基于RFID的圖書借還系統(tǒng)

摘要基于STC89C52單片機的圖書館管理系統(tǒng)主要是采用RFID射頻、單片機和12864液晶、上位機、獨立按鍵作為本設計核心器件，實現(xiàn)從下位機刷卡上位機顯示圖書借閱等信息。在設計中采用STC89C52作為主控器，實現(xiàn)把采集到射頻卡信息進行轉化成數(shù)據(jù)，并且在12864液晶顯示出每張卡卡號，最后把卡號記錄通過串口傳輸數(shù)據(jù)到上位機，上位機將記錄傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫ACCESS保存。圖書館借書管理系統(tǒng)中，登入不同的用戶進入的界面操作是不同的，管理員和用戶都可以通過上位機查詢每本書的借閱記錄信息，但是只有管理員賬戶進入可以在對進行圖書的信息管理，例如進行增加、刪除、修改、查詢以及金額充值等操作。在下位機刷卡時液晶將顯示每張IC卡的卡號，而管理員可以對每張IC卡進行注冊和撤銷和余額的充值管理，有效的IC卡才能與上位機進行相互通信，否則默認為無效卡。該系統(tǒng)將提供完備的功能，整體的設計控制低成本，易操作，我國的人口多，推廣的市場一定會有前景。關鍵詞：STC89C52單片機、上位機、IC卡讀卡器、液晶、串口；AbstractLibrarymanagementsystembasedonSTC89C52MCUmainlyUSESRFIDradiofrequency,MCUand12864LCD,uppercomputer,independentbuttonasthecoreofthedesigndevice,toachievefromthelowercomputercarduppercomputerdisplaylibraryinformation.Inthedesign,STC89C52isusedasthemaincontrollertoconvertthecollectedrfcardinformationintodata,andeachcardnumberisdisplayedon12864LCD.Finally,thecardnumberrecordistransmittedtotheuppercomputerthroughtheserialport,andtheuppercomputertransmitstherecordtothedatabaseACCESSforstorage.Librarymanagementsystem,differentuserstoenterlogininterfaceisdifferent,administratorsanduserscanquerythroughtheuppermachineeachbookborrowingrecordinformation,butonlytheadministratoraccountcanenterintomanagethebooksinformation,suchasadd,delete,modify,query,andtheamountprepaidphoneoperation.Whenthenextmachineswipsthecard,theLCDwilldisplaythecardnumberofeachICcard,andtheadministratorcanregisterandcanceleachICcardandrechargethebalancemanagement,effectiveICcardandtheuppercomputerformutualcommunication,otherwisethedefaultisinvalidcard.Thesystemwillprovidecompletefunctions,theoveralldesigncontrollowcost,easytooperate,China'spopulationislarge,themarketpromotionwillhaveafuture.Keywords:STC89C52MCU,PC,ICcardreader,LCD,serialport;目錄TOC\o"1-3"\h\u第一章概述 １概述1.1引言科技發(fā)展的日益更替，為我們的生活創(chuàng)造了便捷，提供出花樣不一的體驗，最炙手可熱的單片機技術，在我們的日常中的應用也普遍、深入。在工業(yè)上的應用也推廣到非常會的日常領域中，單片機的開發(fā)范圍廣、成本低、體積小、便于使用。國內(nèi)外的個行業(yè)都在單片機應用進行了更加深入的開發(fā)，生活中隨處可見的智能系統(tǒng)覆蓋了到生活、農(nóng)業(yè)、機器等方面。單片機的設計主要是在控制上，為主要的控制系統(tǒng)，想要運行一個系統(tǒng)需要在硬件電路模塊的配合下實現(xiàn)，利用外部電路模塊去采集信息數(shù)據(jù)傳輸給單片機進行信息數(shù)據(jù)處理，相應的單片機有內(nèi)置的處理功能，保證并控制系統(tǒng)的完整工作。