电梯IC门禁系统设计与实现

1、 毕业设计摘要 毕业设计题目 电梯IC门禁系统的设计与实现 学生所在学院 电气信息学院 专 业 电气工程及其自动化 学 号 20100010 学 生 姓 名 指 导 教 师 起 止 日 期 摘 要基于电梯轿厢刷卡系统和管理制卡系统之间没有电气线路的连接，因此采用IC卡连接彼此。刷卡的规则，刷卡系统和制卡系统之间用户数据库的实时更新，用户数据的存储以及各种门禁卡的制卡、刷卡、回收等是本设计的一个难点。本文在系统硬件选择上智能IC卡采用PhilipS公司的非接触式智能IC卡，读卡器硬件系统由AT89C51单片机作主控制器，MAX7219作显示驱动器驱动显示器，AT24C64串行E2PROM数据存储

2、器，DS1302串行实时时钟芯片作硬件实时时钟，MAX232或MAX485作串口信号转换，通过DB9与PC机相连。程序设计采用单片机汇编语言和Kei1C51混合编程。在IC卡的操作管理上，系统提供了普通管理模块，可以对IC卡进行发卡、挂失、注销、卡片充值等多种读写卡操作。本文设计的单片机智能电梯门禁管理系统，使用简单、可靠性高、易于安装、系统维护方便、适用范围广且价格低廉，具有良好的通用性，有很好的应用推广价值。关键词: 门禁系统 AT89C51单片机 电梯IC 毕业设计目录目 录1.绪论11.1电梯IC卡门禁系统概述11.2 lC卡的分类及作用21.3门禁管理系统特色31.4本文的主要研究内

3、容42.门禁管理系统的整体设计52.1国内电梯使用现状52.2系统设计思路52.3系统设计结构62.4门禁管理系统结构及功能113. 读卡器的硬件设计133.1读卡器的硬件设计133.2主控制器接口143.3读写模块的接口及控制143.4 Mifiire读卡器154. 读卡程序设计174.1主程序设计174.2初始化程序设计184.3读卡过程及程序设计184.4显示及驱动程序设计195. PC机与读卡器通信程序设计205.1.单片机的串行通信设置205.2单片机发送读卡数据程序设计21总结和展望23参考文献24致 谢25 毕业设计正文1.绪论智能大厦的概念20世纪70年代末起源于美国，80年代

4、随着计算机网络、信息处理与通讯技术的迅速发展，并与建筑艺术相结合便产生了智能建筑。1984年，世界上第一座名为“都市大楼”的智能型建筑在美国康涅狄格州的哈特福特市诞生。此后，日本、德国、法国、英国和泰国都相继筹建智能型大楼。建成后的智能型建筑为企业和政府机关带来了巨大的经济效益和极高的工作效率，欧美国家十分重视它的发展。目前，智能型建筑随着一个国家经济上的发展，正处于高速发展阶段。近年来，我国也兴起一股智能建筑热，如深圳、上海、北京、广州等大中城市尤其发展迅猛，这股热潮是国内外楼宇采用智能化管理趋势的必然反映。智能大厦“热”在神州大地已悄然兴起，智能大厦内涵如何，具备什么条件才算是智能大厦，众

5、说纷纭，莫衷一是，国内外的有关说法不下十种之多。美国智能型办公楼学会最近给出其定义为“将四个基本要素结构、系统、服务、运营以及相互间的联系达成最佳组合，确保生产性、效率性及适应性的大楼。”日本智能型大楼专家黑沼清先生则定义为：“可自由高效地利用最新发展的各种信息通信设备、具备更自动化的高度综合性管理功能的大楼。”国内近年来也出现了所谓“3A大厦”、“5A大厦”的说法，所谓“3A大厦”是指一座楼宇建筑具有楼宇自动化(BA)、通讯自动化(CA)和办公自动化(OA)系统功能者。所谓“5A大厦”则是除具有上述3A功能外，一些部门或地区出于对建筑管理的不同要求，而将火灾报警及自动灭火系统独立出来，形成消

