【正文】 檢器，它上面裝有LCD液晶顯示，可以即時的查看巡檢信息，不需要與計算機(jī)相連。選用DS1302時鐘芯片，儲存時間和信息的24C256存儲模塊，顯示時間、卡號信息的NOKIA5110液晶顯示以及按鍵。 設(shè)計方案和總體框圖在該系統(tǒng)中，選擇STC89C52的單片機(jī)作為整體系統(tǒng)的控制核心。與其他單片機(jī)8051相比，運(yùn)行速度高六倍，具有高性價比等特點(diǎn)。其時間格式為年，月，日，星期，時，分，秒，共七個字節(jié)，采用SPI總線協(xié)議與單片機(jī)通信。使用諾基亞LCD5110，用于對采集的時間，采集員的編號，地點(diǎn)的顯示。是移動電話的液晶顯示模塊，可以廣泛應(yīng)用于便攜式設(shè)備的顯示系統(tǒng)。非常適合于電池供電的便攜式通訊設(shè)備和測試設(shè)備。讀卡模塊采用EM4095，該模塊采用非接觸式射頻感應(yīng)系統(tǒng)能夠采集在最遠(yuǎn)達(dá)30mm范圍內(nèi)的信息。讀卡模塊EM4095需要5V直流電源，~。~。能夠轉(zhuǎn)換百分之九十的效率。與此同時，將計算機(jī)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，以便于對某些物理量的監(jiān)視。并且可以通過鍵盤輸入翻查信息以及采集人員的編號，當(dāng)各個網(wǎng)點(diǎn)的信息采集完畢后通過串口協(xié)議將采集到的信息統(tǒng)一上傳到上位機(jī)中進(jìn)行綜合的數(shù)據(jù)分析。非接觸式IC卡是一個射頻卡，它能以非接觸形式接收到與之頻率相同的信號對信號經(jīng)行采集。采集人員必須到達(dá)指定的地點(diǎn)才能采集到信息，以到達(dá)考勤的目的。單片機(jī)采用STC89C52作為控制器，與其他單片機(jī)相比（51系列）具有高性價比、低功耗的特點(diǎn)，而且控制系統(tǒng)硬件電路簡單，軟件編程方便。巡檢器的顯示非常重要，要求很高，所以選用了NOKIA5110液晶顯示模塊，該模塊是彩屏顯示器，能夠數(shù)字和漢字雙顯示，是移動電話的液晶顯示模塊，可以廣泛應(yīng)用于便攜式設(shè)備的顯示系統(tǒng)，采用低電壓供電，具有掉電模式。但有些模塊需要不同的電壓，所以，加入了TPS60110模塊可以將電池電壓變到各模塊所需的電壓。 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計單片機(jī)又稱微控制器，是由中央處理單元、存儲器和各種I/O接口集成。它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件自20世紀(jì)70年代問世以來，已廣泛應(yīng)用在工業(yè)自動化、自動檢測與控制、智能儀器儀表、家用電器、機(jī)電一體化設(shè)備、汽車電子等各個方面。本設(shè)計采用STC89C52單片機(jī)，STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，三個16位 定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。最高運(yùn)作頻率35Mhz，6T/12T可選。單片機(jī)的復(fù)位是靠外電路來實現(xiàn)的，在正常運(yùn)行情況下，只要RST 引腳上出現(xiàn)兩個機(jī)器周期時間以上的高電平，即可引起系統(tǒng)復(fù)位，但如果RST 引腳上持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。本系統(tǒng)采用開關(guān)復(fù)位方式?！＜炊〞r器 T0、TT2；STC89C52單片機(jī)的工作模式：掉電模式：典型功耗，可由外部中斷喚醒，中斷返回后繼續(xù)執(zhí)行原程序；空閑模式：典型功耗 2mA 典型功耗； 正常工作模式：典型功耗 4Ma～7mA 典型功耗； l STC89C52引腳功能說明：VCC（40 引腳）：電源電壓。P0 端口（～ ，39～32 引腳）：P0 口是一個漏極開路的 8 位雙向 I/O 口。在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時 在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0 口也可以提供低 8 位 地址和 8 位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線 位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線。