【正文】 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)時鐘脈沖由主機產(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）。可以使用時鐘線 SCL 保持 低電平迫使主機進(jìn)入等待狀態(tài)。首先傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)的最高位（ MSB）。 整個系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程：發(fā)送到 SDA 線上的每個字節(jié)必須為 8位。若該卡是有效卡，系統(tǒng)會執(zhí)行開門并在液晶 上顯示正確的信息；若該卡是非法卡，則會報警并顯示錯誤的信息。整個系統(tǒng)完成。運行上位機，向下位機發(fā)送讀卡命令，下位機接收到 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，若 RFID 卡為有效卡便會在執(zhí)行開門操作的同時在液晶上顯示正確信息；若不是有效卡則在報警的同時在液晶上顯示錯誤信息。在確定軟硬件無問題后，將程序通過燒寫器把程序燒到單片機中。通過偉福訪真器和偉福調(diào)試軟件 WAVE6000 開始整體調(diào)試，硬件部分用萬用表來測試硬件每部分的接通性。在設(shè)計過 程中常用觀察窗口觀察程序中的變量，修改程序中的錯誤。 3．查看變量 WAVE 軟件可以通 Watch 窗口進(jìn)行查看變量。如果用斷點調(diào)試，由比較容易觀察出程序變量的改變及程序運行的結(jié)果。 2．?dāng)帱c調(diào)試 如果已知程序中某塊代碼實際運行正常的情況下，仍用跟蹤調(diào)試，將大大浪費時間，而且很枯燥，因此調(diào)試中第二個重要工具是在源代碼中某一處設(shè)置斷點，大多數(shù)調(diào)試程序通過使用斷點中止程序執(zhí)行。 單步型：單步執(zhí)行每條語句程序，如果調(diào)用一個函數(shù)，則不進(jìn)入函數(shù)中。但是，如果調(diào)用一個函數(shù)，則進(jìn)入函數(shù)中，在函數(shù)中單步執(zhí)行每一條語句。 1．跟蹤調(diào)試：跟蹤應(yīng)用程序用戶能夠在運行應(yīng)用程序時，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，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，有助于程序的實現(xiàn)。待各個模塊調(diào)好后再進(jìn)行系統(tǒng)程序聯(lián)調(diào)。調(diào)試時可用單步運行和斷點運行方式，通過檢查系統(tǒng)的 CPU 現(xiàn)場情況、 RAM 的內(nèi)容和 I/O 口的狀態(tài)，檢測程序執(zhí)行結(jié)果是否符合設(shè)計要求。有時提示的出錯信息并不是真正出錯的行，這就要求我們善于分析，找出真正的錯誤，而不要單純從字面意義上找出錯信息，要懂得變通的理解并解決問題。在人工檢查無誤后，才可以進(jìn)行動態(tài)檢查，也就是上機調(diào)試 。在用串口助手向讀卡器發(fā)送讀卡命令時，當(dāng)有卡（ MIFIRE S50、 S70 卡）進(jìn)入讀卡器讀卡范圍內(nèi)時，會向串口助手返回卡序列號，以此證明讀卡器可用。存儲電路調(diào)試成功。存儲部分的調(diào)試：將 AT24C04 與單片機連接好后，編寫一段簡單的存儲程序，將字符存 入到 24C04 里，并取出查看存儲數(shù)據(jù)的正確性。發(fā)現(xiàn)在調(diào)試的過程中，串口不能正常通信，經(jīng)過查證后發(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. 鍵盤模塊：通過鍵盤輸入密碼，并根據(jù)輸入密碼的有效性做相應(yīng) 的操作。 4. 門控模塊： AT89C51 接收到數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)與 AT24C04 里存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，若兩者完全相同，則進(jìn)行開門操作；若不相同，則不開門。 2. 存儲模塊： AT89C51 接收到數(shù)據(jù) 后，將數(shù)據(jù)傳送給 AT24C04 進(jìn)行存儲。本系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)框圖如圖 9 所示。 軟件結(jié)構(gòu)的實現(xiàn) 系統(tǒng)的整體軟件結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)軟件設(shè)計是整個系統(tǒng)設(shè)計的重要部分，在硬件電路的基礎(chǔ)上，加上軟件 編程才可以實現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)期的功能。讀寫器發(fā)送的射頻信號除提供能量外，通常還提供時鐘信號，使數(shù)據(jù)同步，從而簡化了系統(tǒng)的設(shè)計。 (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)入這個區(qū)域時，接收到射頻讀寫模塊的射頻脈沖，經(jīng)過橋式 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)的工作過程，這是一個無源系統(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模塊發(fā)出的射頻脈沖提供。讀寫器內(nèi)的控制模塊 往往具有很強的處理功能，除了完成控制射頻卡工作的任務(wù)，還要實現(xiàn)相互認(rèn)證、數(shù)據(jù)加解密、數(shù)據(jù)糾錯、出錯報警及與計算機通信等功能?？