【正文】 卡刷卡時(shí)，不顯示卡號(hào)，門鎖不打開，蜂鳴器發(fā)出警報(bào)。其電路原理圖如下圖所示。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 100次。由于將閃爍存儲(chǔ)器和多功能 8 位 CPU 組合在單 一 芯片中， 因此 AT89C51 是一種高效微 型 控制器 。 （ 2） GND：接地。當(dāng) P1口第一次寫 入 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。 (4) P1 口： P1口 為 一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口 的 緩沖器能夠吸 收 4TTL 門 電流。 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 7 頁 (5) P2 口： P2口 是 一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫 “1” 時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且 作為輸 入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在給出地址 “1” 時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì) 外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。當(dāng) P3口寫入 “1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P3 口也可作為 AT89C51 些特殊功能，如下所示： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0外部輸入） T1（記時(shí)器 1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。另外，該引腳被略微拉高。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 當(dāng) 加 密方式 1 時(shí)，內(nèi)部 會(huì)被 /EA 鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 保持 為 高電平時(shí)， 則在 此 期 間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。在這里用到復(fù)合管的優(yōu)點(diǎn)：是為了用低電平控制，考慮到由于 AT89S52 的 I/O口輸出高電平時(shí)的驅(qū)動(dòng)能力可能會(huì)不足，所以本電路采用復(fù)合三級(jí)管就可以避免驅(qū)動(dòng)能力不足的情況發(fā)生。門鎖接于繼電器常閉端，門鎖閉合，門處于鎖死狀態(tài)。繼電器常閉端斷開，門鎖打開，門 處于打開狀態(tài)。 報(bào)警工作原理： 當(dāng) 輸出高電平時(shí)， Q3 導(dǎo)通， Q4截止，蜂鳴器回路開路，蜂鳴器不響。 S P E A K E RR21KV C C90149013P 1 . 2 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 10 頁 圖 35 報(bào)警電路 工作指示燈電路 工作指示燈電路如圖 36 所示，以 Q5 的基極與 口相連，由三極管 901發(fā)光二極管、限流電阻組成。 當(dāng) 口輸出低電平時(shí)， Q5截止，發(fā)光二極管熄滅。 EM9913BF 125KHz 感應(yīng)式讀卡模組是針對(duì)125KHz 非接觸式 RFID 晶片而設(shè)計(jì)的讀卡模組，它能針對(duì)目前市面上 125KHz 非接觸 式 RFID 晶片如凌航科技 GK4001 晶片或其它規(guī)格現(xiàn)相近產(chǎn)品進(jìn)行資料讀取與資料判 斷，使用者可以一次開發(fā)感應(yīng)式讀卡及相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)，該模塊主要范圍為互動(dòng)式玩具、門禁管制系統(tǒng)、人員考勤管理、動(dòng)物或物品辨識(shí)及產(chǎn)品管理，此讀卡模組主要優(yōu)缺點(diǎn) 敘述如下： 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）獨(dú)立性高，二次開發(fā)容易，安裝簡(jiǎn)單 （ 2）資料讀取穩(wěn)定性高 （ 3）系統(tǒng)安全性高， RFID 資料不重復(fù)且難以復(fù)制 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 11 頁 缺點(diǎn)： 電腦必須 24小時(shí)開機(jī) 硬件 /軟件功能： 125KHz 感應(yīng)式讀卡機(jī)系統(tǒng)如圖 38所示。感應(yīng)式讀卡系統(tǒng)電源 DC 5V，感應(yīng)線圈（ Antenna）為系統(tǒng)必需，感應(yīng)線圈可以與系統(tǒng)分開放置，亦可設(shè)計(jì)與系統(tǒng)中，為防止感應(yīng)電磁場(chǎng)干擾，請(qǐng)勿將金屬板置于感應(yīng)線圈前后。 內(nèi)部微控制器依據(jù) Manchester 碼的規(guī)則將這些方波信號(hào)轉(zhuǎn)成 16進(jìn)制碼。 感應(yīng)線圈 讀卡器模組 RS232outpu 接 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 12 頁 1 2 .3 m m6 2 . 0 m m3 2 m m5 6 . 6 m m6 7 . 4 m m37.2mm正面。 RS232 和 Wiegand26 格式輸出。 