在 Flash ROM 編 在 程時，P0 端口接收指令字節(jié)端口接收指令字節(jié)；而在校驗程序時，則輸出指令字節(jié) 則輸出指令字節(jié)。 P1 端口（～，1～8 引腳）：P1 口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向 I/O 口。對端 口寫入 1 時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這是可用作輸入口。P2 端口（～，21～28 引腳）：P2口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O口。對輸入端口顯示1時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，這時可用作輸入口。 在訪問外部程序存儲器和16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行“MOVX DPTR”指令）時，P2 送出高 8 位地址。在對 Flash ROM 編程和程序校驗期間，P2也接收高位地址和一些控制信號。P3的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式）4個TTL輸入。P3做輸入口使用時，因為有內(nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸入一個電流?？撮T狗計時完成后，RST引腳輸出96個晶振周期的高電平。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。在Flash編程時，此引腳（ROG）也用作編程輸入脈沖。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，ALE 脈沖將會跳過。這一位“1”SLE僅在執(zhí)行MOVX或MOV指令時有效。這個ALE使能標(biāo)志位（地址位8EH的SFR的第0位）的設(shè)置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。當(dāng)STC89C52從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時，SEN在每個機(jī)器周期被激活兩次，而訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，SEN將不被激活。為使能從0000H到FFFFH的外部程序存儲器讀取指令，A必須接GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，A應(yīng)該接VCC。XTAL1（19引腳）：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。 非接觸式IC卡讀卡電路設(shè)計射頻識別技術(shù)是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種新興自動識別技術(shù)。射頻卡具有非接觸，閱讀速度快，無磨損，數(shù)據(jù)存儲量大，使用壽命長的特點(diǎn)，應(yīng)用廣泛，大有取代傳統(tǒng)磁卡和接觸式IC卡的趨勢。目前，在低頻和高頻段領(lǐng)域，讀寫器應(yīng)用比較成熟，但是開發(fā)的產(chǎn)品絕大多數(shù)都是固定式的，手持式低頻讀寫器的成熟產(chǎn)品很少，大多數(shù)產(chǎn)品是由國外公司開發(fā)，價格高。本設(shè)計射頻模塊采用EM4095，主要是器件兼容多種傳輸協(xié)議，利用內(nèi)部鎖相環(huán)PLL就可得到與天線適合的諧振頻率，而無需外接晶體振蕩器，工作頻率為100150kHz，與微控制器接口簡單，采用調(diào)幅同步調(diào)節(jié)技術(shù)，工作電壓5V。當(dāng)SHD為高電平的時候，EM4095為睡眠模式，電流消耗最小。當(dāng)SHD為低電平的時候，回路允許發(fā)射射頻場，并且開始對天線上的振幅調(diào)制信號進(jìn)行解調(diào)。事實上，當(dāng)你1）在該引腳上施加高電平時，你將把天線驅(qū)動阻塞，并關(guān)掉電磁場；2）在該引腳上施加低電平，將使片上VCO進(jìn)入自由運(yùn)行模式，天線上將出現(xiàn)沒有經(jīng)過調(diào)制的125KHz的載波。鎖相環(huán)由環(huán)濾波、電壓控制振蕩器和相比較模塊組成。這個信號的相和驅(qū)動天線驅(qū)動器的信號的相進(jìn)行比較。根據(jù)天線種類的不同，系統(tǒng)的諧振頻率可以在100kHz到150kHz之間的范圍內(nèi)。接收模塊解調(diào)的輸入信號是天線上的電壓信號。高于VSS+。分壓器增加的電容必須通過相對較小的諧振電容來補(bǔ)償。