（物理电子学专业论文）基于射频识别技术的巡更机的设计.pdf

声明 本人郑重声明： 1 、坚持以。求实、刨新”的科学精神从事研究工作。 2 、本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和 取得的研究成果。 3 、本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料 均是真实的。 4 、本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人 或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。 5 、其他同志对本研究所傲的贡献均已在论文中作了 声明并表示了谢意。 作者签名： 莲刍2 2 日 期：兰! 弛蛸 摘要 随着社会的发展，保安防范已成为一个日渐重要的问题。巡更系统，加强了 对巡逻人员的管理，使住宅、工厂、仓库更为安全，减少了不必要的损失。因此， 在上述领域，巡更系统将有着较为广泛的应用前景。 射频识别技术的发展，使得研制这种巡更机成为可能。该巡更机采用基于射 频识别技术的射频识别系统，轻巧方便、成本低廉，有着广阔的市场前景和较强 的市场竞争力。 本文主要根据射频识别技术来实现一种便捷的巡更系统。首先，本文介绍了 射频识别系统的基本原理。其次，根据e m 公司提供的读头芯片，设计研制了一 种射频识别系统。最后，在此基础上，研制了一款轻巧、便捷的巡更机。为了方 便对巡更记录的实时跟踪，系统采用了具有时间基准功能的时钟芯片。同时，研 究如何安排存贮系统的存贮结构，数据交换的具体通信规则，系统功能的扩展。 系统可以实现对数据记录进行保存、维护、分析、查询统计、报表打印。 关键词：射频识别一 射频巡更系统? 射频信息钮、阅读器、 ， f a b s t r a c t a st h ed e v e l o p m e n to fs o c i e t y ，e n s u r ep u b l i cs e c u r i t yb e c o m e sam o r e i m p o r t a n tq u e s t i o n p a t r o ls y s t e m ，s t r e n g t h e nt h em a n a g e m e n to fp a t r o l p e r s o n n e l ，m a k e sh o u s e ，s t o r e h o u s e ，f a c t o r ym o r es a f e t ya n dr e d u c el o s s i nt h er e a l mo fs e c u r i t y ，p a t r o ls y s t e mh a sag o o df u t u r e a st h ed e v e l o p m e n to fr f i d ，i t sp o s s i b l et om a k ean e wp a t r o ls y s t e m t h en e wp a t r o ls y s t e md e p e n d so nr f i d r e l a t i v e l y1i t t l ew e i g h t ，l o wp r i c e a n dc o n v e n i e n c em a k ei th a sab r o a dm a r k e ta n dg o o dc a p a b i l i t y t h i sa r t i c l er e s e a r c ht h er e a l i z a t i o no fan e wp a t r o ls y s t e mb a s e d o nr f i d f i r s t ，t h eb a s i cp r i n c i p l eo fr f i di si n t r o d u c e d s e c o n d ，b a s e d o nr e a d i n gr a d i of r e q u e n c yc a r dm o d u l eo fe mc o r p o r a t i o n ，t h ed e s i g no f ar f i ds y s t e mi sg i v e n t h i r d ，t h ed e s i g na n