1.2課題研究的背景和意義90年代開始，消費水平的提升促進生活質(zhì)量的變化，居民樓向高樓化的變化明顯，人們對生活質(zhì)量的要求提升也促使科技水平的研發(fā)不斷更新，生活水平的變化也讓目前的人們更愿意開始充實自己，圖書館的作用不僅限于對讀書人，自然在圖書館的相應的各方面都有所提升，智能圖書館也形成了趨勢，學校的圖書館必不可少，慢慢的工廠等場所也開始推廣智能圖書館，相對于傳統(tǒng)的智能圖書館，新型的智能圖書館在體積小、成本低、操作簡單，還結合了上位機的信息管理技術，充分發(fā)揮現(xiàn)代智能化水平的優(yōu)勢，此次設計的電路簡單，功能齊全，控制穩(wěn)定，性價比高，整體的設計運行穩(wěn)定，市場開發(fā)的實用性和參考價值高。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀現(xiàn)今國際上在圖書管理系統(tǒng)的發(fā)展前景很被看好，使用的數(shù)量明顯增加了不少，各高校的圖書館基本上已經(jīng)普遍使用電子在線閱覽，從側面表現(xiàn)了圖書館的前景。在當今的科學領域上，我國的科學技術越來越發(fā)達，應用的領域非常廣泛和細致，智能化的生活已經(jīng)不斷普及，擴展的速度非常驚人，從20世紀90年代初，美國科學家的第一次提出數(shù)字圖書館的想法，到現(xiàn)在，全球?qū)τ趫D書館的管理設計研究已經(jīng)幾十年了，我們國家的各個相關領域也在不斷的不斷行進研究，至今為止，無論是對數(shù)字圖書館的理論認識還是實踐操作，都已經(jīng)進入很成熟的階段，現(xiàn)我國高校內(nèi)，在各個圖書館的管理系統(tǒng)已經(jīng)得到全面的升級，記錄人流量的數(shù)據(jù)，圖書館圖書借書系統(tǒng)都得到了全面的升級，減少人工的管理和紙質(zhì)的耗損，應用電子板，讓所有的數(shù)據(jù)在網(wǎng)上都清晰明了，服務型的資源管理在我國也是大面積推廣。

系統(tǒng)方案的選擇與論證2.1設計任務及要求設計系統(tǒng)功能時要對IC卡的刷卡過程有模擬，每張IC卡的卡號是不同的，模擬的對應的圖書的編號，硬件上設置的獨立按鍵能對智能IC卡完成刷卡、撤銷、注冊等；每使用IC卡時，完成相應的操作蜂鳴器的提示音不同，完成操作的數(shù)據(jù)會根據(jù)串口傳輸給上位機，上位機界面上顯示出相應的信息。借閱或者歸還、IC卡卡號等信息，在同一張卡刷是圖書借閱，余額保持不變，借書的周期一天為單位，操作的時候方便演示以秒為單位，逾期的時間就會進行相應的罰金扣款，刷第二次顯示圖書歸還；上位機可以進行增加圖書、刪除圖書、修改圖書、查詢圖書，并且可以對每張IC卡進行注冊和撤銷，只有注冊過的IC卡才能進行使用，否則默認是無效卡[5]。2.2模塊基本方案2.2.1單片機方案選擇和論證智能圖書管理系統(tǒng)的主控芯片選擇有三個：STM32芯片、STC89C52芯片、AVR芯片。選擇一STM32芯片作為控制芯片，可以運用的資源非常多，內(nèi)置了大量的定時器、串口、AD/DA等，但是這款芯片的程序編碼復雜，價格高，成本大，不適合在普眾中大量推廣使用。選擇二STC89C52芯片作為控制芯片，內(nèi)置的定時器、串口也很多，編程代碼上操作簡單易上手，價格便宜成本低，在很多DIY的商品推廣使用的多。選擇三AVR芯片作為控制芯片，內(nèi)置的定時器、串口等功能多，編程上操作簡單易操作，但是價格高成本大，在中上消費的小型商品中中廣泛應用。智能圖書管理系統(tǒng)的設計需要做到，操作簡單，配置上的內(nèi)部結構不需要太多，成本低，綜上比較，STC89C52芯片最合適作為系統(tǒng)的控制芯片。2.2.2數(shù)據(jù)庫選擇方案智能圖書系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫保存有兩種選擇:SQL數(shù)據(jù)庫和ACCESS數(shù)據(jù)庫。選擇一采用SQL數(shù)據(jù)庫，SQL數(shù)據(jù)庫的操作難度大，管理和編程的選擇性更大，而且數(shù)據(jù)的安全性能高，適用于大型工程的數(shù)據(jù)儲存。選擇二ACCESS數(shù)據(jù)庫的儲存量有限，安全性低，不過操作上簡單易上手，能進行簡單的增加數(shù)據(jù)操作。選擇上來說，SQL數(shù)據(jù)庫更是和用于圖書管理系統(tǒng)，但是，SQL數(shù)據(jù)的操作難度大，學習的內(nèi)容多，時間有限，我選擇了簡單易操作的ACCESS庫數(shù)據(jù)。2.2.3射頻方案智能圖書系統(tǒng)采用射頻方案主要有兩種方案，RC522射頻模塊和MD810R超高頻射頻模塊。選擇一RC522射頻模塊是高頻信號，讀取IC卡信息快，反應耗時短，成本低，在對IC卡進行檢測的時，需要在距離5CM的距離，無法變更天線，非常適合用在檢測較短距離的IC卡作品。選擇二MD810R超高頻射頻模塊，設置的內(nèi)部資源豐富，自帶串口連接模塊，能直接與電腦通信，而在對IC卡檢測范圍可以根據(jù)需要調(diào)整天線，在需要的范圍，成本高非常適合用在檢測遠距離的IC卡作品。在智能圖書管理系統(tǒng)中，設計出的系統(tǒng)要低成本，檢測結果穩(wěn)定，所以選擇RC522射頻模塊。

