射頻識(shí)別課程設(shè)計(jì)

1、射頻識(shí)別課程設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)：2013級(jí)通信工程2班姓名：杜超 學(xué)號(hào)：201309110224姓名：陸平 學(xué)號(hào)：201309110225姓名：賀凱文 學(xué)號(hào)：201309110226姓名：牛新艷 學(xué)號(hào)：201309110227姓名：曹曉寧 學(xué)號(hào)：201309110228姓名：李世鈺 學(xué)號(hào)：201309110229姓名：劉帥 學(xué)號(hào)：201309110230姓名：張波 學(xué)號(hào)：201311310210前言 射頻識(shí)別，RFID（Radio Frequency Identification）技術(shù)，又稱無線射頻識(shí)別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械

2、或光學(xué)接觸。 RFID（Radio Frequency Identification）技術(shù)作為構(gòu)建“物聯(lián)網(wǎng)”的關(guān)鍵技術(shù)近年來受到人們的關(guān)注。RFID技術(shù)早起源于英國(guó)，應(yīng)用于第二次世界大戰(zhàn)中辨別敵我飛機(jī)身份，20 世紀(jì) 60 年代開始商用。RFID技術(shù)是一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，射頻標(biāo)簽是產(chǎn)品電子代碼（EPC）的物理載體，附著于可跟蹤的物品上，可全球流通并對(duì)其進(jìn)行識(shí)別和讀寫。RFID讀寫器也分移動(dòng)式的和固定式的，目前RFID技術(shù)應(yīng)用很廣，如：圖書館，門禁系統(tǒng)，食品安全溯源等。 本次RFID課程設(shè)計(jì)是圍繞ID卡讀卡器進(jìn)行設(shè)計(jì)的。ID卡讀卡器是RFID技術(shù)的具體應(yīng)用。ID卡讀卡器是用來讀ID卡的，讀卡器支持

3、即插即用、在使用過程可以隨意拔插，計(jì)算機(jī)USB口接入讀卡器后，讀卡器"滴"一聲開始自檢及初始化，再"滴"一聲初始化成功，進(jìn)入等待刷卡狀態(tài)。本文分析了ID卡讀卡器的基本工作機(jī)理并詳細(xì)研究了ID卡的讀卡原理和方法。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了基于ID卡的軟件和硬件開發(fā)。論述了主要元器件的選型方法以及各部分電路的工作原理。經(jīng)過實(shí)際電路的制作和反復(fù)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了本次RFID課程設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：射頻識(shí)別，讀卡器，曼徹斯特碼目錄1.課程設(shè)計(jì)4本次課程設(shè)計(jì)是圍繞ID讀卡器進(jìn)行的。41.1課程設(shè)計(jì)相關(guān)簡(jiǎn)介41.1.1 ID卡簡(jiǎn)介41.1.2讀卡器簡(jiǎn)介51.1.3編碼簡(jiǎn)介61.2課程設(shè)

4、計(jì)目的71.3課程設(shè)計(jì)設(shè)備71.4課程設(shè)計(jì)模塊組成71.5課程設(shè)計(jì)流程71.5.1課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)流程71.5.2課程設(shè)計(jì)系統(tǒng)的工作流程81.6課程設(shè)計(jì)電路圖82.課程設(shè)計(jì)硬件部分92.1硬件電路92.1.1模塊一：MCU(STC89S52)控制電路92.1.2模塊二：射頻基站(U2270B)電路102.1.3模塊三：串行通信(MAX232)電路112.1.4模塊四：電源電路112.1.5模塊五：復(fù)位電路122.1.6模塊六：蜂鳴器電路132.2硬件電路的焊接143.軟件程序設(shè)計(jì)153.1主程序15總結(jié)25參 考 文 獻(xiàn)261.課程設(shè)計(jì) 本次課程設(shè)計(jì)是圍繞ID讀卡器進(jìn)行的。1.1課程設(shè)計(jì)相關(guān)簡(jiǎn)介