接收鏈路由采樣和保持、直流偏置取消、帶通濾波和比較器組成。AM信號被采樣，采樣通過VCO時鐘進(jìn)行同步，所有的信號直流成分被CDEC電容移除。經(jīng)過放大和濾波的接收信號傳輸?shù)疆惒奖容^器，比較器的輸出被緩存至DEMOD_OUT。ANT1上的同步時鐘表示PLL被鎖定并且接收鏈路操作點(diǎn)被設(shè)置。當(dāng)SHD上的電平由高轉(zhuǎn)低時，PLL為鎖定狀態(tài)，接收鏈路工作。這時候，傳送到ANT1上的信號同時也傳送至RDY/CLK，提示微處理器可以開始觀察DEMOD_OUT上的信號和于此同時的時鐘信號。當(dāng)SHD引腳上的電平從高到低之后，經(jīng)過時間Tset后，RDY/CLK引腳上的信號被100kΩ的下拉電阻拉低。在這種情況下它被用來做為輔助驅(qū)動器。DVDD和DVSS腳應(yīng)該分別和VDD以及VSS連接。在DVSS和DVDD腳之間應(yīng)該加一個100nF的電容，并使其盡量靠近芯片。對管腳VSS和VDD進(jìn)行隔離也是有用的。所有和管腳DC2/AGND/DMOD_IN相關(guān)的電容都應(yīng)該連接到相同的VSS線上。該線不能在連接其它元件或者成為為DVSS供電的線路的一部分。任何將引起天線高壓以mV級波動的電源波動都將導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降甚至發(fā)生故障。AGND管腳上的電容值可以從220nF上升到1uF。AGND的電壓可以通過外部電容和內(nèi)部的2kΩ的電阻進(jìn)行濾波。這兩個輸出上的最大絕對值是300mA。如果天線的品質(zhì)因數(shù)很高，這個值就可能超過，則必須通過串聯(lián)電阻加以限制。Cdec為33nF到220nF。FCAP引腳上的偏置電壓。這樣的相位偏移會導(dǎo)致鎖相環(huán)在不是天線回路串聯(lián)諧振頻率的頻率上工作。在使用高品質(zhì)因數(shù)天線回路并且增強(qiáng)器是必須而且重要的應(yīng)用產(chǎn)品中，會出現(xiàn)這樣的對相位偏移的補(bǔ)償。盡管使用了外部解調(diào)器，天線信號仍然要進(jìn)入EM4095。要使用一個電容分壓來減小來自天線的高電壓。在EM4095 BOOSTER CIRCUIT中，一個高壓NMOS三極管隔離了調(diào)制時候的放電路徑?？刂芅MOS門的信號必須與MOD信號同步設(shè)為低電平，只有在天線上的振幅在調(diào)制之后恢復(fù)后該信號才可以置高電平。通過使用外部檢測回路可以提高讀取靈敏性?？墒牵琍LL鎖定仍需要電容分壓器。這些電路的接口簡單、價格低廉、使用方便，被廣泛地采用。DS1302 是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周、時、分、秒進(jìn)行計時，具有閏年補(bǔ)償功能，～。DS1302內(nèi)部有一個31*8的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。此外，DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時鐘突發(fā)寄存器及與RAM相關(guān)的寄存器等。DS1302與RAM相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個RAM單元，共31個，每個單元組態(tài)為一個8位的字節(jié)，其命令控制字為C0H～FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的RAM寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的RAM的31個字節(jié)，命令控制字為FEH(寫)、FFH(讀)。DS1302的引腳排列,其中Vcc1為后備電源，VCC2為主電源。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2小于Vcc1時，DS1302由Vcc1供電。RST是復(fù)位/片選線，通過把RST輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。當(dāng)RST為高電平時，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對DS1302進(jìn)行操作。上電運(yùn)行時，在Vcc，RST必須保持低電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)，后面有詳細(xì)說明。實際上，在調(diào)試程序時可以不加電容器， 的晶振。另外，功耗低，顯示狀態(tài)時電流為2μA (典型值)，省電模式時小于1μA，～，顯示清晰。 