硬件設計3.1硬件設計總體框架該設計滿足在硬件上采用單片機控制圖書管理系統(tǒng)，同時RFID射頻模塊將采集的信息傳輸給主控芯片，單片機處理的數(shù)據(jù)顯示在液晶屏上，IC卡的操作可以在按鍵模塊上進行簡單的操作，同時也能通過串口通訊上傳給上位機，上位機在ACCESS數(shù)據(jù)庫上進行數(shù)據(jù)保存，整個系統(tǒng)由電源模塊負責供電。在按鍵模塊中通過高低電平傳送給單片機處理，單片機再執(zhí)行相對應的程序[14]；另外，射頻模塊和單片機處理分析后的信息，傳送到電腦端的上位機數(shù)據(jù)庫ACCESS進行保存；各個模塊相互配合工作而形成一個完整的系統(tǒng)。圖3.1系統(tǒng)硬件框圖3.289C52單片機主控模塊圖書管理系統(tǒng)采用STC89C52為主控芯片，STC89C52有52芯片，并且具有8K字節(jié)的Flash，芯片的設置上的設置40個引腳，以便操作使用提供了四個外部中斷和四級中斷結構，還能采用串口通信的功能，在STC89C52的最小系統(tǒng)中設計了有晶振頻率電路和復位電路組成，設置晶振電路的頻率為11.0593MHZ，設置的晶振頻率越大，單片機系統(tǒng)的周期越快，設置的復位電路主要是為了防止單片機的內(nèi)部程序陷入死循利用復位電路程序結束死循環(huán)，將程序重新運行。如圖3.2.1所示。圖3.2.289C52引腳3.3液晶顯示模塊圖書管理系統(tǒng)選用LED12864液晶進行顯示，自帶一二級中文庫的顯示資源，與單片機的通信最常用串口，LED12864液晶是點陣屏，在硬件操作還是編程操作上相較于同點陣的液晶，常用引腳P2.5-2.7IO口與單片機通訊，能在低壓能工作，并且可以根據(jù)需要顯示數(shù)字、文字和圖案。圖3.3LCD12864液晶顯示屏3.4IC卡讀卡器工作原理智能圖書管理是采用RFID射頻模塊采集IC卡信息，刷IC卡時，射頻模塊會與IC卡產(chǎn)生共振獲取信息，在內(nèi)部的磁波的激勵下不斷能對內(nèi)部電容放電，當電容接收到2V左右的電壓時，就會將電壓傳輸給到單片機，另外對IC卡里的信息進行讀取。RFID射頻模塊實物圖RFID射頻模引腳圖3.5蜂鳴器報警器圖書管理系統(tǒng)中蜂鳴器是用來報警提示，在使用IC卡的過程中，如果是正常工作，則會在刷卡后發(fā)出提示音，如果不成功則不會提示，硬件上，與單片機通信的是IO口的P1.0，當IO接收到高電平時，蜂鳴器無法正常工作，無法進行提示，如果接收到低電平，則會正常提示，高低電平工作是由三極管的控制，為了能給三極管限流焊接100歐的電阻。圖2-4是蜂鳴器的連接電路。圖3.5蜂鳴器的連接3.6電源模塊在智能圖書管理系統(tǒng)中，電源模塊的作用就是負責為采集和控制的主控模塊，顯示模塊采集信息等模塊提供電源，為了確保電源的穩(wěn)定和過濾掉干擾，我們在電源上接了兩個10UF的電容，電源的穩(wěn)定保證了輸出電壓的穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的運行穩(wěn)定，正負極的連接要正確，否則電源正極和系統(tǒng)的正極不接通，系統(tǒng)處于不工作。如圖3.7所示。圖3.7電源電路

第四章軟件設計4.1下位機4.1.1主程序流程框圖書管理系統(tǒng)的操作上的，需要在給系統(tǒng)通電后，進行模塊初始化操作，硬件下位機上需要檢測到系統(tǒng)是否在主菜單欄，在操作按鍵的功能選擇到可以讀取IC卡界面時，放入IC卡在RFID射頻模塊上，通過設置的按鍵能在對IC卡進行注冊和注銷的操作，當界面不是讀取IC卡界面上時，我們可以對IC的信息進行讀取，在射頻模塊上讀取到的IC卡里信息，并通單片機主控芯片將信息數(shù)字化處理傳輸給12864液晶顯示出每張卡卡號，并將刷卡記錄通過串口傳輸?shù)缴衔粰C數(shù)據(jù)庫進行保存，上位機中登錄不同的用戶進入不同的操作界面，用戶能查看刷卡記錄，只有管理員能對記錄進行刪除或者充值金額等操作，在超出借書周期的逾期時間部分會進行相應的扣款，規(guī)定時間內(nèi)歸還則不會。如圖4.1.1所示。蜂鳴器提示蜂鳴器提示將圖書使用情況顯示在上位機結束程序初始化確定注冊、撤銷、按鍵按下檢測是否有IC卡讀入菜單按鍵是否有按下檢測是否有IC卡讀入否開始圖4.1.1主程序流程4.1.2液晶流程框在系統(tǒng)通電的過程中，同時對液晶模塊的程序進行了相應的初始化，液晶屏要如果顯示“歡迎”等字說明液晶的初始化完成，設置的獨立按鍵能控制液晶顯示的界面欄，按鍵的選擇對IC卡操作的界面，進入工作狀態(tài)后，如果操作成功的話會顯示相應的卡號提示，但要是刷卡失敗，液晶上就不會顯示卡號。如圖4-1-2所圖4-1-2液晶流程圖4.1.3射頻流程框射頻模塊上電過程中，程序初始化，射頻模塊一直檢測是否有IC卡讀入，并且通過程序碰撞、反碰撞、選擇卡等操作，最后把卡號成功的顯示到液晶上。