5、1.1.1 ID卡簡(jiǎn)介 ID卡全稱為身份識(shí)別卡（Identification Card），是一種不可寫入的感應(yīng)卡，含固定的編號(hào)，主要有臺(tái)灣SYRIS的EM格式、美國(guó)HIDMOTOROLA等各類ID卡。ID卡與磁卡一樣，都僅僅使用了“卡的號(hào)碼”而已，卡內(nèi)除了卡號(hào)外，無任何保密功能，其“卡號(hào)”是公開、裸露的。所以說ID卡就是“感應(yīng)式磁卡”。 ISO標(biāo)準(zhǔn)ID卡的規(guī)格為：85.5x54x0.80±0.04mm（高/寬/厚），市場(chǎng)上也存在一些厚、薄卡或異型卡。常應(yīng)用于考勤、門禁、一卡通等系統(tǒng) 。其表現(xiàn)形式相當(dāng)廣泛，與我們的生活生產(chǎn)息息相關(guān)。隨著芯片技術(shù)、天線技術(shù)、無線收發(fā)技術(shù)、數(shù)據(jù)變換與編碼技

6、術(shù)、電磁傳播特性等技術(shù)的綜合發(fā)展，其應(yīng)用性能將得到進(jìn)一步的提高，使用范圍將進(jìn)一步延伸，將在門禁管理、資產(chǎn)回收、物料處理、醫(yī)療、寵物管理、工業(yè)自動(dòng)化、聯(lián)合票證等領(lǐng)域擁有更加廣泛、高效、安全的應(yīng)用。目前，市面使用的ID卡多以JK4001、H4001、EM4001、TK28等居多，其結(jié)構(gòu)和工作原理都一樣，故只掌握一種便可通用了。圖1.1 是ID卡工作原理框圖。 ID卡內(nèi)部陣列存儲(chǔ)空間結(jié)構(gòu)如1.2所示：ID卡內(nèi)部64位信息由5個(gè)區(qū)組成：9個(gè)引導(dǎo)位“1”，10個(gè)行奇校驗(yàn)位“P0-P9” ，4個(gè)列奇校驗(yàn)位“PC0-PC3”,40 位數(shù)據(jù)位“D00-D93”和一個(gè)停止位“0”。9個(gè)引導(dǎo)位是出廠就掩膜到晶片內(nèi)

7、的，其值為111111111。當(dāng)它輸出數(shù)據(jù)流時(shí)，首先是輸出9個(gè)引導(dǎo)位，然后是10組由4個(gè)數(shù)據(jù)位和1個(gè)行奇校驗(yàn)位組成的數(shù)據(jù)串，之后是1組由4個(gè)列奇校驗(yàn)位組成的數(shù)據(jù)串，最后是停止位“0”,“D00-D13”是一個(gè)8位的晶片版本號(hào)或ID識(shí)別碼?！癉20- D93” 是4組32 位的晶片信息，即卡號(hào)。當(dāng)ID卡得電初始化后，便依次將這64位數(shù)據(jù)反復(fù)輸出，直到卡片離開基站讀寫器失電為止。 圖1.1 ID卡工作原理框圖圖1.2 ID卡內(nèi)部陣列存儲(chǔ)空間結(jié)構(gòu)1.1.2讀卡器簡(jiǎn)介 本次課程設(shè)計(jì)所研究ID卡讀卡器設(shè)計(jì)，是RFID技術(shù)的具體應(yīng)用，其原理等同于RFID技術(shù)的原理。 RFID技術(shù)的基本工作原理：應(yīng)答器進(jìn)入

8、磁場(chǎng)后，接收讀卡器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag，無源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽），或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)（Active Tag，有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽）；讀卡器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。一套完整的RFID系統(tǒng)，是由讀卡器(Reader)與電子標(biāo)簽(TAG)也就是所謂的應(yīng)答器(Transponder)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個(gè)部份所組成，其工作原理是Reader 發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給Transponder，用以驅(qū)動(dòng)電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時(shí) Reader 便依序接收解讀數(shù)據(jù)，送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。以RFID 卡片