da p p l i c a t i o no fap a t r o l s y s t e m i sd o n eb a s e do nr f i ds y s t e m t h e p a t r o ld e v i c e i s l i g h ta n d c o n v e n i e n c e as e r i a l t i m e k e e p e rc h i pi su s e dt ok e e pt h er e a lt i m e i n f o r m a t i o n t h e a r r a n g e m e n t a n d o r g a n i z a t i o n o ft h e m e m o r y ，t h e c o m m u n i c a t i o no fd a t ae x c h a n g ea n dt h ee x p a n do f s y s t e m f u n c t i o ni s r e s e a r c h e d t h es y s t e mc a nf u l f i i is u c ho p e r a t i o nw i t hd a t al i k es a v i n g ， a n a l y s i s ，m a i n t e n a n c e ，q u e r ya n ds t a t i s t i ca n dr e p o r tf o r m sp r i n t i n g k e yw o r d s ： r a d i of r e q u e n c yi d e n t i f i c a t i o n ( r f i d ) r a d i of r e q u e n c yp a t r o l s y s t e m r a d i of r e q u e n c yi n f ob u t t o n r e a d e r 2 1 前言 1 1 自动识别系统的发展和r f i d 技术的概念： 自动识别技术的主要功能是提供关于个人、动物、货物和商品的区别于他物 黪镲怠。在嚣今戆黢务领域、赛螽爨售、爱懿分配镁蠛、鞋及在齑效帮门、生产 企业和材料流通等领域自动识别技术已得到了快速的普及和应用。 条形码投术曾在识鄹系统领域引起了一场革命并得到了广泛的应用。到现在 为止，这种识别技术仍在许多场合褥烈广泛敬应尾。最然条形码技术袋本低，徨 由于其存储能力小，不能改霹使其不能在其宦领域得到更为广泛的威用。 接簸式 e 卡技零镬嗣方案是将数据存赣在一块穗芯片串。在舔电帮金融消 费领域中，带有触点排的电话i c 卡、银行i c 卡都是呶子数据裁体的最基本的结 构。然而，对于接触式i c 卡来说，接触点的磨损容易导致卡与阗读器之间的接 触不嶷。 射频卡，即非接触式i c 卡，由i c 芯片和感应天线组成，以其操作便捷，可 靠憋菇，寿命长，较强静抗予抗籍力帮良好静防伪髓被广泛藏用于电信、保除、 商业、公共事业等领域。 从信息技术的发展和功能实现方丽看，射频识别技术属于自动识别技术。我 餐将癍震低频、短波、及至红夕 露激必等无线瞧频谱审懿各释技零秘方法新缝成 的能提供关于个人、动物、货物和商晶信息的非接触式识别系统称为射频识别系 统( r f i d 。 。2 射频识嗣系统憨发展： 秘动识爨系绞窭瑗了浃逮耱发震，焉置按零释类繁多。穗继蹬境豹主要自动 识别系统有：条形码系统、光举符号识别系统、生物识别法、i c 卡( 包括存储 卡、c p u 卡) 、鸯于频谈掰( r h d ) 系统。 射频识别( r f i d ) 系统是上述i c 卡技术的延伸和发展。数据存储在电子数 据载体之中。然而，应答器的能量供应以及应答器与阅读器之间的数据交换不是 通过电流触点接通，而是通过电磁场，这方面主要采用无线电和雷达技术a 射频 识别是无线电频率识别的简称，即通过无线电波进行识别。同其它识别系统相比， 射频识别系统具有许多优点。因此，射频识别系统开始占领了巨大的销售市场， 而且，射频识别系统正在慢慢取代原有的很多自动识别系统。与老式的i c 卡技 术相比，射频识别系统避免了接触式i c 卡的众多缺点，如易磨损、插入费时等。 同目前尚未成熟的生物识别技术相比，射频识别技术具有高效快捷、非接触无污 染、识别率高等突出优点。 射频识别技术在国内刚刚出现，而且发展速度是相当惊人的，在食堂售饭、 考勤、门禁等系统中都得到了广泛的应用。