6、防自动化系统(FA)，同时又将面向整个楼宇的管理自动化系统独立出来称之为信息管理自动化系统(MK,合称为“5A”。对于后加的两“A”，又有人认为是指防火自动化(FA)和保安自动化(SA)。且不管这样那样的说法，综合观之，对智能大厦的一般概念通常为：为提高楼宇的使用合理性与效率，配置有合适的建筑环境系统与楼宇自动化系统、办公自动化与管理信息系统以及先进的通信系统，并通过结构化综合布线系统集成为智能化系统的大楼1。1.1电梯IC卡门禁系统概述随着智能大厦热潮的兴起，作为智能大厦必备模块之一的电梯门禁管理系统也以各种各样的方式频繁出现在人们的眼前。智能电梯门禁管理系统是运用现代化软件和电子技术，通过

7、计算机和电子设备以及智能IC卡或ID卡技术有机的结合起来，为管理者提高工作效率、节省人力，实现科学管理;同时又让使用者(业主)置身于智能化的生活当中，享受极大的方便和安全，提高生活品位。电梯门禁管理系统以非接触式卡片作为大厦进出、电梯使用的凭证。系统会将先进的射频卡识别技术从卡片提取的数据，主板自动识别，对进出电梯的人员进行安全管理。它不仅可以有效地解决高层建筑电梯使用的混乱，而且可以促进高层建筑的正规化建设和管理，同时也尽可能地减少业主防盗的忧虑。易于与其它智能化系统组合成更强大的综合性系统，适各种综合方式的高级管理。现在许多高档楼宇中都配置上了IC卡电梯控制系统，业主手持IC卡，刷卡进入大

8、堂门的同时，召唤电梯至首层。进入电梯后在轿厢中刷卡，IC卡电梯控制系统会激活电梯轿厢控制键盘的相应按钮。便会把你运送到你所在的楼层。电梯IC卡智能门禁管理系统是由电梯智能控制器、IC卡刷卡器、通讯转换器、管理PC、管理软件、发卡器等设备组成，系统结构简单，布线方便，施工周期短，维护便捷。智能控制器有自检电路，如出现故障会报警后自动切断电源，使电梯正常运行。控制器可外接两个IC卡刷卡器，分别安装在轿厢中和电梯厅首层或单元楼大堂外(与单元门门禁共用一个读卡器)，首层电梯厅读卡器和单元门外读卡器可以并联接入智能电梯控制器中。业主在单元门外或首层电梯厅进行刷卡召唤电梯至首层。业主进入电桥轿厢，再在轿厢

9、内读卡器进行刷卡，IC卡控制器便会判断持卡业主所在层面，以便激活该楼层按钮，这时便能按动相应按钮，电梯就能把你运至该层面2-3。另外。针对物业管理部门，可设置管理卡和清洁员工卡等，各种卡有不同的权限，可到达楼层也各不相同，比如管理卡一刷卡，便可激活所有楼层电梯按钮，管理员可按动按钮到达任何一层又如某位清洁工阿姨负责十至十五层的清洁工作4。该阿姨在电梯轿厢内刷卡，便可自动激活十至十五层的电梯按钮，按下所要到达的楼层按钮便可到达相应的楼层，但除了这六个层面的按钮，其它层面的按钮都未被激活。所以按下无效。智能电梯控制系统软件平台采用模块化设计，其界面基本为图标按钮显示。操作简单，只需使用鼠标在界面上

10、轻击按钮，便可完成大部分的系统设置、数据采集等操作。其管理功能强大，可对电梯运行状态实现实时监控。1.2 lC卡的分类及作用1)普通单层卡该卡是主要使用于普通电梯住户使用，一人一卡，凭卡乘梯，只能到达指定楼层。当住户进入轿厢后，将lC卡片贴近电梯刷卡器时，刷卡器会自动识别IC卡的合法性并主动判断到达的楼层。如果该卡片合法，则不需要住户按键选择楼层，系统会自动点亮你所要去楼层的按钮，并停靠在所到层站。如果该卡不合法或无卡，则住户不能按亮按钮，以达到凭卡乘梯的目的。2)普通多层卡该卡为特殊住户使用，比如大厦的保安、电梯维保人员、大厦管理人员以及其他可以到达多层的人员(包括在该大厦有多处住处的普通住