9、閱讀器及電子標(biāo)簽之間的通訊及能量感應(yīng)方式來看大致上可以分成，感應(yīng)偶合(Inductive Coupling) 及后向散射偶合(Backscatter Coupling)兩種, 一般低頻的RFID大都采用第一種式，而較高頻大多采用第二種方式。 基本工作方式分全雙工和半雙式以及時(shí)序系統(tǒng)。在全雙工和半雙工系統(tǒng)中，在讀卡器接通高頻電/磁場(chǎng)的情況下應(yīng)答器的應(yīng)答響應(yīng)發(fā)送出去的。因?yàn)榕c讀卡器本身的信號(hào)相比，在接收天線上的應(yīng)答器的信號(hào)很弱的，只有使用合適的傳輸方法，才能有效區(qū)分應(yīng)答器的信號(hào)與讀卡器的信號(hào)?，F(xiàn)實(shí)生活中，人們對(duì)應(yīng)答器到讀卡器的數(shù)據(jù)傳輸往往使用讀卡器發(fā)射頻率的諧波，負(fù)載調(diào)制，或者有副載波的負(fù)載調(diào)制，

10、在市場(chǎng)上不難找到相對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品。時(shí)序方法則相反，閱讀器的電/磁場(chǎng)短時(shí)間周期的斷開，這些間隔被應(yīng)答器識(shí)別出來，并被用于應(yīng)答器到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸。缺點(diǎn)就是:在閱讀器發(fā)送間隙里時(shí)，應(yīng)答器的能量供應(yīng)中斷，這就必須通過裝入大容量的輔助性電容或輔助電池進(jìn)行補(bǔ)償。讀卡器根據(jù)使用的結(jié)構(gòu)和技術(shù)不同可以是讀或讀/寫裝置，是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。讀卡器通常由耦合模塊、收發(fā)模塊、控制模塊和接口單元組成。讀卡器和應(yīng)答器之間一般采用半雙工通信方式進(jìn)行信息交換，同時(shí)閱讀器通過耦合給無源應(yīng)答器提供能量和時(shí)序。 在實(shí)際應(yīng)用中，可進(jìn)一步通過Ethernet或WLAN等實(shí)現(xiàn)對(duì)物體識(shí)別信息的采集、處理及遠(yuǎn)程傳送等管理功能。應(yīng)

11、答器是RFID系統(tǒng)的信息載體，目前應(yīng)答器大多是由耦合原件（線圈、微帶天線等）和微芯片組成無源單元。1.1.3編碼簡(jiǎn)介 射頻識(shí)別系統(tǒng)完全可以把它認(rèn)為是一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)，從讀卡器向應(yīng)答器的傳輸可以分為三個(gè)主要功能模塊：依次是閱讀器中的信號(hào)編碼(信號(hào)處理)和調(diào)制器(載波電路)，傳輸介質(zhì)(通路)，以及應(yīng)答器中的解調(diào)器(載波回路)和信號(hào)譯碼(信號(hào)處理)。信號(hào)編碼系統(tǒng)的作用是使要傳輸?shù)男畔⒑退男盘?hào)表示盡可能最佳地與傳輸通道的性能相匹配。這種處理可以對(duì)信息提供某種程度的保護(hù)，以抗干擾或防信息碰撞，以及對(duì)信息某種特征的蓄意改變。常用的編碼方式有：NRZ(反向不歸零制)編碼、曼徹斯特(manchester)編