现在，城市公交、地铁、轮船等交通 业都将相继使用射频识别技术来进行电子货币消费。 1 3 本课题意义： 随着社会的发展，在大厦、智能小区住宅、工厂、工地保安管理与货物商品 库存管理等领域，保安防范已成为一个日渐重要的问题。巡更系统，其主要功能 为在巡逻区域设置巡更信息点，巡逻人员装备巡更机，当巡逻人员到达相应区域 时，用巡更机采集巡检点信息，使巡逻人员的巡逻时间、位置能得到相应的记录， 从而进一步强化对巡逻人员的管理，使住宅、工厂、仓库更为安全，减少不必要 的损失。因此，在上述领域，巡更系统将有着较为广泛的应用前景。 巡更系统由巡更管理软件、巡更机和巡更点构成。其基本的原理就是在巡更 线路上安装一系列代表不同位置的巡更信息点，巡更到各点时巡更人员用手持式 巡更机采集巡检点信息，把代表该点的信息和时间同时记录下来。巡更完成后巡 更机通过通讯线把数据传给计算机软件处理，就可以对巡更情况( 巡更人员、巡 更地点、巡更时间等) 进行记录和考核。 1 4 市场调研： 目前，市场上有基于信息钮的安全巡查系统。信息钮大小如同钮扣电池，其 外部由不锈钢金属包裹，内部有一个微小的被固化了数据信息的芯片，还有一条 韧性极强的不锈钢金属片，它的作用是把芯片和金属外壳相连接，并把顶部金属 外壳定为正极，把周边部分的金属外壳定为负极。芯片的i d 信息是由英文字母 和阿拉伯数字组成，数据长度为1 2 位的十六进制b c d 码，共6 4 比特。信息钮 是由美国达拉斯( d a l l a s ) 半导体公司独家生产的，每一个信息钮的i d 都是 唯一的。 巡检系统信息钮识读器由不锈钢外壳、仿橡胶塑料外套、电子内核和高能电 池组等几部分组成。信息钮识读器主要完成对信息钮的接触式读取，记录信息钮 的信息和当时的读取时间，并将这两种信息作为一条数据保存在识读器内部，同 时识读器会给出声光提示，告知使用者此次读取是否成功。当识读器内部的数据 存满后，会发出报警，提示用户应该将识读器内的数据传送到个人电脑进行处理 或保存。为防止操作者对同一个信息钮进行多次重复的读取操作，用户可根据巡 检的具体情况，并通过管理软件对识读器进行读取同一个信息钮时的最小时间间 隔的设置。 虽然如此，基于信息钮的巡更系统也有着一定的缺点。首先，基于信息钮的 巡更系统价格昂贵。其次，其重量较大，巡根棒质量为3 0 0 克，电脑传输器7 0 0 克。最后，信息钮式巡更机与信息钮必须准确地接触才能读取信息，这在夜晚使 用非常不便。因此，研制一款小型，轻便，价格低廉的巡更系统有着较为广阔的 市场前景和较强的市场竞争力。自动识别技术的发展与成熟，使得研制这种基于 射频识别系统的巡更机成为可能。 1 5 两种系统的比较： 基于射频信息钮巡更系统与信息钮巡更系统相比，射频巡更系统有如下特点： 一、射频巡更系统比信息钮式巡更机使用更方便。信息钮式巡更机与信息钮必须 准确地接触才能读取信息，操作起来很不方便，尤其在晚上。而射频识别系统在 一定范围内均完成信息读取。 二、射频信息钮比信息钮式巡更系统使用更安全。信息钮由于必须与巡更机接触， 必然是外露的，这样就很容易被破坏。而射频信息钮不需要接触，可以埋入墙内。 三、射频巡更机质量更轻，携带更方便。由于射频识别技术的成熟与电子原器件 小型化的发展，使制作小型轻便的巡更机成为可能。本文研制的巡更机重量仅为 7 0 克，携带方便。数据传输更为简单，采用串口线传输。而信息钮巡根棒质量 为3 0 0 克，电脑传输器7 0 0 克。 四、制作成本更低，有着较强的市场竞争力。 2 射频识别系统的原理： 2 。1r f i d 系统的组成： 一个基本的射频识别系统由控制器、读写器、射频卡组成。工作在固定的谐 振频率，以半双工的方式在读写器与射频卡之间双向传递数据。读写器将要发送 的信号，编码后加载在射频卡读写器的载波信号上经天线向外发送，进入读写器 工作区域的射频卡接收脉冲信号，一方面卡内芯片中的射频接口模块由此信号获 得电源电压、复位信号、时钟信号；同时卡内芯片中的有关电路对此信号进行调 制、解码，然后对命令请求、密码、权限等进行判断。若为读命令，控制逻辑电 路则从存贮器中读取有关信息，经编码、调制后经卡内天线发送给读写器，读写 器对接收到的信号进行解调、解码后送到后台单片机处理。若为修改信息的写命 令，有关控制逻辑引起内部电荷泵提升工作电压，提供擦写e e p r o m 时所的电 压，以便对e e p r o m 中的内容进行改写。若经判断其对应的密码和权限不符， 则返回出错信息。 