【正文】 常還提供時鐘信號，使數(shù)據(jù)同步，從而簡化了系統(tǒng)的設計。系統(tǒng)主要由MCU、時鐘芯片、MF RC500、液晶屏、看門狗以及RS485通信模塊組成。MCU采用89C52，是因為89C52開發(fā)簡單，運行穩(wěn)定。24C64是串口操作方式，是一種性價比較高的存儲芯片。時鐘芯片采用DS1302。為了防止系統(tǒng)“死機”，使用x5045作為看門狗。與上位機的通信采用RS485 通信模式，通信距離可以達到1000m左右。由于7805的工作熱量很高，故在7805上安置一個散熱片。該讀卡IC系列利用了先進的調(diào)制和解調(diào)概念， MHz下所有類型的被動非接觸式通信方式和協(xié)議。內(nèi)部的發(fā)送器部分不需要增加有源電路就能夠直接驅動近操作距離的天線(100mm)。數(shù)字部分處理ISO14443A幀和錯誤檢測(奇偶amp。此外，它還支持快速CRYPTO1加密算法用于驗證MIFARE系列產(chǎn)品。 RS485通信模塊設計 RS485接口RS485定義了一種平衡通訊接口，它允許在一條平衡線上同時接多個接收器。它使用一對雙絞線，將其中一條線定義為A，另一條定義為B [13] 。；在+2～+6V表示邏輯‘139。在RS485中還有一個使能端ENABLE；它用于控制發(fā)送器與傳送線A, B斷開與連接。接收器通過平衡雙絞線將A與B分別對應連接，當接收器A, B之間的電壓在+200mV+6V之間時，輸出邏輯`139。RS485 可以實現(xiàn)點對多通信和多對多通信，并可同時接32個發(fā)送器和32個接收器。本文中PC機與門禁系統(tǒng)之間采用RS485接口實現(xiàn)點對多通訊，工作于半雙工方式 [15] 。 RS485是RS422的子集，以差分平衡方式傳輸信號，具有很強的抗共模干擾的能力。 SP485R接口芯片是Sipex公司的一種RS485產(chǎn)品，8個管腳DIP封裝[14][15][16] 。A為非反相接收輸入或非反相驅動輸出，B為反相接收輸入或反相驅動輸出。（2）DI為發(fā)送器輸入端，RO為接收器輸出端。（3）RE, DE為收發(fā)使能端。 = 1,DE滿足要求，SP485R處于發(fā)送狀態(tài)，=0, RE滿足要求，SP485R處于接收狀態(tài)。圖 SP485R 管腳及互連電路RS485總線型網(wǎng)絡系統(tǒng)連接。每個從機擁有自己的固定的地址，由主機控制完成網(wǎng)上的每一次通信。開始所有從機處于監(jiān)聽狀態(tài)，等待PC機的呼叫。不是呼叫自己，則不予理睬，繼續(xù)監(jiān)聽呼叫地址。通信完畢，從機繼續(xù)處于監(jiān)聽狀態(tài)，等待呼叫。RS232/。在SP232和SP485之間采用了高速光電隔離器PS2501以提高抗干擾能力。在電路設計時，注意A和B端要接一個終端電阻，本系統(tǒng)接的是120歐姆。當該I/O口為‘1’時，SP485R能發(fā)送數(shù)據(jù)，當為‘0’時，SP485R處于監(jiān)聽狀態(tài)，只能接收數(shù)據(jù)。節(jié)點可以定義為網(wǎng)絡中通向任何一個分支的端點，或通向兩個或兩個以上分支的公共點。這種結構的控制方式簡單、便宜，缺點是中央控制點有故障時，整個系統(tǒng)就會癱瘓，當通信量增加并要求高速通信時，中央控制單元的功能必須擴充，以克服“瓶頸阻塞”問題；如果采用冗余裝置和自動切換技術來改善可靠性，又會大大增加系統(tǒng)的復雜程度和成本。這種結構的特點是:網(wǎng)絡不封閉，容易加擴新節(jié)點，甚至用中繼器連接多個總線，形成無根樹結構。某個節(jié)點故障對整個系統(tǒng)的影響相對較小。環(huán)形：相鄰節(jié)點順序連接形成的環(huán)路結構，信息一般僅以一個方向在環(huán)上從源節(jié)點傳送到目的節(jié)點，控制方式簡單，節(jié)點間可采用不同傳輸介質(zhì)，速度也不同，缺點是某個環(huán)節(jié)故障會阻塞信息通路，可靠性差。