刂颇K完成接收、譯碼及執(zhí)行讀寫器的命令，控制讀寫數(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，它是用來作為射頻卡的唯一身份標(biāo)識，不能更改；非永久性數(shù)據(jù)寫在 E2PROM 等可重寫的存儲器內(nèi)，用以存儲用戶數(shù)據(jù)。射頻卡中有存儲器，內(nèi)存容量為幾個 比特到幾十千比特。 圖 7 射頻識別系統(tǒng)原理圖 2. 射頻識別系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu) 射頻識別系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)見圖 8，主要是由兩部份組成：讀寫器和射頻卡。可見， RFID 卡與讀寫器實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊過程中起關(guān)鍵的作用是天線。而 RFID 卡則是一種無源的應(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、存儲器等電路，有的甚至將天線一起集成在同一芯片上。下面對射頻識別技術(shù)做一下簡要介紹： 1. 射頻識別技術(shù)原理 通常情況下， RFID 的應(yīng)用系統(tǒng)主要由讀寫器和 RFID 卡兩部分組成的，見下圖 7。 4. 數(shù)據(jù)處理：針對數(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、報警、門控等。 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，AT24C04 或上位機對數(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 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 存儲模塊 門控模塊 報警模塊 顯示模塊 存儲模塊 門控模塊 報警模塊 顯示模塊 軟件主要實現(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)通信主要是通過天線進(jìn)行的。F 的電解電容用來濾波。 微控制器 AT89C51 負(fù)責(zé)讀卡器模塊 ISO/IEC15693 的初始化，上位機通過串口向 ISO/IEC15693 發(fā)送命令， ISO/IEC15693 根據(jù)上位機發(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、報警、判斷和門控操作。 圖 6 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖 系統(tǒng)硬件設(shè)計 系統(tǒng)硬件設(shè)計主要由 AT89C51 主控芯片和 ISO/IEC15693 讀卡器模塊構(gòu)成。 6. 密碼輸入模塊：針對于用按鍵輸入密碼，根據(jù)密碼的正確與否來進(jìn)行相應(yīng)的操作。 4. 顯示模塊：用來接收單片機發(fā)送的數(shù)據(jù)，并對數(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：針對于采集到的數(shù)據(jù)處理，從而對得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷其有效性。 } 系統(tǒng)模塊的總體設(shè)計 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)存儲模塊、顯示模塊、串口發(fā)送 /接收模塊、密碼輸入模塊、報警機制模塊。 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)。 開始 有鍵按下 ？ 去除按鍵抖動的影響 確定鍵值 存入密碼數(shù)組 密碼正確 ？ 開門，顯示正確信息 報警，顯示錯誤信息 延時后，自動關(guān)門 結(jié)束 Y Y N 圖 5 存儲系統(tǒng)程序流程圖 當(dāng)我們完成對存儲過程的分析之后，我們需要對存儲過程加以實施，此時，就需要編寫存儲程序的代碼 ,存儲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： 圖 4 密碼子程序流程圖 本設(shè)計中數(shù)據(jù)的存儲芯片選用的是 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)。密碼子程序是整個門禁系統(tǒng)的關(guān)顯示程序 液晶初始化 設(shè)置第一行顯示數(shù)據(jù)地址 顯示第一行數(shù)據(jù) 設(shè)置第二行顯示數(shù)據(jù)地址 顯示第二行數(shù)據(jù) 延時后，清屏 結(jié)束 延時 鍵部分，因為在通過密碼程序的實施之后，才可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的訪問與訪問者的信息匹配，因此，密碼系統(tǒng)就好比整個門禁系統(tǒng)的大門，它是連接訪問者與數(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。 開發(fā)語言的選擇 軟件結(jié)構(gòu)框圖： 系統(tǒng)軟件主 要包括信號處理和系統(tǒng)管理兩個部分，信號處理模塊采用 C語言編程，系統(tǒng)管理部分軟件采用 Microsoft Visual C++編程， VC++是 Windos 平臺上的 C++編程環(huán)境，學(xué)習(xí) VC 要了解很多 Windos 平臺的特性并且掌握 MFC、 ATL、COM 等的知識， C++的具有就是界面簡單，占用資源少，操作方便的