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佛山网站建设方案书,网站建设公司效果,云南企业网站建设,崇明专业做网站1 控制系统设计
1.1 主控制器选择 RFID门禁系统设计可以通过一个主控制器来实现#xff0c;通过查找资料和学习#xff0c;提出了两种可供选择的主控制器#xff0c;分别为单片机控制和DSP控制#xff0c;具体方案如下#xff1a; 方案一#xff1a;主控制器选用单片机。…1 控制系统设计1.1 主控制器选择RFID门禁系统设计可以通过一个主控制器来实现通过查找资料和学习提出了两种可供选择的主控制器分别为单片机控制和DSP控制具体方案如下方案一主控制器选用单片机。单片机是一种虽然小但很完整的芯片应用在集成电路中[2]。芯片中包含随机储存器RAM、中央处理器CPU、只读存储器ROM、中断、定时器以及I/O口等模块[6]个别还可以把模拟信号转换成数字信号或者把数字信号转换成模拟信号。总的来说可以对一个字节8位里的每一位进行单独处理、强调控制和事务处理功能、市面价格便宜、开发环境完备且成熟、开发工具齐全,应用资料应有尽有等都是单片机的特点。方案二主控制器选用DSP。DSP可以按照某种电路的运行流程编写程序然后再输入到芯片内一个数字信号处理器把所有单元集合在一块很小的芯片中[13]在DSP的外侧可以连接许多存储器功能比较全可以进行通信就像是一个小型的计算机。与单片机相比DSP需要较高的计算能力和相对复杂的控制算法。而单片机应用广泛,控制算法相对简单,经济实惠,成本相对较低,同时也可以满足本设计的需要。综合以上本设计的主控制器最终选用单片机。1.2 项目总体设计本项目基于单片机的RFID门禁系统设计由STC89C52单片机、矩阵键盘、12864液晶显示、报警、继电器驱动模块、RFID-RC522射频识别模块、AT24C02存储模块组成。通过密码识别和射频识别控制门锁构成完整的门禁系统。由如下模块组成1最小系统模块STC89C52单片机作为系统的主控制器接收密码识别模块和射频识别模块的信息[21]经过处理再传递到液晶显示模块和继电器驱动模块2液晶显示模块LCD12864液晶显示屏接收密码识别模块和射频识别模块的信息显示密码或RFID卡是否正确是否可以通过3密码识别模块由存储器、解调器、键盘等组成通过对键盘输入密码信息进行分析识别最终传递到液晶显示模块实现密码识别功能[1]4射频识别模块首先通过MFRC522读卡器读取用户的RFID卡信息然后读取的信息用来识别RFID卡是否为已注册卡最终传递到液晶显示模块实现RFID卡识别功能[17]5AT24C02存储模块读卡器读取到RFID卡信息之后信息会存储在AT24C02中这时单片机再接收到新的数据就可以和AT24C02中的信息作比较看信息是否相同从而决定开关门[12]。6继电器驱动模块接收到的新的信息与AT24C02中存储的信息进行比较之后结合蜂鸣器和指示灯[4]控制电磁锁的吸合进而控制门的状态。本系统结构框图如图1.1所示。图1.1 系统结构框图2 项目硬件设计2.1 单片机控制模块2.1.1 单片机型号选择基于单片机的RFID门禁系统设计对单片机存储空间的要求是有拥有4K字节EEPROM。其次为了保证系统更好地运行要选用稳定性高的控制器还要考虑到价格、编程下载难易程度等方面。基于此有以下两种方案可供选择。方案一主控制器选用STC89C52单片机[16]。该单片机可以满足对单片机存储空间的要求拥有4K字节EEPROM。具有低功耗、高性能、可直接使用串口下载的特点。STC89C52单片机具有开发简单[3],可在线编程下载,成本相对较低的优点。方案二主控制器选用AT89S52单片机[7]。AT89S52单片机的内部存储器密度高而且在断电之后其内部存储的信息会保存起来。该单片机自带2KB的EEPROM存储空间、8K字节程序存储空间[8]。适用于常规编程器。但是AT89S52的价格相对来说比较高开发方法相对复杂难度较高。综上与AT89S52单片机相比STC89C52单片机开发难度较低、稳定性高而且价格在可以接受的范围内结合本设计预期实现的功能对产品性能的要求最终决定使用STC89C52单片机作为主控制器。2.1.2 单片机的引脚说明STC89C52单片机共有32位I/O口线引脚图如图2.1所示。本设计刚好需要32个其中11个I/O口与LCD12864液晶显示模块相连接使其能显示信息1个I/O口与蜂鸣器报警模块相连接使其发出声音8个I/O口与按键模块相连接使按键可以使用RFID模块需要5个AT24C02存储模块需要1个复位电路需要1个时钟电路需要2个继电器驱动模块需要1个下载口需要2个。