读写蟹 ，2 5 哑( 9 怔三h 亘刚 i c 卡 图2 1 1 射频识别系统构成 识别标签( 射频卡) 。 无线收发器( 读写器) ，用来和微处理器或射频卡通讯。 数据处理单元，微处理器如单片机。 2 2 电磁场理论： 读头和射频卡通过一个无线的电磁耦合通讯系统工作，各自拥有一个谐振电 路，在尽可能相同的频率下工作。读头通过电磁场给射频卡提供能量，通过调制 电磁场，读头可以将数据传送给射频卡。射频卡启动并将它内部的数据传送给读 头。下图显示了一个射频识别系统的前端电路。两个电路都调制到同一谐振频率， 读头为串联谐振，射频卡为并联谐振。 蠡 k ( x ) 叵 爿。 嘻可圉 柏n s c e | v e r 图2 2 1 射频识别系统前端电路 通常用线圈来产生电磁场。读头的线圈发射出的磁场强度h ( x ) 为： 帅净番烯 【兰】 ，竹 现在，给定一个读卡的距离，我们的目的是优化读头线圈。我们可以看到，把x 当作常量，对线圈半径求导，当下式满足时，电磁场的强度最大。 k 2 4 2 x 【m 】 图2 2 2 同一距离下线圈半径与磁场强度的关系 在设计读头的线圈时，必须保证电磁场强度大于射频卡所需的最小的磁场强度。 下图表明了在不同的线圈半径下，电磁场强度随距离的变化关系。 图2 2 3 不同半径线圈磁场强度随距离变化关系 由图可知，线圈半径越小，磁场强度随距离增加而减小的速度越快。 2 3 磁场和电感： 由b l o t s a v a r t 定律可知，磁感应强度b 为 岛o ) 叩h = 獗 i i r n 妒r r 孑 磁通为： 中：i l 1 ；b - 4 i v s 】 1 i t 对于大多数的射频识别系统，读头线圈的形状为圆形，其电感，可由下面的经验 公式给出，其中公式中的因子1 9 为经验参数。对于大多数的射频识别系统，其 读头线圈的电感l 通常取值在3 5 0 “h 到5 0 0 w h 之间。虽然电感可由下式得出， 但由于其为经验公式，因此必须按实际情况测量调整。 工；肛。n 1 一r i n ( r ) ，o g q 3 2 r o r 0 4 p s ，t 口咿 o 5 p s ，t h o 删 0 2 5 p s ，t 刚s 烈 0 2 5 p s ，t 川删r l o o n s 。，一一。c。 喜 e re。一k 盂 嚣墨 wrte，l-q，w一 时崔盛掣 思儿 一 靠 5 0 n s ，t 帅 1 0 m s 。 等 ! 爿 、 l 一n o 、一一一t 毗i _ di h d s t ak 4 附 ) | ， 厂、l - 。_ 叫t “f t d h_ 一t f 岍一| | | | | | | | | | | | 漩x 图4 3 7a t 2 4 c 2 5 6 芯片操作时间要求 在对a t 2 4 c 2 5 6 编程进行数据读写时，程序必须满足上述时间要求。巡更机 每靠近巡检信息点一次，就会读取巡检点中的卡号信息，然后再从h t l 3 8 0 中读 取时间信息，并将这些信息存贮到a t 2 4 c 2 5 6 。由于卡号信息为二个半字节，年 只需半个字节，月、日、时、分为四个字节，存贮时可将卡号信息的最后半个字 节和年所需的半个字节合并存贮。因此每一次的巡检信息存贮需要七个字节。 a t 2 4 c 2 5 6 的容量为3 2 k ，因此，仅一片a t 2 4 c 2 5 6 理论上最大就可存贮4 6 8 1 条的数据。另外，在a t 2 4 c 2 5 6 中应另外开辟三个固定的字节：二个字节用来标 志已存贮的数据数量，一个字节用来标志数据是否存贮满。该系统使用a t 2 4 c 2 5 6 的第五个字节作为数据是否存满的标志字节，使用第六、第七个字节用来存贮当 前芯片内已存贮的数据数量。该系统巡检记录从第1 6 0 0 字节开始存贮，由计算 可知，其后的字节可用于存贮的最大存贮的数据数量为4 4 5 2 条，因此系统规定 最大的存贮数据数量为4 4 5 0 条。并且，在每一次采样巡检点信息之后，都需要 判断芯片内的数据数量是否大于等于规定的最大数量4 4 5 0 条，如果数据等于 4 4 5 0 条，可以通过声光提示芯片数据已存满，需将数据传入p c 机。若继续用巡 更机读取巡检点信息，程序控制将数据从头开始存贮，这将会覆盖前面的巡检记 录，巡更机内存贮的数据为最近采集的4 4 5 0 条信息。如果数据数量小于4 4 5 0 条，则将该数据与最后一次所读取的数据进行比较，如果数据相同则不存贮，如 果数据不同则存贮，这样可以避免对同一信息重复采集存贮两次。