11、户)。当持卡人乘坐电梯时，将lC卡靠近电梯刷卡器后，持卡人可以按下所要到达的楼层按钮即可；如果持卡人按了IC卡中没有允许的楼层按钮，则操作无效(按灯不亮)。3)管理卡管理卡分为超级管理员卡、普通管理员卡。此类卡为电梯管理人员使用。超级管理员卡有最高的管理级别，它有对整个轿厢刷卡器重新初始化的权利。因为MF卡是根据密钥A和密钥B来识别卡片的合法性的，出厂时密钥A和密钥B都为六个字节的FF，因此在设备安装好后，需要使用方重新设置该系统的密钥。当使用超级管理员卡进行刷卡时，会重置刷卡器的密钥以及EEPROM存储器，消除该刷卡器内保存的所有住户的信息。超级管理员卡一般使用在电梯门禁初装后初始化以及今后

12、系统出现重大紊乱而不得不重置这两种情况。普通管理员卡拥有一个特殊的ID号，当电梯刷卡器感应到普通管理员卡时，会开放电梯的所有楼层按钮。同时，如果普通管理员卡的注销标志位开启的话，刷卡器会识别出所要注销的住户信息，并把该住户的密码及相关信息在EEPROM存储器内擦除，从而达到注销用户的目的。普通管理员卡可以使用于需要临时开启电梯任何一楼的按钮时使用。注销操作主要使用于某住户搬离该大厦的情况下使用。1.3门禁管理系统特色产品简单化：该智能电梯门禁管理系统的构造非常简单，成本低廉，不仅能很好的适用于新电梯之内，同时也易于附加在老式的电梯之内，兼容性能良好。它主要由非接触式工IC卡、发卡器、读卡器和P

13、C管理机、管理软件等设备组成，系统结构简单，布线方便，施工周期短，维护便捷。产品多重化：客户可以根据需求选择不同的刷卡模式。有单刷卡型、刷卡加密码型、刷卡加次数型、刷卡加日期型这四种。单刷卡型为只使用IC卡进行门禁管理，刷卡加密码型除了能使用lC卡外，还可以通过刷卡器上的小键盘输入密码来使用电梯，更加方便住户。刷卡加次数型和刷卡加日期型则为有偿使用电梯模式，使用次数用尽或者使用日期到期后，则必须进行充值或者续期来继续使用电梯。自动选层：住户将IC卡靠近电梯刷卡器处，无须住户按键呼梯，系统则自动判断卡的合法性，自动识别卡号和自动选择您所到达的楼层。多种权限设置：该系统提供多种权限不同的卡片，以适

14、应于不同住户的使用。单层卡：用于一般使用者，使用者勿需按动按钮，自动选择所到楼层。多层卡：用于特殊使用者(保安、清洁工)，可开放任意指定的楼层。超级管理员卡：具有最高的管理级别，它有对整个轿厢刷卡器重新初始化的权利。超级管理员卡一般使用在电梯门禁初装后初始化以及今后系统出现重大紊乱而不得不重置这两种情况。普通管理员卡：有去所有楼层的权限。在住户搬离大厦时，还可以注销轿厢内刷卡器该住户的信息。消防功能：该系统本身具有消防功能，当大楼内部出现火灾或地震之类灾害时，系统本身自动脱离控制，恢复无卡乘梯状态。通用性强：能适用于各种品牌各种型号的电梯。已在东芝、通力、三菱、日立、蒂森、博林特等电梯上安装使