12、碼、單極歸零制編碼（Unipolar RZ）、差動(dòng)雙相編碼(DBR)、米勒編碼(miller)、差動(dòng)編碼和脈沖-間隙(PP)編碼。本設(shè)計(jì)所采用的是曼徹斯特(manchester)編碼：在半個(gè)比特周期時(shí)的負(fù)邊沿表示二進(jìn)制l，半個(gè)比特周期中的正邊沿表示二進(jìn)制0。曼徹斯特編碼在采用副載波的負(fù)載調(diào)制時(shí)經(jīng)常用于從應(yīng)答器到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸。1.2課程設(shè)計(jì)目的（1）熟悉和掌握RFID的一般組成和工作原理；（2）認(rèn)識(shí)RFID技術(shù)的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)；（3）初步了解到RFID的應(yīng)用現(xiàn)狀和前景；（4）通過實(shí)驗(yàn)熟練掌握RFID課程設(shè)計(jì)的各工作部分的工作原理、低頻，高頻電路的一般調(diào)試方法；（5）進(jìn)一步鞏固實(shí)際動(dòng)手能力，培養(yǎng)嚴(yán)

13、謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)作風(fēng)。1.3課程設(shè)計(jì)設(shè)備 PC機(jī)，調(diào)試程序，硬件電路，數(shù)據(jù)線，ID卡。1.4課程設(shè)計(jì)模塊組成  ID讀卡器主要由MCU(STC89S52)控制電路、射頻基站(U2270)電路、串行通信(MAX232)電路、電源電路，蜂鳴器電路，復(fù)位電路等組成。（由于本次課程設(shè)計(jì)沒有用到12864顯示電路所以下面不做詳細(xì)介紹。）1.5課程設(shè)計(jì)流程 1.5.1課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)流程 課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)流程：學(xué)習(xí)RFID和ID卡的相關(guān)知識(shí)，學(xué)習(xí)并看懂電路圖，然后根據(jù)電路圖焊接元器件，學(xué)習(xí)單片機(jī)的主程序，最后小組討論交流，做出本次課程設(shè)計(jì)的報(bào)告。1.5.2課程設(shè)計(jì)系統(tǒng)的工作流程 系統(tǒng)的工作流程：MCU控制U

14、2270，對(duì)ID卡進(jìn)行操作，然后根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)對(duì)MAX232接口通信，把數(shù)據(jù)傳給計(jì)算機(jī)。1.6課程設(shè)計(jì)電路圖電路圖：2.課程設(shè)計(jì)硬件部分 基于前面對(duì)讀卡器原理的理論研究，設(shè)計(jì)了低頻讀卡器。本節(jié)將詳細(xì)介紹讀卡器的硬件電路設(shè)計(jì)、電路焊接等。2.1硬件電路2.1.1模塊一：MCU(STC89S52)控制電路 MCU（Micro Controller Unit）系統(tǒng)微處理采用宏晶科技公司的8位單片機(jī)STC89C52，該單片機(jī)是8位高性能MCU，超低功耗；掉電模式下典型功耗<0.1微安，空閑模式下典型功耗2毫安，正常工作模式下典型功耗4-7毫安。具有8k Flash 存儲(chǔ)器、512kB RAM、

15、2k E2P ROM、降低EMI功能、ISP（在系統(tǒng)可編程）功能。單片機(jī)內(nèi)部的看門狗電路經(jīng)過特殊處理，是真正的看門狗，可放心省去外部看門狗。缺省為關(guān)閉，打開后無法關(guān)閉，單倍速和雙倍速可反復(fù)設(shè)置。另外，掉電模式可由外部中斷喚醒，特別適用于電池供電系統(tǒng)。MCU(STC89S52)控制電路2.1.2模塊二：射頻基站(U2270B)電路 射頻卡讀寫器的關(guān)鍵芯片是射頻卡基站芯片,它主要用于完成數(shù)據(jù)的調(diào)制、發(fā)射和射頻的接收以及數(shù)據(jù)的解調(diào)任務(wù)。U2270B是發(fā)射頻率為125kHz的射頻卡基站芯片。在眾多的射頻卡基站芯片中,U2270B是一種低成本、性能完善的低頻(100150kHz)射頻卡基站芯片,其主要特