圖4-1-3射頻流程圖圖4-1-3射頻流程圖4.2上位機4.2.1主界面圖書館管理系統(tǒng)上位機采用VB語言編程，數(shù)據(jù)庫采用ACCESS數(shù)據(jù)庫，在VB軟件中生產(chǎn)EXE文件后，打開EXE文件后，需要輸入賬戶和密碼，用戶和管理員的信息是不同，管理員登入后的上位機顯示借書周期、余額、逾期、罰金、書名、出版社、書架、出版時間、圖書狀況、刷卡時間、圖書卡號等信息，在上位機連接單片機時，選擇串口端號，默認是COM3端口號，上位機和下位機默認通信波特率為9600，然后在菜單中打開開始工作，并且下位機刷注冊過的IC卡，上位機將顯示對應圖書信息，并且將刷卡記錄保存數(shù)據(jù)庫里，方便管理員進行查詢。圖4-2-1主界面。圖4-2-1主界面4.2.2圖書信息管理在主界面中菜單里面打開信息管理，圖書館系統(tǒng)將出現(xiàn)信息管理界面，在圖書管理界面中主要顯示圖書名字、書架、出版時間、出版社、卡號等信息，并且有圖書修改、圖書刪除、圖書添加、刷新、確認等按鈕，在點擊圖書添加按鈕，系統(tǒng)將自動新增加一行信息，并且在對應一行，輸入數(shù)據(jù)信息，點擊確定后，上位機會將獲取到的信息保存到ACCESS數(shù)據(jù)庫中，確保信息不回丟失；在進行修改操作時可以在任意一行圖書信息完成修改操作，點擊確定按鈕就是確保系統(tǒng)將修改后的圖書信息保存到數(shù)據(jù)庫ACCESS里；圖4-2-2圖書信息管理界面。圖4-2-2圖書信息管理界面4.2.3圖書查詢在主界面中菜單里面打開信息查找，圖書館系統(tǒng)將出現(xiàn)信息查找界面，在圖書管理界面中主要顯示圖書編號、圖書名稱、圖書存放位置、圖書入庫日期、圖書卡號、圖書狀況等信息，圖書顯示采用DataGrid控件來顯示，并且通過Adodc控件連接數(shù)據(jù)庫ACCESS，并且把用戶所有的信息顯示在DataGrid控件上，再CboFields控件上可以選擇查詢的內(nèi)容，可以選編號、圖書名稱、入庫時間、圖書狀況、圖書卡號等信息，再Text控件中輸入查詢關鍵字，在點擊確定查詢按鈕，系統(tǒng)將自動在數(shù)據(jù)庫ACCESS進行篩選符合查詢的內(nèi)容，并將符合信息顯示在DataGrid控件上。圖4-2-3圖書查詢界面。圖4-2-3圖書查詢界面4.2.4充值金額管理員的身份才能進行的操作，對用戶IC卡的賬戶金額進行充值，借書或者逾期歸還的金額會進行消費，在余額不足的時，下位機會進行提示，就需要用戶進行充值，需要管理員來完成充值的操作。圖4-2-4充值界面

第五章系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試工作在顯示功能、按鍵操作、硬件焊接、電源供電、代碼編寫下載、系統(tǒng)整體功能的實現(xiàn)調(diào)試和整體調(diào)試。主要測量儀器:萬用表1個，示波器1臺，電池3節(jié)。5.1單片機調(diào)試焊接單片機STC89C52的最小系統(tǒng)時，非常需要注意晶振電路，這是最小系統(tǒng)的核心電路，電路中的電容對與晶振的大小有決定性的作用，決定整個系統(tǒng)能否正常運行，我們通常采用22uf到30uf之間[16]，另外晶振的設置位置也不可以離單片機太遠，距離要合適，電路越大消耗的能力越大，所以避免出現(xiàn)寄生電阻起振過大導致電流過小，使得晶振無法正常工作。所以焊接的過程中要提前設置好合理的位置，同樣需要在焊接結束后用萬用表檢測電路是否通路或者出現(xiàn)短路或者短路的情況。5.2射頻模塊調(diào)試智能圖書管理系統(tǒng)上射頻模塊的調(diào)試，需要先從射頻模塊和單片機的通訊連接的IO口相對應，提供的工作的電流大小要符合射頻模塊的正常工作電流，之前幾次的測試都是在電流的問題上出現(xiàn)，電流太小不能讓射頻模塊正常工作，所以在連接時，應該讓RFID與電源的正極連接，確保電流的大小，另外RFID射頻模塊的工作頻率是中頻，所以在檢測IC卡時需要放在射頻模塊檢測的范圍內(nèi)，如果IC卡的放的檢測位置不對，也會出現(xiàn)檢測失敗或者無效卡的提示。5.3蜂鳴器報警調(diào)試蜂鳴器的使用焊接時要檢測三極管的引腳連接是否正確，焊接完成后要先檢查NPN和PNP，可以根據(jù)網(wǎng)上的資料對于查找，如果三極管的焊接不對，會導師蜂鳴器由于電流太小而無法正常工作，另外還需要檢測蜂鳴器的正負極是狗接反，在三極管和蜂鳴器都連接正常的情況下去檢測基級的連接IO口是否和代碼的IO口對應，通過高低電平控制驅(qū)動三極管工作，保證蜂鳴器的正常工作，同樣可以利用滑動變阻器調(diào)節(jié)蜂鳴器的聲響大小。5.412864液晶調(diào)試首先檢查硬件焊接，用萬用表檢測下12864液晶連接的IO口是否和應用的主控芯片的IO口是否一致，同時檢測連接好的電路是否有短路的現(xiàn)象，在檢測完電路無誤時，在檢測程序中應用的IO口是否和硬件上焊接的一致，同時在調(diào)試過程中，液晶的顯示亮度可以根據(jù)情況需要調(diào)節(jié)旁邊的滑動變阻器，程序下載后液晶上顯示出現(xiàn)亂碼的現(xiàn)象，最好能夠短時間有效的針對性解決問題，就需要找到出現(xiàn)故障的位置解決，掌握好液晶顯示的地址碼，才能更好的針對性解決問題。