15、用。计费功能：每刷一次卡，进行计次或计费。或者购买日期，在规定的日期内可以使用，如果超期则不能继续使用，需续期。1.4本文的主要研究内容1、对电梯实际管理使用情况进行了详细的研究，根据实际需求制定了相应可行的方案，并阐述了方案在具体管理使用的可行性，以及能为用户带来的可以预见效益。2、详细介绍电梯IC卡智能门禁管理系统的整体设计流程，从硬件的选择搭配到软件的设计搭建，都一一做了详细的论述。3、对在系统实现过程中所涉及到的软硬件基础知识进行了概述介绍，完成了系统软件设计与调试，并完成系统整体的测试。按照设计，系统软件分为以下几个模块：系统管理模块、住户IC卡管理模块、模拟刷卡模块、辅助管理模块，

16、程序设计单片机汇编语言和Kei1C51混合编程。2.门禁管理系统的整体设计本章主要介绍了中国楼层电梯管理的现状及需求。针对这些需求，本章提出了可行的系统解决方案，并依此选择了系统的软硬件及对系统功能模块进行了合理划分。2.1国内电梯使用现状在过去，设计院与开发商选择电梯往往有一个严重的误区，就是没有考虑综合成本和使用成本。所谓综合成本是指：电梯设计、土建、电梯设备、电梯安装、维修服务成本的总和使用成本是指：电梯维保费用、电梯使用费(含电费等)、电梯年审费用。目前许多电梯在选择时土建费用高，电梯设备成本高、维保成本高、电梯电费大成为了全国使用住宅电梯最大的问题。就是开发商也从没有仔细算这些帐，在

17、售楼书上从没有电梯使用费这一项，为此许多住户都在支付物业管理费的时候就觉得电梯费太高而切不合理，而物业公司也没有任何办法。单机型智能电梯门禁管理系统的问世使得很多难题迎刃而解，此系统除了具有管理功能和收费功能外，更能大大降低电梯的使用成本。由于有效地限制了无权乘梯人员乘梯，降低了电梯使用频率，从而最大限度的节省了电费的开支，按照13KW电梯的电机功率计算，每天能够节省2个小时的电梯运行，那么每天就可节省26度的电费，每度电费按照08元计算：即26*0.8=208元，每天*360天=7488元*每年。电梯的日常维修保养费也是一笔不小的开支，使用了电梯IC卡系统，由于大大降低了电梯的运行次数，可有

18、效延长电梯易损件的更换周期，比如，抱闸和自动电梯门的开启器等易损件，每年可节省不少于2000元的维护费用。电梯的大修费用大约在34万元左右，原本5年就需要大修的电梯，在此系统的管理下可有效的延长至78年再大修，同比可节约2万元左右的费用。2.2系统设计思路从目前国内楼宇电梯的使用状况，以及物业对电梯管理的需求来看，一种合适高效方便的单机型智能电梯门禁管理系统应达到以下要求10：1)执行准确度通过IC卡来判断用户的权限以及开放用户所能去的楼层，甚至直接响应，不需用户选择就直接把用户送到目的楼层。所以，这方面的执行必须准确无误。2)数据安全性该系统里面保存了所有用户的信息以及平时刷卡记录，这些记录

19、为物业管理收费以及安全管理提供了有力的依据，所以，数据安全性是至关重要的。3)操作简易度作为系统使用人员的工作者，可能没有经过很严格的软件操作训练。另外，普通住户在日常的刷卡、挂失、注销活动中，能够很简单的操作是必要的。因此在设计过程中，系统的简单易操作性就是衡量系统好坏的另一个标准。4)安装简单性此智能系统是附加在楼宇电梯上的，尤其是对于已经建好的老式电梯。因此简易的安装也是本设计的一个重要标准。5)成本低额度只有低成本高效率的系统，才可能彻底得到推广和应用。2.3系统设计结构本设计所用的智能IC卡采用PhilipS公司的非接触式智能IC卡，在门禁应用中，系统由非接触式工IC卡、发卡器、读卡