16、點(diǎn)如下: （1）載波振蕩器能產(chǎn)生100kHz150kHz的振蕩頻率,并可通過外接電阻進(jìn)行精確調(diào)整,其典型應(yīng)用頻率為125kHz。 （2）典型數(shù)據(jù)傳輸速率為5kbps(125kHz時(shí))。 （3）適用于曼徹斯特編碼和雙相位編碼。（4）帶有微處理器接口,可與單片機(jī)直接連接。（5）供電方式靈活,可以采用+5V直流供電,也可以采用汽車用+12V供電,同時(shí)具有電壓輸出功能,可以給微處理器或其它外圍電路供電。（6）具有低功耗待機(jī)模式,可以極大地降低基站的耗電量。 （7）125kHz時(shí)的典型讀寫距離為15mm。（8） 適用于對(duì)TEMIC的e5530/e5550/e5560射頻卡進(jìn)行讀寫操作。 射頻基站(U22

17、70B)電路2.1.3模塊三：串行通信(MAX232)電路 MAX232芯片是專門為電腦的RS-232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的接口電路,使用+5V的單電源供電。  內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個(gè)部分： 第一部分是電荷泵電路。由1、2、3、4、5、6腳和4只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v和-12v兩個(gè)電源，提供給RS-232串口電平的需要。 第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由7、8、9、10、11、12、13、14腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)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。8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二

18、數(shù)據(jù)通道。TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS-232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT送到電腦DP9插頭；DP9插頭的RS-232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。 第三部分是供電。15腳DNG、16腳VCC（+5v）。 串行通信(MAX232)電路2.1.4模塊四：電源電路電源模塊是可以直接貼裝在印刷電路板上的電源供應(yīng)器，其特點(diǎn)是可為專用集成電路（ASIC）、數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP)、微處理器、存儲(chǔ)器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 (FPGA) 及其他數(shù)字或模擬負(fù)載提供供電。一般來說，這類模塊稱為負(fù)載點(diǎn) (POL) 電源供應(yīng)系統(tǒng)或使用點(diǎn)

19、電源供應(yīng)系統(tǒng) (PUPS)。由于模塊式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)甚多，因此模塊電源廣泛用于交換設(shè)備、接入設(shè)備、移動(dòng)通訊、微波通訊以及光傳輸、路由器等通信領(lǐng)域和汽車電子、航空航天等。2.1.5模塊五：復(fù)位電路 復(fù)位電路，就是利用它把電路恢復(fù)到起始狀態(tài)。就像計(jì)算器的清零按鈕的作用一樣，以便回到原始狀態(tài)，重新進(jìn)行計(jì)算。和計(jì)算器清零按鈕有所不同的是，復(fù)位電路啟動(dòng)的手段有所不同。一是在給電路通電時(shí)馬上進(jìn)行復(fù)位操作；二是在必要時(shí)可以由手動(dòng)操作；三是根據(jù)程序或者電路運(yùn)行的需要自動(dòng)地進(jìn)行。復(fù)位電路都是比較簡(jiǎn)單的大都是只有電阻和電容組合就可以辦到了，再?gòu)?fù)雜點(diǎn)就有三極管等配合程序來進(jìn)行了。 52單片機(jī)要復(fù)位只需要在第9引腳接個(gè)高

20、電平持續(xù)2us就可以實(shí)現(xiàn)，那這個(gè)過程是如何實(shí)現(xiàn)的呢？在單片機(jī)系統(tǒng)中，系統(tǒng)上電啟動(dòng)的時(shí)候復(fù)位一次，當(dāng)按鍵按下的時(shí)候系統(tǒng)再次復(fù)位，如果釋放后再按下，系統(tǒng)還會(huì)復(fù)位。所以可以通過按鍵的斷開和閉合在運(yùn)行的系統(tǒng)中控制其復(fù)位。  那么開機(jī)的時(shí)候?yàn)槭裁礊閺?fù)位？在電路圖中，電容的的大小是10uf，電阻的大小是10k。所以根據(jù)公式，可以算出電容充電到電源電壓的0.7倍（單片機(jī)的電源是5V，所以充電到0.7倍即為3.5V），需要的時(shí)間是10K*10UF=0.1S。也就是說在電腦啟動(dòng)的0.1S內(nèi)，電容兩端的電壓時(shí)在03.5V增加。這個(gè)時(shí)候10K電阻兩端的電壓為從51.5V減少（串聯(lián)電路各處電壓之和為總電壓）