想要在12864液晶上顯示出想要的內(nèi)容，前提需要非常好掌握程序中顯示的時序，64個字符的顯示上可以根據(jù)時序進行調(diào)整來達到想要的結果。5.5電源調(diào)試物聯(lián)網(wǎng)圖書管理系統(tǒng)采用5V電壓，為各個部分提供電源，電壓的穩(wěn)定性我需要借助示波器來觀察，如果出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定，可以在電壓的電路上焊接穩(wěn)定器和電容調(diào)節(jié)電壓的穩(wěn)定，為各個模塊提供穩(wěn)定的電壓，確保整個系統(tǒng)穩(wěn)定工作。電源電路是系統(tǒng)的核心，如果電源出現(xiàn)錯誤，無法提供系統(tǒng)需要的電壓，整個系統(tǒng)也無法工作，過大的電壓還會導致功能模塊的燒毀損壞，過小的電流會使模塊由于電量不足無法正常使用，同時還需要結合萬用表確定電壓的穩(wěn)定性。不穩(wěn)定時添加穩(wěn)壓芯片后，輸出的電壓是否穩(wěn)定，符合要求，確保電壓穩(wěn)定的情況下，才能確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的運行。5.6上位機調(diào)試上位機的部分使用的是VB語言，與C語言不同，VB編程需要完成控件、語法以及數(shù)據(jù)庫調(diào)用的操作，在編程過程中需要對用戶信息進行增加、修改、查詢、刪除等驗證，在上位機與下位機通信過程中首先采用虛擬串口進行調(diào)試，在虛擬串口能過正常通信，在與下位機進行結合，否則應該再網(wǎng)上查找相關教學視頻或者資料來排除上位機的錯誤。5.6整體調(diào)試在焊接好電路時，需要檢測電路是否有短路，射頻模塊和指紋模塊是否3.3V進行供電，否則容易燒壞射頻模塊和指紋模塊，在檢查電路焊接沒有問題，然后在進行編程序，在程序編程中，尤其是對液晶模塊、射頻模塊、指紋模塊、按鍵模塊單片機的IO口定義是否與電路焊接單片機的IO口一致，不一致容易導致各個模塊無法正常工作。

第六章總結智能圖書管理系統(tǒng)選用STC89C52作為控制芯片，單片機將射頻模塊采集到的信息進行數(shù)字化處理后，再由串口傳輸給上位機電腦顯示相應信息，上位機會將接受的信息與硬件部分的信息做數(shù)據(jù)庫信息對比，如果對比后的信息是符合要求的則亮LED燈提示，系統(tǒng)則會直接調(diào)用上位機數(shù)據(jù)庫的相關信息，如果不符合，上位機會顯示相應的提示。起初設計的時候，向往的過程是美好的，但是骨干的實現(xiàn)給了重重一擊，日常學習中，我們大都以理論學習為主，業(yè)余更是肆無忌憚的玩游戲，真刀實槍干一次，瞎子抹黑找不著道的狀態(tài)，查詢資料后，我開始試著定一份初樣計劃，在找老師請教相關的問題，其實基本上，老師給我方向，在定下題目后，我開始查閱資料，自學網(wǎng)課，而且我在軟件上的編程選用了兩種語言：C語言和VB語言，單單是C語言額語法使用就有一籮筐，重新再來，非常不易，之后我在采購各個功能模塊，一邊試一邊學，雖然辛苦就是這四年最認真的時刻，一次次跌倒，在爬起來，這個過程讓我受益匪淺，我了解好軟件部分后，我開始著手硬件的設計，在電腦上完成布局和布線，要先學會封裝，原理圖的設計難度也大，好像沒有什么對我來說是簡單的，IO口和引腳的合理使用需要不斷調(diào)整，事關布局布線，之后還要學會如何控制模塊運行，簡單幾條語法代碼就能操作的事情我不知道試了多少次，周而復始的從小部分慢慢控制大部分，一步步前進，直到作品完成，雖不完美，但已經(jīng)是嘔心瀝血之作了。

致謝時光易逝，四年的大學校園青春即將隨著這篇論文畫上句號，我們的人生即將開啟一趟新的征程，奮斗的青春才是幸福的青春，這是黨告訴我們的，值得我們奉行一生，奉獻祖國奉獻人們，用我們的智慧和勞動來實現(xiàn)我們的人生價值，即將步入社會的我們，懵懂無知，但是在校園時，我們經(jīng)常會舉辦各式的競賽來提升我們的專業(yè)應用能力，校園在不斷給我們創(chuàng)造出一個模擬的社會，四年中，部門和協(xié)會在不斷提升和鍛煉我們工作交流能力，萬分感謝母校為我們的付出，在實習期間，我深深感到了在校園時每一次的挑戰(zhàn)都是為我們未來能更好的應對真正的社會做準備，母校盡己所能的為我們付出培育我們成長。在此次畢業(yè)設計中我的指導老師，非常盡職的指點我，在保證我正常實習的情況下，完成畢業(yè)設計和畢業(yè)論文，老師經(jīng)常會抽空在群上指導與監(jiān)督，避免我出狀況，開題報告等報告都是在指定時間前完成的，老師是為非常優(yōu)秀的專業(yè)老師，在學校的帶課時很多的，但是老師還是非常照顧我們畢業(yè)生，我們幾個都深感到老師的關愛和照顧，我們也非常欽佩老師盡職盡責，認真負責的對待學生，對待論文，對待設計，近半年來，每次在遇到問題時，請教老師時都會收到老師非常及時的恢復，老師的認真付出讓我們?yōu)樽约旱拇髮W交出最后一份滿意的答卷。一段充實的設計和撰寫的過程，一段有老師引導，同學相伴的經(jīng)歷也讓我們明白了團隊的重要性，互相鼓勵的重要性，在臨界奔潰時的認可的重要性，即將步入社會，我會記得這次體驗教會我的成長，我會繼續(xù)努力，努力成為合格的搭檔，甚至是合格的領隊。