在DS1302的時鐘日歷或RAM進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時，DS1302必須首先發(fā)送命令字節(jié)。 DS1302與RAM相關(guān)的寄存器分為兩類:一類是單個RAM單元，共31個，每個單元組態(tài)為一個8位的字節(jié)，其命令控制字為C0H～FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；再一類為突發(fā)方式下的RAM寄存器，在此方式下可一次性讀、寫所有的RAM的31個字節(jié)。雖然DS1302在主電源掉電后的耗電很小，但是，如果要長時間保證時鐘正常，最好選用小型充電電池。100 μF就可以保證1小時的正常走時。初始化后就可以按正常方法調(diào)整時間。市場上的存儲模塊很多，本設(shè)計選用了24C256模塊。內(nèi)部含有32768 個字節(jié)。CATALYST 公司的先進(jìn)CMOS 技術(shù)實質(zhì)上減少了器件的功耗。該器件通過I2C 總線接口進(jìn)行操作。單片機(jī)系統(tǒng)中常用的鍵盤有兩種方式：機(jī)械式按鍵鍵盤和薄膜鍵盤。鍵的閉合與否，反映在行線輸出電壓上就是呈現(xiàn)高電平或低電平，如果高電平表示鍵斷開，低電平則表示鍵閉合，通過對行線電平的高低狀態(tài)的檢測，便可確認(rèn)按鍵按下與否。常采用軟件的方法來消除按鍵抖動。當(dāng)按鍵松開時，行線的低電平變?yōu)楦唠娖?，?zhí)行一段延時10ms的子程序后，檢測改行線為高電平，說明按鍵確實已經(jīng)松開。鍵盤接口的工作原理可分為：獨(dú)立式鍵盤接口和行列式鍵盤接口。l 行列式鍵盤工作原理：按鍵設(shè)在行線、列線交點(diǎn)上。無按鍵按下時，行線處于高電平狀態(tài)；當(dāng)有按鍵按下時，行線電平狀態(tài)將由與此行線相連的列線的電平?jīng)Q定。由于行列式鍵盤中行、列行為多鍵共用，各按鍵均影響該按鍵所在行和列的電平，因此各按鍵彼此將相互發(fā)生影響，所以必須將行、列線信號配合起來并做適當(dāng)?shù)奶幚?，才能確定閉合鍵的位置。（2） 線反轉(zhuǎn)法第一步，讓行線編程為輸入線，列線編程為輸出線，并使輸出線輸出為全低電平，則行線中電平由高變低的所在行為按鍵所在行。l 鍵盤的工作方式：單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤掃描只是單片機(jī)的工作內(nèi)容之一。鍵盤工作方式的選取應(yīng)根據(jù)實際應(yīng)用系統(tǒng)中單片機(jī)工作的忙、閑情況而定。通常工作方式有：編程掃描、定時掃描和中斷掃描。在執(zhí)行鍵功能程序時，CPU不再響應(yīng)鍵輸入要求，直到CPU重新掃描鍵盤為止。：當(dāng)無鍵按下時，CPU處理自己的工作，當(dāng)有鍵按下時，產(chǎn)生中斷請求，CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行鍵盤掃描子程序，并識別鍵號。 液晶顯示器的設(shè)計液晶顯示器件(LCD)是一種高新技術(shù)的基礎(chǔ)元器件。液晶顯示器具有低電壓、低功耗的特點(diǎn)，適合于便攜式顯示。NOKIA/諾基亞5110LCD的驅(qū)動芯片LPF7366，是NOKIA公司生產(chǎn)的可用于其516150、6100等系列移動電話的液晶顯示模塊，國內(nèi)廠家也生產(chǎn)有類似的兼容產(chǎn)品。與其它類型的產(chǎn)品相比，該模塊具有以下特點(diǎn)：（1） 84*48的點(diǎn)陣LCD，最多可以顯示4行漢字（12*12）；（2） 采用串行接口與主處理器進(jìn)行通信，接口信號線數(shù)量大幅度減少，包括電源和地在內(nèi)的信號線僅有9條。LCD1602一般15元左右，LCD12864一般50~70元。（3）速度快，是LCD12864的20倍，是LCD1602的40倍。LED 串口通信電路的設(shè)計max232是由德州儀器公司推出的一款兼容RS232標(biāo)準(zhǔn)芯片，由于電腦串口RS232電平是10V +10V，而一般的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的信號電壓時ttl電平+5V，max232就是用來進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換的，該器件包括2驅(qū)動器、2接收器和一個電壓發(fā)生器電路提供TIA/EIA232F電平。由6腳和4只電容構(gòu)成。第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS232數(shù)