輪廓尺寸 : mm mm (不包括引腳長(zhǎng)度 ) 外觀形狀 : 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 13 頁 圖 38 讀卡器外型圖 （ 5）讀卡原理 13121110987654321E M 9 9 1 3 BV C CR X D12X IA N Q U A N 圖 39 讀卡器引腳連接示意圖 非接觸式射頻卡的基本原理： 每個(gè)卡片內(nèi)部有一個(gè)小芯片和感應(yīng)線圈，價(jià)格低廉，國(guó)內(nèi)最普及的 EM IC 卡，大多為瑞士 nEM 或臺(tái)灣 GK公司的 4100、 4102 系列芯片 +線圈 +卡基封裝而成。 讀卡器卡號(hào)輸出格式 的說明： 由于歷史的原因，或者不同領(lǐng)域習(xí)慣的原因，最常見到的有五種讀卡方式，我們采用的讀卡格式如下： 將 10位十六進(jìn)制的 ASCⅡ字符串，即 10Hex 格式的倒數(shù)第 第 6位，轉(zhuǎn)換為 3位十進(jìn)制卡號(hào)，在將后 4位，轉(zhuǎn)換為 5位十進(jìn)制卡號(hào)，中間用“，”分開，即“ 2H+4H”，即將 2H“ 6F”轉(zhuǎn)換為“ 111”， 4H“ 6c3a”轉(zhuǎn)換為“ 27706”，最終將 2 段連在一起輸出為“ 111， 27706”。第二種方案采用 LED 數(shù)碼管顯示，該方案具有實(shí)現(xiàn)容易、發(fā)光亮度大、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單等河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 14 頁 優(yōu)點(diǎn)，且其可靠性也優(yōu)于 LCD 的顯示，所以，通過比較，選用第二種方案數(shù)碼管顯示。將數(shù)碼管的 8 個(gè)輸入端與 74LS164 的輸出端 Q0~Q7 相連。數(shù)碼管連接電路 如圖 311 所示： 74LS164 原理： 74LS164 是一塊 14個(gè)引腳雙面直插式芯片，它的工作電源比較寬，可以是 3V 至 12V 的電壓；它工作的頻率范圍也比較寬，從 05MHZ 都能正常工作。 VCC 與 GND為工作電源腳： 它一般正常工作電壓為正 5V。 圖 311 顯示模塊電路圖 A1B2Q03Q1 4Q2 5Q36Q410Q511Q612Q713CL K8MR974LS164abfcgdeD PY1234567abcdefg8dpdp109A1B2Q03Q1 4Q2 5Q36Q410Q511Q612Q713CL K8MR974LS164abfcgdeD PY1234567abcdefg8dpdp109A1B2Q03Q1 4Q2 5Q36Q410Q511Q612Q713CL K8MR974LS164abfcgdeD PY1234567abcdefg8dpdp109A1B2Q03Q1 4Q2 5Q36Q410Q511Q612Q713CL K8MR974LS164abfcgdeD PY1234567abcdefg8dpdp109A1B2Q03Q1 4Q2 5Q36Q410Q511Q612Q713CL K8MR974LS164abfcgdeD PY1234567abcdefg8dpdp109D I NC L K20 20 202020河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 15 頁 4 門禁系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)整體思路 一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)要完成各項(xiàng)功能，首先必須要擁有完善的硬件作為保證，同時(shí)還必須要擁有相應(yīng)的設(shè)計(jì)合理的軟件作為支持。甚至有些需要采用非常復(fù)雜的硬件來完成的工作，有時(shí)采用軟件編程會(huì)使工作變得很簡(jiǎn)單。 程序設(shè)計(jì)的語言分為三種：機(jī)器語言、高級(jí)語言和匯編語言。 高級(jí)語言是面向問題和計(jì)算過程的語言，它可通過于各種不同的計(jì)算機(jī)，用戶編程時(shí)不必仔細(xì)了解所用的計(jì)算機(jī)的具體性能與指令系統(tǒng)，而且語句的功能強(qiáng)，常常一個(gè)語句已相當(dāng)于很多條計(jì)算機(jī)指令，于是用高級(jí)語言編制程序的速度比較快，也便于學(xué)習(xí)和交流，因此本系統(tǒng)選用了高級(jí)語言。 程序調(diào)試用到的軟件及工具 調(diào)試本程序需要用到 KEIL C51，及 51 開發(fā)板一塊及其配套的下載燒錄軟件。用過匯編語言后再使用 C 來開發(fā)，體會(huì)更加深刻。在大型軟件的開發(fā)時(shí)更加能夠體現(xiàn)出高級(jí)語言的優(yōu)勢(shì)。開發(fā)人員可用 IDE 本身或其它編輯器編輯 C 或匯編源文 件。目標(biāo)文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件 (.ABS)。 調(diào)試過程 首先打開 KEIL C51 主程序，新建工程，新建文本框?qū)懭氤绦?，保存，檢查是否有語法錯(cuò)誤，經(jīng)反復(fù)檢查無誤后匯編，生成 51 單片機(jī)可執(zhí)行的 HEX文件。調(diào)試過程如圖 42所示。 整體電路的功能仿真 系統(tǒng)通電后無刷卡時(shí)的仿真 系統(tǒng)通電后無刷卡時(shí)的仿真結(jié)果如圖 51 所示，從圖中可以看出當(dāng)系統(tǒng)通電后無刷卡時(shí)，紅色指示燈亮，數(shù)碼管無顯示，綠色 指示燈不亮代表門鎖閉合，喇叭無響聲。事先存入單片機(jī)一個(gè)合法卡號(hào)為“ 123456”，當(dāng)有合法卡進(jìn)行刷卡時(shí)，紅色指示燈熄滅，綠色指示燈發(fā)光代表門鎖打開，數(shù)碼管顯示合法卡號(hào)“ 123456”，喇叭無響聲。當(dāng)有非法卡進(jìn)行刷卡時(shí)，紅色指示燈仍然發(fā)光，綠色指示燈不亮代表門鎖不打開， 數(shù)碼管顯示“ FFFFFF”，喇叭發(fā)出警報(bào)。由于 proteus 中沒有IC 卡讀卡器的仿真模型，在仿真中用鍵盤輸入卡號(hào)的方式代替讀卡器讀取卡號(hào)并傳送給單片機(jī)的過程。 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 22 頁