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電腦不啟動故障診治了解電腦啟動的過程在諸多電腦故障中，無法正常啟動是最令用戶頭痛的事了。筆者長期從事維護電腦的工作，在這個方面積累了一些經(jīng)驗，現(xiàn)在就將這些經(jīng)驗整理歸納出來與朋友們分享。本文將以家用電腦和windows98操作系統(tǒng)為基礎，介紹電腦無法正常啟動故障的診治。要想準確地診斷電腦不啟動故障，首先要了解的起動過程，當我們按下電源開關時，電源就開始向主板和其它設備供電，此時電壓還沒有完全穩(wěn)定，主板控制芯片組會根據(jù)CMOS中的CPU主頻設置向CPU發(fā)出一個Reset(重置)信號，讓CPU初始化，電壓完全穩(wěn)定后，芯片組會撤去Reset信號，CPU馬上從地址FFFF0H處執(zhí)行一條跳轉指令，跳到系統(tǒng)BIOS中真正的啟動代碼處。系統(tǒng)BIOS首先要做的事情就是進行POST(PowerOnSelfTest，加電自檢)。POST的主要任務是檢測系統(tǒng)中的一些關鍵設備(電源、CPU芯片、BIOS芯片、定時器芯片、數(shù)據(jù)收發(fā)邏輯電路、DMA控制器、中斷控制器以及基本的64K內(nèi)存和內(nèi)存刷新電路等)是否存在和能否正常工作，如內(nèi)存和顯卡等。自檢通過后，系統(tǒng)BIOS將查找顯示卡的BIOS，由顯卡BIOS來完成顯示卡的初始化，顯示器開始有顯示，自此，系統(tǒng)就具備了最基本的運行條件，可以對主板上的其它部分進行診斷和測試，再發(fā)現(xiàn)故障時，屏幕上會有提示，但一般不死機，接著系統(tǒng)BIOS將檢測CPU的類型和工作頻率，然后開始測試主機所有的內(nèi)存容量，內(nèi)存測試通過之后，系統(tǒng)BIOS將開始檢測系統(tǒng)中安裝的一些標準硬件設備，這些設備包括：硬盤、CD－ROM、軟驅(qū)、串行接口和并行接口等連接的設備，大多數(shù)新版本的系統(tǒng)BIOS在這一過程中還要自動檢測和設置內(nèi)存的相關參數(shù)、硬盤參數(shù)和訪問模式等。標準設備檢測完畢后，系統(tǒng)BIOS內(nèi)部的支持即插即用的代碼將開始檢測和配置系統(tǒng)中已安裝的即插即用設備。每找到一個設備之后，系統(tǒng)BIOS都會在屏幕上顯示出設備的名稱和型號等信息，同時為該設備分配中斷、DMA通道和I/O端口等資源。最后系統(tǒng)BIOS將更新ESCD(ExtendedSystemConfigurationData，擴展系統(tǒng)配置數(shù)據(jù))。ESCD數(shù)據(jù)更新完畢后，系統(tǒng)BIOS的啟動代碼將進行它的最后一項工作，即根據(jù)用戶指定的啟動順序從軟盤、硬盤或光驅(qū)啟動。以從C盤啟動為例，系統(tǒng)BIOS將讀取并執(zhí)行硬盤上的主引導記錄，主引導記錄接著從分區(qū)表中找到第一個活動分區(qū)，然后讀取并執(zhí)行這個活動分區(qū)的分區(qū)引導記錄，而分區(qū)引導記錄將負責讀取并執(zhí)行IO.SYS，這是Windows最基本的系統(tǒng)文件。IO.SYS首先要初始化一些重要的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，然后就顯示出我們熟悉的藍天白云，在這幅畫面之下，Windows將繼續(xù)進行DOS部分和GUI(圖形用戶界面)部分的引導和初始化工作，一切順利結束，電腦正常啟動。根據(jù)故障現(xiàn)象診治了解電腦啟動的過程，故障就好判斷了，下面我們就根據(jù)故障現(xiàn)象開始診治了：現(xiàn)象一：系統(tǒng)完全不能啟動，見不到電源指示燈亮，也聽不到冷卻風扇的聲音。這時，基本可以認定是電源部分故障，檢查：電源線和插座是否有電、主板電源插頭是否連好，UPS是否正常供電，再確認電源是否有故障，最簡單的就是替換法，但一般用戶家中不可能備有電源等備件，這時可以嘗試使用下面的方法（注意：要慎重）：先把硬盤，CPU風扇，或者CDROM連好，然后把ATX主板電源插頭用一根導線連接兩個插腳（把插頭的一側突起對著自己，上層插腳從左數(shù)第4個和下層插腳從右數(shù)第3個，方向一定要正確），然后把ATX電源的開關打開，如果電源風扇轉動，說明電源正常，否則電源損壞。如果電源沒問題直接短接主板上電源開關的跳線，如果正常，說明機箱面板的電源開關損壞?，F(xiàn)象二：電源批示燈亮，風扇轉，但沒有明顯的系統(tǒng)動作。