21、。所以在0.1S內(nèi)，RST引腳所接收到的電壓是5V1.5V。在5V正常工作的51單片機(jī)中小于1.5V的電壓信號(hào)為低電平信號(hào)，而大于1.5V的電壓信號(hào)為高電平信號(hào)。所以在開機(jī)0.1S內(nèi)，單片機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位（RST引腳接收到的高電平信號(hào)時(shí)間為0.1S左右）。  那么按鍵按下的時(shí)候?yàn)槭裁磿?huì)復(fù)位？在單片機(jī)啟動(dòng)0.1S后，電容C兩端的電壓持續(xù)充電為5V，這是時(shí)候10K電阻兩端的電壓接近于0V，RST處于低電平所以系統(tǒng)正常工作。當(dāng)按鍵按下的時(shí)候，開關(guān)導(dǎo)通，這個(gè)時(shí)候電容兩端形成了一個(gè)回路，電容被短路，所以在按鍵按下的這個(gè)過程中，電容開始釋放之前充的電量。隨著時(shí)間的推移，電容的電壓在0.1S內(nèi)，從5

22、V釋放到變?yōu)榱?.5V，甚至更小。根據(jù)串聯(lián)電路電壓為各處之和，這個(gè)時(shí)候10K電阻兩端的電壓為3.5V，甚至更大，所以RST引腳又接收到高電平。單片機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位。  總結(jié)：（1）復(fù)位電路的原理是單片機(jī)RST引腳接收到2US以上的電平信號(hào)，只要保證電容的充放電時(shí)間大于2US，即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位，所以電路中的電容值是可以改變的。（2）按鍵按下系統(tǒng)復(fù)位，是電容處于一個(gè)短路電路中，釋放了所有的電能，電阻兩端的電壓增加引起的。復(fù)位電路2.1.6模塊六：蜂鳴器電路蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電源供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子

23、產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。蜂鳴器的電路圖形符號(hào)：蜂鳴器在電路中用字母“H”或“HA”（舊標(biāo)準(zhǔn)用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。蜂鳴器電路2.2硬件電路的焊接對(duì)于硬件電路的設(shè)計(jì)來說，其工作是相當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊笫菢O為精細(xì)，不允許有任何錯(cuò)誤和誤差，即使是電路的原理設(shè)計(jì)完全正確，也不能保證電路板制作出來之后焊接上器件就可以立刻正常工作。一個(gè)未經(jīng)調(diào)試的電路板，可能有來自原理圖錯(cuò)誤，PCB版圖設(shè)計(jì)失誤，PCB制作廠商的質(zhì)量問題，元器件焊接問題以及元器件質(zhì)量問題等多方面的因素導(dǎo)致無法正常工作。本次課程設(shè)計(jì)是在按照設(shè)計(jì)留出了電路通道，并在通道上預(yù)留了各種元件的焊接位置的電

24、路板上焊接電子元器件，參照原理圖以及PCB圖，器件的焊接主要是根據(jù)原理圖及PCB板在電路板上排布電子元器件，以功能模塊為主的形式組合，并把元器件焊接到電路板上。3. 軟件程序設(shè)計(jì) 本次課程設(shè)計(jì)的軟件程序是針對(duì)52單片機(jī)進(jìn)行編寫的。3.1主程序/*MR系列ID卡讀卡演示程序 */#include <reg52.h>#include <math.h>#include <string.h>#include <stdio.h>#include <absacc.h>#include <intrins.h>sbit P12=P12;/