20、器和PC管理机组成，此外还包括外部门禁设备6-7。1.非接触式IC卡只有确定IC卡才能设计读卡器。非接触式IC卡用在门禁系统中比接触式IC卡具有很多优点，综合考虑以后的扩展要求，应选用能一卡多用的非接触式IC卡，这也是IC卡应用领域的发展趋势。2.发卡器发卡器实际上就是将MFI卡初始化，写入系统密码和个人身份号等数据的一种专用写卡器。发卡器直接与PC机通过RS-232串行口相连，由系统管理员操作，在PC机上设置好要写入的数据，发出写卡命令后完成。发卡系统必须采用严格的密码准入制度，再设置一个系统卡，只有手握系统卡的人才有资格发卡，经过这些措施可以保证发卡的安全。与读卡器不同，写卡器往往处于被动

21、地位，不主动读写进入射频能量范围内的射频卡，必须接收PC机的命令才操作。3.读卡器读卡器在门禁系统中是主要的工作机，它是智能优一卡与此机和开关门设备之间的桥梁，其数量较多，根据需要安装在方便的地方。它可以独立工作，只要给它提供+5V电源就可以了。也可以联网工作，通过RS-485串行口与PC机相连。读卡器是主动操作的，只要有非接触式IC卡进入读卡器天线射频能量范围，读卡器便通过射频信号与智能卡通信，认证密码，读卡中的数据，并将其存入读卡器系统的存储器中。在联网的情况下，读卡器能应PC管理机的请求将存放在存储器中的数据一次性地传送给PC机8。4.PC管理机门禁系统有不同的构成方案，一种是读卡器不带

22、存储器，PC机直接与读卡器相连，读卡信息实时地传送给此机，这种系统读卡器设计相对比较简单，但读卡器不能脱离PC机工作，PC机能带的读卡器有限，PC机不能更好地处理其它管理事务。另一种是读卡器独立工作，内部用较大的存储器存放读卡数据，采用采集器人工采集读卡器中的数据，再传送到PC管理机上。我们采用综合两者优点的方案，读卡器带一定容量的存储器，存放平时的读卡数据，用RS485通信接口与即管理机联成网络系统，定时或手动请求读卡器发送存放在存储器中的读卡数据。这样PC机既能管理网上的读卡器又能作一般的管理机使用，读卡器和民机各自相对独立。5.门禁设备门禁设备由读卡器单片机的I/O口根据刷卡情况发出控制

23、信号控制，密码认证通过的，则开门，否则不开门。6.IC卡在门禁系统中所用的MFl非接触式智能IC卡，在发卡时要将系统密码和个人身份号写入卡中，读卡器按照卡中的数据格式读取需要的数据。在身份识别上以前用的一种ID卡为只读卡，卡内数据不能改写，也没有密码认证过程，防伪性差，卡的用途单一。而MFI卡是可读可写的智能卡，有严密的密码认证体系。其内部存储器结构比较复杂，发卡时必须要根据卡的内部结构操作，写入密码和身份号9。系统结构图如图21所示： 图 2-1 系统设计框图图 2-2 系统实物框图实现流程如下：1、在管理中心录入每个住户的信息资料，存入数据库，作为基本数据。2、根据实际情况为每个住户发放住

24、户IC卡以及相应的权限(管理员模块用户注册，手动操作)。3、住户刷卡使用电梯时，电梯智能控制器读取lC数据并进行分析，如果判断出用户第一次使用该IC卡，则将用户信息保存至智能控制器内部EEPROM(电梯模块用户注册，自动操作)。如果不是第一次使用，则判断该卡的合法性以及相应的权限，开放相应的楼层。4、住户在IC卡丢失补办新卡或者注销卡片时可通过管理中心进行挂失或销卡操作。5、管理员中心定时备份住户数据，防止意外导致数据丢失。6、当用户丢失或忘记带IC卡时，可以输入密码到指定楼层。图 2-3 系统工作流程图图 2-4 用户刷卡使用电梯示意图2.4门禁管理系统结构及功能1)电梯IC卡门禁系统包括管