如果存贮器内 没有存贮信息，则从第一个规定字节，即第1 6 0 0 个字节开始存贮，在每一次存 贮完数据之后，将标志存贮数据数量的二个字节加1 ，如果标志存贮数据数量的 两个字节等于规定的最大存贮数据数量，则向标志数据存满的字节写入标志信 息，标志数据已存满。 由于同一，2 c 总线上最多可以有四片a t 2 4 c 2 5 6 同时存在，因此如果需要扩 展系统的存贮容量，最多可以再扩展三片a t 2 4 c 2 5 6 。只需分别将四片a t 2 4 c 2 5 6 的a 0 、a 1 分别接o ，0 ；o ，1 ；1 ，o ；1 , 1 。在对芯片进行读写时，根据图4 3 2 中的 a 0 、a 1 设置为所需要进行读写的芯片即可。 4 4 串口通讯电路 r s 2 3 2 是外部设备连接到计算机最常用的一种接口方式。r s 2 3 2 使用串行 通信，一次发送一位数据，虽然与并行通信相比，串行通信速度较慢，但其只需 要一根线来接收数据，一根线来发送数据。传输最大距离为2 0 米，最高速率为 1 9 2 0 0 b p s 。r s 2 3 2 的电气定义了逻辑1 和逻辑0 的最高和最低电压。逻辑1 是 从一3 v 到一2 5 v ，通常为一1 2 v ；逻辑0 是从3 v 到2 5 v ，通常为1 2 v 。r s 2 3 2 采用异步通信方式，这种通信方式有固定的数据格式，每次传送一个字符，字符 之间还有一个延迟。这个延迟被称为非活动时间，这期间逻辑电平被设为高电平 ( - - 1 2 v ) 。r s 2 3 2 的数据格式包含起始位( 逻辑0 ) ，数据位( 4 到8 位) ， 奇偶校验位，停止位( 逻辑1 ) 。r s 2 3 2 的通信能力由波特率来描述，波特率的 单位为b p s ，即每秒传送的位数。 5 1 单片机内含一个全双工的串行通讯接口，因此可以通过串口与p c 机实现 数据通信。由于r s - 2 3 2 的电平与t r l 是电平不同，必须对其电乎进行转换。一 般对于订l 到r s 2 3 2 的电平转换，可由专用的2 3 2 电平转换芯片来实现电平转 换。但电平转换芯片体积较大，在p c b 设计中将占用较大的面积，为减小系统 体积，电平转换电路由三极管、电阻、二极管组成，完成t t l 电平与r s 2 3 2 电 平的转换。由于这些元件均为贴面封装，因此所占用的空间将比较小。具体电路 可见图4 4 1 。 当串口引脚t x d 输出逻辑高电平1 时，实际电平为- - 3 v 蛩j - - 2 5 v , 三极管 8 0 5 0 截止，单片机引脚r x d 上的电平为5 v ，对应于订l 中的逻辑高电平1 ： 当串口t x d 输出逻辑低电平0 时，实际电平为3 v 到2 5 v ，8 0 5 0 导通，单片机 引脚r x d 上的电平为o 3 v 左右，对应于t t l 中的逻辑低电平0 。当单片机引 脚t x d 输出t r l 逻辑低电平0 时，实际电平为0 v ，三极管8 5 5 0 导通，串口接 收引脚r x d 为4 7 v ，对应于串口逻辑低电平0 ；当单片机引脚t x d 输出t t l 逻辑高电平1 时，实际电平为5 v ，8 5 5 0 截止，串口接收引脚r x d 为0 v ，不满 足r s 一2 3 2 逻辑高电平要求。在实际使用中，该电路能够保证数据的正确传输。 图4 4 1 串口电路 单片机和p c 机的通信规则为：9 6 0 0 ，n ，8 ，1 ，发送和接收全部采用a s c i i 码。要在单片机和p c 机之间传递命令或传送数据，就必须制定一套相应的通信 规则。p c 机向单片机发送命令字节包括：一个字节的首字符，三个字节的命令 字节组，校验字节。首字符为字符s ，命令字节组的前二个字节为字符0 ， 第三个字节为命令字节，为字符0 到9 ，校验字节的值为前三个命令字节 和的低8 位。当p c 机有命令发送到单片机串口时，单片机主程序便进入单片机 串口中断子程序的执行，首先关闭串口中断，然后再判断接收到的数据首字节是 不是字符s ，如果是则继续接收下面四个字节，在接收完之后，再判断前二 个字节是否为字符0 ，前三字节的校验和是否和第四个字节的数值相等。如 果上述过程都正确，就根据命令字节，选择继续接收串口数据或直接存贮存命令 字。如果为继续接收串口数据，则继续接收完数据存贮之后并进行校验，如果校 验j 下确则存贮命令字。如果上述过程不正确，则打开串口中断，跳出中断子程序。 在存贮完命令字之后，程序打开串口中断，跳出串口服务子程序。