這種情況如果出現(xiàn)在新組裝電腦上應該首先檢查CPU是否插牢或更換CPU，而正在使用的電腦的CPU損壞的情況比較少見（人為損壞除外），損壞時一般多帶有焦糊味，如果剛剛升級了BIOS或者遭遇了CIH病毒攻擊，這要考慮BIOS損壞問題（BIOS莫名其妙的損壞也是有的），修復BIOS的方法很多雜志都介紹過就不重復了；確認CPU和BIOS沒問題后，就要考慮CMOS設置問題，如果CPU主頻設置不正確也會出現(xiàn)這種故障，解決方法就是將CMOS信息清除，既要將CMOS放電，一般主板上都有一個CMOS放電的跳線，如果找不到這個跳線可以將CMOS電池取下來，放電時間不要低于5分鐘，然后將跳線恢復原狀或重新安裝好電池即可；如果CPU、BIOS和CMOS都沒問題還要考慮電源問題：PC機電源有一個特殊的輸出信號，稱為POWERGOOD（PG）信號，如果PG信號的低電平持續(xù)時間不夠或沒有低電平時間，PC機將無法啟動。如果PG信號一直為低電平，則PC機系統(tǒng)始終處于復位狀態(tài)。這時PC機也出現(xiàn)黑屏、無聲響等死機現(xiàn)象。但這需要專業(yè)的維修工具外加一些維修經(jīng)驗，因此，建議采用替換法；電源沒有問題就要檢查是否有短路，確保主板表面不和金屬（特別是機箱的安裝固定點）接觸。把主板和電源拿出機箱，放在絕緣體表面，如果能啟動，說明主板有短路現(xiàn)象；如果還是不能啟動則要考慮主板問題，主板故障較為復雜，可以使用替換法確認，然后更換主板?，F(xiàn)象三：電源指示燈亮，系統(tǒng)能啟動，但系統(tǒng)在初始化時停住了，而且可以聽到嗽叭的鳴叫聲（沒有視頻）：根據(jù)峰鳴代碼可以判斷出故障的部位。ccid_page/AwardBIOS1短聲：說明系統(tǒng)正常啟動。表明機器沒有問題。2短聲：說明CMOS設置錯誤，重新設置不正確選項。1長1短：說明內(nèi)存或主板出錯，換一個內(nèi)存條試試。1長2短：說明顯示器或顯示卡存在錯誤。檢查顯卡和顯示器插頭等部位是否接觸良好或用替換法確定顯卡和顯示器是否損壞。1長3短：說明鍵盤控制器錯誤，應檢查主板。1長9短：說明主板FlashRAM、EPROM錯誤或BIOS損壞，更換FlashRAM。重復短響：說明主板電源有問題。不間斷的長聲：說明系統(tǒng)檢測到內(nèi)存條有問題，重新安裝內(nèi)存條或更換新內(nèi)存條重試。AMIBIOS1短：說明內(nèi)存刷新失敗。更換內(nèi)存條。2短：說明內(nèi)存ECC較驗錯誤。在CMOS中將內(nèi)存ECC校驗的選項設為Disabled或更換內(nèi)存。3短：說明系統(tǒng)基本內(nèi)存檢查失敗。換內(nèi)存。4短：說明系統(tǒng)時鐘出錯。更換芯片或CMOS電池。5短：說明CPU出現(xiàn)錯誤。檢查CPU是否插好。6短：說明鍵盤控制器錯誤。應檢查主板。7短：說明系統(tǒng)實模式錯誤，不能切換到保護模式。8短：說明顯示內(nèi)存錯誤。顯示內(nèi)存有問題，更換顯卡試試。9短：說明BIOS芯片檢驗和錯誤。1長3短：說明內(nèi)存錯誤。內(nèi)存損壞，更換。1長8短：說明顯示測試錯誤。顯示器數(shù)據(jù)線沒插好或顯示卡沒插牢?，F(xiàn)象四：系統(tǒng)能啟動，有視頻，出現(xiàn)故障提示，這時可以根據(jù)提示來判斷故障部位。下面就是一些常見的故障提示的判斷：一、提示“CMOSBatteryStateLow”原因：CMOS參數(shù)丟失，有時可以啟動，使用一段時間后死機，這種現(xiàn)象大多是CMOS供電不足引起的。對于不同的CMOS供電方式，采取不同的措施：1.焊接式電池：用電烙鐵重新焊上一顆新電池即可；2.鈕扣式電池：直接更換；3.芯片式：更換此芯片，最好采用相同型號芯片替換。如果更換電池后時間不長又出現(xiàn)同樣現(xiàn)象的話，很可能是主板漏電，可檢查主板上的二極管或電容是否損壞，也可以跳線使用外接電池，不過這些都需要有一定的硬件維修基礎才能完成。二、提示“CMOSChecksumFailure”CMOS中的BIOS檢驗和讀出錯；提示“CMOSSystemOptionNotSet”，CMOS系統(tǒng)未設置；提示“CMOSDisplayTypeMismatch”，CMOS中顯示類型的設置與實測不一致；提示“CMOSMemorySizeMismatch”，主板上的主存儲器與CMOS中設置的不一樣；提示“CMOSTime&DateNotSet”，CMOS中的時間和日期沒有設置。這些都需要對CMOS重新設置。三、提示“KeyboardInterfaceError”后死機原因：主板上鍵盤接口不能使用，拔下鍵盤，重新插入后又能正常啟動系統(tǒng)，使用一段時間后鍵盤無反應，這種現(xiàn)象主要是多次拔插鍵盤引起主板鍵盤接口松動，拆下主板用電烙鐵重新焊接好即可；也可能是帶電拔插鍵盤，引起主板上一個保險電阻斷了（在主板上標記為Fn的東西），換上一個1歐姆／0.5瓦的電阻即可。四、自檢過程中斷在xxxKCache處這表示主板上Cache損壞，可以在CMOS設置中將“ExternalCache”項設為“Disable”故障即可排除。