因為信號在各支路末端反射后與原信號疊加，會造成信號質(zhì)量下降，并且隨著通信距離的延長或通信速率的提高，其不良影響會越來越嚴重。下列幾種情況易產(chǎn)生這種不連續(xù)性:總線的不同區(qū)段采用了不同電纜，或某一段總線上有過多收發(fā)器緊靠在一起安裝，再者是過長的分支線引出到總線。門禁控制上位機與讀卡器的底層控制結構采用了基于RS485小型局域網(wǎng)的分布式結構。 上位機與讀卡器的底層控制結構圖由于沖突檢測和同步通信功能無法由軟件實現(xiàn)，因而RS485總線通常采用二線制主從、異步通信方式。 RS485總線可以連接若干個節(jié)點，節(jié)點的個數(shù)，取決于所選用的RS485接口芯片的驅動器能驅動多少個標準的RS485負載。為適應更多節(jié)點的通信場合，有些芯片的輸入阻抗設計成1/2負載大于等于24千歐， 1/4負載大于等于48千歐，甚至1/8負載大于等于96千歐，相應的節(jié)點數(shù)可增加到6128和256。因此必須采用阻抗匹配的方法來消除反射。此外，在系統(tǒng)安裝過程中，傳輸線最好采用屏蔽線，而且應盡量做到信號傳輸線單獨鋪設，并且強信號線和弱信號線應盡量避免平行走向，盡量使二者正交，以使電磁耦合干擾減到最小。 液晶顯示模塊設計液晶顯示器（LCD），具有功耗小，體積小，重量輕，超薄等許多其它顯示器無法比擬的優(yōu)點，近年來被廣泛用于單片機控制的智能儀器、儀表和低功耗電子系統(tǒng)中，LCD可分為段位式LCD、字符式LCD和點陣式LCD。本次設計主要是用于顯示正確及錯誤信息，因此從性價比上考慮，選擇了字符式LCD顯示器1602，該顯示器的顯示容量是162個字符。 LCD1602顯示電路原理圖 LCD1602介紹如表32所示。RS為寄存器選擇信號，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時選擇指令寄存器。當RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 引腳功能介紹 LCD1602引腳功能介紹引線號符號名稱功能1VSS接地0V2VDD電路電源5177。RSR/W操作00指令寄存器(IR)寫入01忙標志和地址計數(shù)器讀出10數(shù)據(jù)寄存器(DR)寫入11數(shù)據(jù)寄存器讀出指令格式：RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0LCD1602共有11種指令：清除，返回，輸入方式設置，顯示開關，控制，移位，功能設置，CGRAM（可自編數(shù)據(jù)區(qū)）地址設置，DDRAM（顯示緩沖區(qū)）地址設置，讀忙標志，寫數(shù)據(jù)到CG/DDRAM，讀數(shù)據(jù)由CG/DDRAM。它有一定的局限性，設置時間間隔不當、CPU掉電等都會影響時鐘的正常運行。在聯(lián)網(wǎng)的情況下，為了保證刷卡的時間與PC機上的時鐘一致，PC機會每隔一定時間校核單片機內(nèi)的時間。硬件實時時鐘根據(jù)數(shù)據(jù)傳送方式分為兩種，一種是并行接口方式的，如DS12887, DS1387。另一種是串行接口方式的，如DS1302, Philips公司的PCF8583等。我們采用體積小、接口簡單的串行實時時鐘DS1302芯片作硬件時鐘。片內(nèi)有31字節(jié)的靜態(tài)RAM，日歷時鐘可自動進行閏年補償。數(shù)據(jù)可按單字節(jié)方式或多字節(jié)突發(fā)方式傳送。 實時時鐘的接口DS1302時鐘芯片為8引腳DIP封裝，引腳及與單片機的接口方式見圖2. 。它與AT89C52的連接見圖3. 14 [34] ,DS1302與AT89C52連接的3根線是：(1) ， 同步時鐘輸入；(2) ，通信允許信號；(3) IO接 ，串行數(shù)據(jù)輸入輸出。 時鐘數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂泼總€數(shù)據(jù)傳輸都是以先送命令字節(jié)開始，隨后才是數(shù)據(jù)。