(shè)備就是尋呼器。從 1995 年開始，德國也要求所有新出廠的汽車都安裝這種安全系統(tǒng)。目前，越來越多的汽車公司將射頻技術(shù)應(yīng)用于汽車防盜系統(tǒng)。應(yīng)答器放置在汽車點火鑰匙中，尋呼器放置在汽車駕駛桿等部件中，當(dāng)要點火啟動汽車時，尋呼器若沒有接收應(yīng)答器發(fā)射的標(biāo)志信號則禁止啟動汽車。 目前，在國外射頻技術(shù)的主要應(yīng)用有工廠生產(chǎn)產(chǎn)品的自動跟蹤，試驗動物跟蹤，商品分類管理，汽車防盜，航空公司的機場管理等等。其中，低頻段的頻率為 125kHZ，高頻段的頻率有 908k~92OkHz、 及 等。 (6)尋呼器 (或應(yīng)用終 端 )對接收到的信息進行處理。若是修改信息則有關(guān)控制邏輯啟動內(nèi)部電壓泵將 2V 工作電壓提升到15V，以便對存儲器 (EEPROM)中內(nèi)容進行重新寫入編程 。 (3)CMOS 集成電路中的有關(guān)控制邏輯電路對接收到的脈沖信號進行解碼 。系統(tǒng)工作時的具體過程為 : (1)應(yīng)答器進入尋呼器工作區(qū)域后，接收到尋呼器發(fā)射的脈沖信號 。目前，國際上有多家廠商致力于射頻識別技術(shù)的研究及市場開發(fā)，其中較為著名的如美國德州儀器公司 (TI)、荷蘭飛利浦公司 (Phi1iPs)等。 (6)多種工作距離。 (3)依據(jù)不同需要具有天線、射頻 /微波探測器、調(diào)制器、解調(diào)器、控制邏輯及存儲器等部件 : (4)有的應(yīng)答器具有電池或外接電源，有的應(yīng)答器甚至省去了電源，而 由尋呼器通過無線方式對其供電 。應(yīng)答器的主要組成、功能及其應(yīng)用特點如下 : (l)具有信息存儲、處理能力 。 (3)尋呼器接收應(yīng)答器的應(yīng)答信息，進行進一步處理。其中尋呼器的主要組成部分是無線收發(fā)機，在應(yīng)答器內(nèi)裝有感應(yīng)線圈 (天線 )及有關(guān)應(yīng)用標(biāo)識信息的存儲器，其工作過程為 : (1)尋呼器發(fā)射無線激勵信號及 有關(guān)詢問信號 。世界范圍內(nèi)射頻產(chǎn)品的銷售額， 1989 年為 8050 萬美元， 1992 年為 14120 萬美元， 1997 年為 43250 萬美元， 1999 年則為68500 萬美元，其中在 19921999 年間射頻識別產(chǎn)品在全世界銷售額的年平均增長率達%。目前，射頻識別技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理等眾多領(lǐng)域。根據(jù)卡與外界進行交換時的 數(shù)據(jù)傳輸方式，可將 IC 卡劃分為 :串行 IC 卡、并行 IC卡 :根據(jù)卡的應(yīng)用領(lǐng)域不同，可將 IC卡劃分為 :金融卡和非金融卡。根據(jù)鑲嵌的芯片不同，可將 IC 卡劃分為 :存儲卡、邏輯加密卡、 CPU 卡和超級智能卡 。 IC 卡工作的基本原理是：射頻讀寫器向 IC 卡發(fā)一組固定頻率的 電池波 ，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，這樣在電磁波激勵河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 3 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?，?電容 內(nèi)的電荷送到另一個電容內(nèi)存儲，當(dāng)所積累的電荷達到 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)射出去或接受讀寫器的數(shù)據(jù)。在金融領(lǐng)域中 IC 卡可作為信用卡、現(xiàn)金卡、證券卡或電子資金轉(zhuǎn)帳卡等 。 IC 卡的應(yīng)用領(lǐng)域可以說非常廣泛，它除了覆蓋傳統(tǒng)磁卡的全部應(yīng)用領(lǐng)域外 ，還擴展了許多磁卡所不能勝任的領(lǐng)域，這很大程度上歸功于