STC89C52单片机的工作电压为5V。图2.1 STC89C52单片机引脚图单片机的下载接口如图2.2所示单片机的P30与P31管脚作用是下载相关的程序[8]与下载接口相连用来下载程序。图2.2 下载接口原理图3 项目软件设计3.1 软件开发环境及流程本设计选用Keil μVision4软件作为单片机的开发环境该软件开发环境稳定界面完整而且支持C语言开发该软件的运行显示界面如图3.1所示。图3.1 软件开发界面图开发时第一步要在软件中创立一个新的工程文件点击“New Vision Project”[6]然后给刚刚创建的工程起一个名字接下来点击保存下一步因为本设计选用的是STC89C52单片机所以点击本设计的单片机型号“STC89C52”这样就成功建立了一个工程选择“Source Group”按键可添加.c文件如果想编辑文件可以点击“Add”。Keil μVision4软件开发流程如图3.2所示。图3.2 Keil μVision4软件开发流程图4 项目调试4.1 电路焊接1清理焊接点清除电路板上的锈迹除去附着在表面上的附着物例如不必要的焊锡并露出铜箔的颜色。清理掉电源线的外壳用刀片轻轻刮蹭直到露出铜色。2电烙铁通电等到电烙铁达到一个合适的温度大概是260度左右时将电烙铁接触焊锡并在焊料熔化时立即进行焊接。此时在电路板铜箔表面上的焊锡应该是半球形。3将导线与焊锡一起放置并迅速将烙铁放置在导线旁边焊锡熔化附着在导线上形成类似于火柴头的形状。4这时导线和电路板铜箔上面均带有焊锡把他们两个放在一起利用电烙铁的温度导线和电路板铜箔会连接在一起这步焊接就完成了。5注意事项焊锡粗细不一我们可以根据焊点的大小来选择。另外电烙铁的温度也要保持不是特别高不然松香挥发的快温度过低也不可以这样会导致焊接的不够牢固。在焊接的过程中将电路板对着原理图进行检查发现出现了元件方向弄错的问题。解决方法是对照电路图确定好该元件的方向使用吸锡器进行吸锡把焊错的元件拆下来重新焊接。焊接完成后发现LED指示灯不亮使用万用表检测是否存在短路与断路等情况在需要检测的元件或导线的两端分别用两支表笔连通发现当检测到有些地方时表笔不响说明电路有问题接下来对有问题的地方重新焊接。由于本设计的布线比较复杂在焊接之前要细心地研究电路图防止焊接位置错误。如果在焊接时焊锡不够用加焊锡时要格外小心因为如果加太多的话用电烙铁继续焊接时就容易因为焊锡过多而不小心牵连到其它器件。如果遇到焊锡过多的问题可以用电烙铁放在焊接处来回滑动这样电烙铁就会将多余的焊锡带走去除焊锡的另外一个方法是吸锡器使用十分方便。焊接完毕后的实物图如图4.1所示。图4.1 焊接实物图4.2 系统程序调试1首先在Keil μVision4软件中创建一个新的工程单击菜单栏中的“工程”并为新工程命名命名后进行保存选择单片机型号为“STC89C52”2代码编写与保存然后在新建的文本中编写本设计的源代码编写完成之后对文件进行保存注意命名为“.c”文件[11]这样就完成了本设计代码的编写。在新建的空白文本中编写程序源代码在编码完成后保存文件文件拓展名“设计名称.c”新文件创建完成3程序编译和调试点击编译按键让刚刚编写的代码运行在下面的结果显示框中可以看到运行是否正确与出现错误的地方[6]根据错误提示把代码修改成正确的直到提示没有错误且实物功能均符合要求为止。在编译程序的过程中编译结果显示有两处错误根据错误提示发现在LCD12864初始化部分源代码末尾没有加分号加上分号之后重新编译结果没有错误。还有一处错误是在连续三次输入错误密码蜂鸣器报警部分发现没有编写“BeepNum10”加上该部分代码后重新编译结果没有错误。最后结果显示界面如图4.2所示。图4.2 程序无错误显示图4.3 实物调试根据本设计预期实现功能对实物进行调试1LCD12864液晶显示屏显示刷卡是否成功与密码是否正确等状态2系统集成两种解锁方式RFID卡解锁、密码解锁在忘记带RFID卡时可通过密码进行解锁3刷卡之后通过MFRC522读卡器可以读取到卡内的信息信息匹配成功继电器吸合门锁打开十秒左右会自动关闭门禁如果匹配失败声光报警提醒4可以通过管理界面进行RFID卡的注册和注销同时也可以进入管理界面把原密码修改为新密码。54×4矩阵键盘定义分别为数字键、进入管理键、切换上一项键、切换下一项键、退格键、确定键、返回上一级菜单键。本设计的所有功能均能实现实物如图4.3所示。图4.3 设计实物图