同理，在自檢主板部件時出現(xiàn)中斷，則可以認為該部件損壞，解決方法一般可以在CMOS中將其屏蔽，如果不能屏蔽該部件最好更換主板。五、提示“FDDControllerFailure”BIOS不能與軟盤驅(qū)動器交換信息；提示“HDDControllerFailure”，BIOS不能與硬盤驅(qū)動器交換信息。應檢查FDD（HDD）控制卡及電纜。六、提示“8042GateA20Error”8042芯片壞；提示“DMAError”，DMA控制器壞。這種故障需要更換。七、提示“DisplaySwitchNotProper”主板上的顯示模式跳線設置錯誤，重新跳線。八、提示“KeyboardisLock...Unlockit”鍵盤被鎖住，打開鎖后重新引導系統(tǒng)。九、IDE接口設備檢測信息為：“DetectingPrimary（或Secondary）Master（或Slave）...None”表示該IDE接口都沒有找到硬盤，如果該IDE口確實接有硬盤的話，則說明硬盤沒接上或硬盤有故障，可以從以下幾方面檢查：1、硬盤電源線和數(shù)據(jù)線是否接觸不良，或換一根線試試；2、CMOS設置有無錯誤，進入CMOS將“PrimaryMaster”、“PrimarySlave”、“SecondaryMaster”三項的的“TYPE”都設置成“Auto”；3、替換法確認硬盤本身有故障。十、IDE接口設備檢測信息下面顯示“Floppydisk(s)fail(40)”出錯信息表示CMOS所指定的軟盤驅(qū)動器有問題。判斷和解決的方法與硬盤相似?，F(xiàn)象五：系統(tǒng)不能引導。這種故障一般都不是嚴重問題，只是系統(tǒng)在找到的用于引導的驅(qū)動器中找不到引導文件，比如：BIOS的引導驅(qū)動器設置中將軟驅(qū)排在了硬盤驅(qū)動的前面，而軟驅(qū)中又放有沒有引導系統(tǒng)的軟盤或者BIOS的引導驅(qū)動器設置中將光驅(qū)排在了硬盤驅(qū)動的前面，而光驅(qū)中又放有沒有引導系統(tǒng)的光盤，這個都很簡單，將光盤或軟盤取出就可以了，實際應用中遇到“DiskBootFailure，InsertSystemDiskAndPressEnter”的提示，多數(shù)都是這個原因。如果是硬盤不能引導的話一般有兩種情況：一種是硬盤數(shù)據(jù)線沒有插好，另一種就是硬盤數(shù)據(jù)損壞。前者一般多會出現(xiàn)硬盤容量檢測不正確和引導時出現(xiàn)死機的現(xiàn)象；后者則是干脆找不到引導文件或提示文件損壞。前者只需重新連接好數(shù)據(jù)線即可；后者則需要用win98的啟動軟盤或啟動光盤啟動，根據(jù)實際情況來定：一、提示“Invalidpartitiontable”或“NotFoundany[activepartition]inHDDDiskBootFailure，InsertSystemDiskAndPressEnter”，這說明找不到硬盤活動分區(qū)，需要對硬盤重新分區(qū)。二、提示“Missoperationsyste”，說明硬盤活動分區(qū)需要重新格式化（formatc:/s）。三、提示“InvalidsystemdiskReplacethedisk，andthenpressanykey”或顯示“StartingWindows98…”時出現(xiàn)死機，說明硬盤上的系統(tǒng)文件丟失了或損壞，使用“sysc:”，命令傳遞系統(tǒng)文件給c盤，再將C拷貝給c盤?，F(xiàn)象六：硬盤可以引導，但Windows不能正常啟動，也不能進入安全模式。這種情況表明Windows98出現(xiàn)了嚴重的錯誤，首先，用殺毒軟件查殺病毒，看是不是病毒造成的，如果沒有發(fā)現(xiàn)病毒可以用以下方法試一試。一、直接將接口卡與各個外設都撥去，再插回去，并調(diào)整接口卡上的設置（如果可以的話）來檢查是否是硬件沖突造成，開機看看是否可正常進入Windows。二、檢查CMOS中的設置是否有不正確的地方，若不清楚，可選擇LoadBiosDefault項目，然后重開機，開機看是否可正常進入Windows。三、在啟動時按下F8鍵，一般會出現(xiàn)6個選項（如果安裝了DOS6.22則出現(xiàn)7個選項）選擇第4項“step－by－stepconfirmation”進入單步運行方式，按照出現(xiàn)死機的命令選擇處理方法：1、執(zhí)行“Processthesystemregistry”計算機就死機，說明是注冊表故障，那么可以重新啟動按F8鍵，選第4項后，只在Device=c:\windows\himem.sys這一項上按“Y”，其余的按“N”后，在DOS提示符下輸入Scanreg／fix修復注冊表或者是scanreg／restore恢復到以前系統(tǒng)自動備份的注冊表后，再重新啟動即可。2、在出現(xiàn)“Createastartuplogfile(BOOTTLOG.TXT)[Enter=Y，Esc=N]”時，選擇Y建立Bootlog.txt這個文件，可以檢查啟動過程中各個系統(tǒng)文件裝載的情況。如果在裝載某一個.vxd文件時死機，可以到