25、蜂鳴器sbit P14=P14;/指示燈 sbit P13=P13;sbit P11=P11;/解碼輸入 sbit LCD_RS = P35; /寄存器選擇輸入 sbit LCD_RW = P36; /液晶讀/寫控制sbit LCD_EN = P34; /液晶使能控制sbit LCD_PSB = P37; /串/并方式控制#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define LCD_data P0 /數(shù)據(jù)口#define SPKP12/蜂鳴器#define LEDP14/指示燈 #define LED2 P13#define I

26、NPORTP11/解碼輸入 /用來區(qū)分脈沖寬度的參數(shù)#define TIME0050#define TIME05260#define TIME10550uchar flag;unsigned long sum;int n=8;bit bitin;/上一次的狀態(tài)位unsigned char Buff30;/解碼緩沖區(qū)unsigned char string10;unsigned char code dis1 = "臨沂大學(xué)信息學(xué)院"/8unsigned char code dis2 = " 2013-2014-1" /16unsigned char cod

27、e dis3 = " 期末考試"/7unsigned char dis4 = "卡號(hào)："/6void lcd_pos(char X,char Y); /確定顯示位置/*/* */* 延時(shí)函數(shù) */* */*/void delay(int ms)int i,j;for(j=0;j<ms;j+)for(i=0;i<110;i+);/*/* */*檢查L(zhǎng)CD忙狀態(tài) */*lcd_busy為1時(shí)，忙，等待。lcd-busy為0時(shí),閑，可寫指令與數(shù)據(jù)。 */* */*/bit lcd_busy() uchar result; LCD_RS = 0; L

28、CD_RW = 1; / delayNOP(); while(1)P0=0xff;LCD_EN = 1;result =P0; LCD_EN = 0; if(result&0x80)=0)break; /*/* */*寫指令數(shù)據(jù)到LCD */*RS=L，RW=L，E=高脈沖，D0-D7=指令碼。 */* */*/void lcd_wcmd(uchar cmd) lcd_busy(); LCD_RS = 0; LCD_RW = 0; LCD_EN = 0; LCD_data = cmd; delay(5); LCD_EN = 1; delay(5); LCD_EN = 0; /*/* *

29、/*寫顯示數(shù)據(jù)到LCD */*RS=H，RW=L，E=高脈沖，D0-D7=數(shù)據(jù)。 */* */*/void lcd_wdat(uchar dat) lcd_busy(); LCD_RS = 1; LCD_RW = 0; LCD_EN = 0; LCD_data = dat; delay(5); LCD_EN = 1; delay(5); LCD_EN = 0; delay(5);/*/* */* LCD初始化設(shè)定 */* */*/void lcd_init() /LCD_PSB=0;/串口方式 LCD_PSB = 1; /并口方式 lcd_wcmd(0x34); /擴(kuò)充指令操作 delay(5

30、); lcd_wcmd(0x30); /基本指令操作 delay(5); /lcd_wcmd(0x30); /起始點(diǎn)設(shè)定，光標(biāo)右移 lcd_wcmd(0x0C); /顯示開，關(guān)光標(biāo) delay(5); lcd_wcmd(0x01); /清除LCD的顯示內(nèi)容delay(5); /lcd_wcmd(0x06); /地址歸零 /lcd_wcmd(0x01); /清除LCD的顯示內(nèi)容 / delay(5);/*/* */* 設(shè)定顯示位置 */* */*/void lcd_pos(uchar X,uchar Y) uchar pos; if (X=0) X=0x80; else if (X=1) X=0

31、x90; else if (X=2) X=0x88; else if (X=3) X=0x98; pos = X+Y ; lcd_wcmd(pos); /顯示地址void delay_ms(unsigned int ms)unsigned char i;while(ms-)i=112;while(i-);void printchar(unsigned char ch)int i; unsigned long amount;amount=(unsigned long)ch;n-;for(i=n;i>0;i-) amount=amount*16;sum+=amount;void printh