在主程序中， 会对接收到的命令字进行判断，并进行相应的处理，并在执行完相应的命令之后， 将命令字置0 ，以等待下一个命令字。 当p c 机向巡更机发送传送数据命令字符串，由串口中断响应程序响应，设 薄 。槲l讧埠彦 置相应的命令字，在中断程序退出后，由主程序判断接收到的命令字，如果命令 为要求传送巡更机内记录时，则巡更机主程序将读取机内记录数，若机内记录为 空，则传送1 4 个字符o ，该字符串为传送结束信号。如果机内记录不为o ， 则循环读取机内的记录，将所要传输的数据加上字符0 ，再进行传送。在数 据传送完毕之后，也传送1 4 个字符0 作为结束字符串。若在串口中断程序中 判断所接收到的命令为调整巡更机时钟命令，则在串口中断程序中继续接收年、 月、日、时、分等信息，该信息可由p c 机程序读取p c 机时钟得到，并且按字 符传送给巡更机。中断程序将所接收的字符串重新组合成设置时钟所需要的格 式，并设置命令字为调整时钟命令字。在中断程序退出后，由主程序判断命令字 为调整时钟命令字。主程序调用时钟设置子程序完成时钟信息的修改。 4 5 充电电路 图4 5 1 充电电路如图七所示，充电器通过c o n 2 给电池充电，充电时系统电源由3 点提供。放大器l m 3 5 8 用作比较器，d 6 、d 7 为稳压管，d 4 、d 5 用于指示充电 电池电量以及充电是否充满。 4 6 开关电路： 图4 6 1 开关电路 当按下开关时，q 2 导通，v c c 点的电压略小于电池电压，v c c 提供系统所 需高电平。当系统程序运行，在规定时间的时间到达，或在巡更机采集巡检点信 息并完成巡检记录的存贮后，系统可以置p 1 7 脚为低，此时q 1 截止，q 2 也截 止，切断系统电源，系统自动关闭，可以达到省电的目的。规定的时间可由定时 器0 控制，定时器0 的中断时间为1 0 0 微秒，在定时器中断中设定计数值，每一 次中断使计数值加1 ，当记数值到达规定值后，设置p 1 7 为低。由于在一般情况 下，巡更机只需要采集巡检点信息，因此，在采集巡检点信息之后，也将p 1 7 置低，达到省电的目的。 4 7 单片机( a t 8 9 c 2 0 5 1 ) i j i 脚连接： 为了减小系统体积，该系统采用a t 8 9 c 2 0 5 1 作为系统的微处理器，由于系 统的周边电路多采用串行方式进行连接，因此，引脚数量满足系统需要。 ! r s m p pv c c r x d2 t x d3 ( g x d ) 9 3 0p 1 7 4 ( t x o ) p 3 1p 1 6 5 x t a l 2p 1 5 d o u t6 x r l 】p 1 4 7 佃娜 d 诤3 2 p 1 3 r e s t8 皿n n ) m 3 p i 2 s c l k9 c r o ) p 3 4 p 1 1 c l - 1 ) m 5 p 1 0 1 q g n dp 3 7 a t 8 9 c z 0 5 1 图4 7 1a t 8 9 c 2 0 5 1 引脚连接电路 上图中给出了单片机与串口电路( r x d 、t x d ) 、时钟芯片h t l 3 8 0 ( 砸s t 、 i 0 、s c l k ) 、存贮芯片a t 2 4 c 2 5 6 ( s d a 、s c l ) 、读头模块p 4 0 9 5 ( d o u t 、 m o d 、s h d ) 的连接。p 1 4 接电阻和三极管用以驱动蜂鸣器。在巡更机靠近巡 检点时，并正确读取巡检点数据信息后，使蜂鸣器发出短促声音，提示该信息已 正确采集。p 1 5 与p 1 6 接一个发光管再接一个电阻到v c c ，用于指示读卡状态。 p 1 7 用于连接开关电路。 4 8 巡更系统软件设计： 单片机内程序采用p i m 语言，它由i n t e l 公司设计，主要用于i n t e l 公司生 产的单片机和微处理器系统软件和应用软件的开发。p i f m 语言具有如下优点： 可读性好，占用内存容量小，运行速度快，可靠性高，可维护性好，能够使用与 实际问题更接近的数据类型和数据结构，程序编写灵活并能够与汇编及其它高级 语言程序连接生成目标码。巡更机程序流程如下： 系统初始化 有跳变 检测信号和串口命令字l ) |读取卡号信息 有命令 跳出读卡程序 lf 读取时钟信息 判断是何命令 li 存贮相关记录 执行相关操作 jl自动关闭系统 定时器中断 超时 串行e l 中断 上土 校验串e l 命令 土 执行相关操作 上 存贮串口