格式如下：D7D6D5D4D3D2D1D01DRAM/CKA4A3A2A1A0R/W最高位必須是邏輯1，如果是0，則DS1302不允許寫。D1到D5指出要操作的寄存器地址。命令字節(jié)本身總是輸入，低位D0在前 [1] 。在RST=1期間（RST必須為1數(shù)據(jù)傳送才有效），先送命令，緊接著發(fā)送一個字節(jié)的數(shù)據(jù)?！岸?shù)據(jù)在SCLK的上升沿有效，讀數(shù)據(jù)是在SCLK的下降沿有效。多字節(jié)突發(fā)（burst）方式傳送與單字節(jié)傳送方式相似，在命令字節(jié)后，是多個字節(jié)的數(shù)據(jù)。在RST=1期間，DS1302接收到命令后，接著進行8個字節(jié)時鐘或31個字節(jié)內(nèi)部RAM數(shù)據(jù)的讀寫操作。時鐘數(shù)據(jù)以BCD碼格式存放在00H06H這7個寄存器中 [1][2] 。最高位為時鐘控制位，該位為1時鐘振蕩器暫停，時鐘停，為0時鐘正常運行。(2)分鐘寄存器地址是01H，低4位為分的個位，最高位為0,高三位為分的十位。(4)寫保護寄存器為地址07H，也叫控制寄存器。 WP =1，不能向其它寄存器寫。如果兩個51系列單片機系統(tǒng)之間距離很短，可以通過將它們的自帶串口直接連接的方法實現(xiàn)雙機通信[15]。RS232C標準是美國EIA與BELL等公司一起開發(fā)的，1969年公布的通信協(xié)議[7]。能夠實現(xiàn)RS232C電平轉換的專用芯片有很多種，如MC148SN75150芯片可完成TTL到EIA電平的轉換，而MC148SN75154可實現(xiàn)EIA到TTL電平的轉換。 MAX232芯片(1) 。TTL的輸入：兩路TTL電平的輸入引腳——11和10引腳，連接單片機的TXD的輸出端口。RS232的輸入：兩路RS232電平的輸入引腳——13和8引腳，連接RS232的TXD的輸出端口。這樣單片機與PC機的串口連接起來了。采用蜂鳴器和LED燈（紅）作為報警電路的主要器件，將蜂鳴器的正端連接到+5V電源上，負端連接到三級管的發(fā)射極，集電極連接到地端，基極連接到1k電阻的一端另一端連接到單片機的26引腳上。將LED（紅）燈的正端通過300Ω的電阻連接到+5V電源上，負端連接到單片機的17引腳上。在本設計中，三級管起到開關作用，與三級管相連的1k電阻是為了保護三級管，防止電流過大而燒毀三級管。第3章IC卡與門禁主控器的選擇基于MFRC500的射頻模塊可以采用Mifare1卡和MifareLight卡，它們都是Philips公司的Mifare系列產(chǎn)品。系統(tǒng)中門禁控制電路是系統(tǒng)一個動作執(zhí)行部分，主要是由微處理器ATmega16根據(jù)射頻讀寫器讀得的數(shù)據(jù)對外部門磁開關、指示燈等進行操作。當有讀卡出入時，自動將該卡片信息進行校驗，校驗合法后將該卡數(shù)據(jù)、使用者、當前時間存入進出數(shù)據(jù)緩沖器內(nèi)，并發(fā)出開門指令，通過電源線傳送開門指令到電源端，電源啟動繼電器切換電源內(nèi)部供電方向，使電鎖自動打開，整個過程無須通過計算機，讀卡機即可自行完成。當非正?；虮┝﹂_門時，門磁輸出報警信號，將報警信號傳送到讀卡機內(nèi)，系統(tǒng)以彈出報警對話框提示報警。配件如下：門禁電源可以采用EA公司EA901門禁專用電源，它可提供DC12V3A電源，帶一路電鎖驅動接口、延時015秒。輸出最大電流：3A。外形尺寸：185mm x 80mm x 65mm。輸入電壓： 12VDC。重量：。外形尺寸：200mm x 34mm x 30mm 。 讀卡器選擇目前定義RFID產(chǎn)品的工作頻率有低頻、高頻、和超高頻三種頻率范圍，不同頻段的RFID產(chǎn)品有不同的特性[13]。通過讀寫器交變場的作用在感應器天線中感應的而典雅被蒸餾，可作供電電壓使用。（）在該頻率的感應器不再需要線圈進行繞制，可以通過腐蝕活著的方式制作天線。也就是通過感應器上的