32、ex(unsigned char hex)/以十六進(jìn)制格式輸出1個(gè)字節(jié)unsigned char c;c=hex;c=c>>4;printchar(c);c=hex;c=c&0x0F;printchar(c);/檢測(cè)數(shù)據(jù)位unsigned char readbit()unsigned int mk=TIME10;/裝入超時(shí)值TL0=TH0=0;/初始化計(jì)時(shí)器TR0=1;/開始計(jì)時(shí)while(-mk)/超時(shí)機(jī)制,防止死等if(bitin!=INPORT)/有跳變break;TR0=0;/停止計(jì)時(shí)if(mk=0)/超時(shí)退出return 0;bitin=INPORT;/保存狀態(tài)m

33、k=TH0*256+TL0;/計(jì)算這樣跳變的脈寬if(mk>TIME05)&&(mk<=TIME10)/一個(gè)周期return 1;if(mk>=TIME00)&&(mk<=TIME05)/半個(gè)周期return 2;return 0;/出錯(cuò)/讀一個(gè)完整的數(shù)據(jù)位unsigned char readdata()switch(readbit()case 1:/一個(gè)周期return !bitin;case 2:/半個(gè)周期if(readbit()!=2) return 2;/再讀一次半個(gè)周期return !bitin;default:return 2

34、;/接收并解碼bit CheckData()unsigned char i,j;bitin=INPORT;/保存位狀態(tài)for(i=0;i<9;i+)/檢測(cè)9個(gè)數(shù)據(jù)位1if(readdata()!=1)return 0;/讀取數(shù)據(jù)for(i=0;i<11;i+)Buffi=0x00;for(j=0;j<5;j+)Buffi<<=1;switch(readdata()case 0:/0break;case 1:/1Buffi|=0x08;break;case 2:/errreturn 0;/結(jié)束位if(Buff10&0x08!=0x00)return 0;/行

35、奇校驗(yàn)位for(i=0;i<10;i+)if(Buffi>>4) (Buffi>>3) (Buffi>>2) (Buffi>>1) Buffi)&0x08)!=0)return 0;/列奇校驗(yàn)位j=0;for(i=0;i<11;i+)j=j (Buffi&0x80);if(j!=0)return 0;for(i=0;i<11;i+)j=j (Buffi&0x40);if(j!=0)return 0;for(i=0;i<11;i+)j=j (Buffi&0x20);if(j!=0)return

36、 0;for(i=0;i<11;i+)j=j (Buffi&0x10);if(j!=0)return 0;/完成return 1;bit ReadCardNo() if(CheckData()/檢測(cè)卡unsigned char i;/編碼輸出Buff0=(Buff2 & 0xF0) | (Buff3>>4 & 0x0F);Buff1=(Buff4 & 0xF0) | (Buff5>>4 & 0x0F);Buff2=(Buff6 & 0xF0) | (Buff7>>4 & 0x0F);Buff3=(

37、Buff8 & 0xF0) | (Buff9>>4 & 0x0F);flag=1;SPK=0;LED=0;LED2=1;n=8;sum=0;lcd_pos(3,3);for(i=0;i<4;i+) /串口輸出并且LCD顯示printhex(Buffi);string0=sum/1000000000+0x30;string1=sum%1000000000/100000000+0x30;string2=sum%100000000/10000000+0x30;string3=sum%10000000/1000000+0x30;string4=sum%1000000/

38、100000+0x30;string5=sum%100000/10000+0x30;string6=sum%10000/1000+0x30;string7=sum%1000/100+0x30;string8=sum%100/10+0x30;string9=sum%10+0x30;delay_ms(300);/ for(i=0;i<10;i+)/ putchar(stringi); for(i=0;i<10;i+) lcd_wdat(stringi); SPK=1;LED=1;LED2=0;delay_ms(700);return 1;return 0;void init(void)LED=0;SPK=0;LED2=0;TMOD=0x21;TH1=0xFD;SCON=0x50;PCON=0x00;TR1=1;TI=1;/EA=1;INPORT=1;printf("Startn");delay_ms(300);LED=1;SPK=1;main(