25、理软件、电梯IC卡、电梯IC卡读/写卡器、电梯智能控制器(包括读卡模块和智能判断模块)。允许指定到达楼层信号存贮在IC卡中，系统通过读卡器对IC卡进行操作;读卡器通过射频信号同IC卡进行近距离通讯，并给IC卡上的芯片提供能量;IC卡响应读卡器的指令，并报告处理的结果。2)读卡器读取IC卡中存放的信息后，传送给智能控制器，智能控制器根据收到的允许开放或需要登记的楼层信号，控制电梯指令板，开放对应的指令按钮或直接登记对应的楼层指令。3)电梯智能控制器，其本身包含智能判断模块和读卡模块。它是安装在电梯内召板上的设备，用于接收、识别IC卡;并且对电梯内召按键进行控制。在特定条件下(如电梯维修、火警时)

26、控制器也可以解除对按键的控制。4)电梯IC卡智能门禁管理系统是一个基于计算机的管理系统。其本身包含电梯IC卡软件管理系统，软件本身具有强大的数据库管理，除可实现上述功能以外，还可对IC卡进行初始化(也就是制作成本公司的空白卡)，即对发行的IC卡进行识别和确认5。3. 读卡器的硬件设计3.1读卡器的硬件设计读卡器硬件系统由AT89C51单片机作主控制器，MAX7219作显示驱动器驱动显示器，AT24C64串行E2PROM数据存储器，DS1302串行实时时钟芯片作硬件实时时钟，MAX232或MAX485作串口信号转换，通过DB9与PC机相连。74LS240作提示报警信号驱动，有卡进入并读卡成功右边

27、指示灯闪一下，喇叭叫一声。读卡芯片用MFRC500，外接专用射频天线读卡。MF1卡放在距离射频天线100mm内，读卡器就可以读到中的数据。图 3-1 读卡器硬件系统组成读卡器读到MF1卡中的数据后，系统单片机要将所读数据及刷卡的时间一起存入存储器AT24C64，并在显示器上显示刷卡数据。没有卡进入读卡器工作范围时，系统读出实时时钟芯片中的时间，在显示器上显示当前时间。读卡出错，显示出错标志。如有PC机请求，将存放在存储器中的刷卡记录全部传送给代机，存储器清空，全部空间用于存放新的一读卡记录。3.2主控制器接口读卡器的控制CPU芯片用AT89C51，它内部有8KB的Flash存储器，可方便重复擦

28、写、修改程序，同时，由于外部不用扩展程序存储器，可以简化电路设计，减小读卡器的尺寸。AT89C51是美国ATMEL公司89系列的8位单片机，与MCS-51系列单片机完全兼容，为标准的40个管脚双列直插式封装(DIP)，其引脚配置及功能在单片机书上都能很容易地找到，在此就不再列出。3.3读写模块的接口及控制接触式IC卡读卡器主要由单片机控制系统和Mifare读写模块两部分组成，读写模块是非接触式IC卡读卡器的关键部件，它包括相应的射频天线部分。我们所用的读卡模块实际尺寸为41.5mmx25.3，模块上有两排分别与单片机及射频天线的接口引脚，标为Jl和J2，其中心距离实测为36.5mm。Mifar

29、e读写模块采用最新的PhiliPs高集成读写芯片MFRC500，对外设计成三线SPI接口，能与任何单片机连接。图3-2读写模块与单片机及天线的接口表3-1读写模块与天线的接口管脚符号说明J1-1GND地J1-2TX1发射天线1J1-3GND地J1-4TX2发射天线2J1-5GND地J1-6RX天线接收1.RST，复位脚(J2-5)，接单片机的Pl.4。是对模块复位的，有两种接法，一是接硬件复位电路(如阻容复位);二是接外部单片机的一个I/O口线，由单片机控制复位。我们采用控制方式比较灵活的第二种方法，由单片机可控复位。2.SDATA，双向数据脚(J2-2)，接单片机的Pl.5。3.SCLK，同

30、步时钟脚(J2-1)，接单片机的Pl.6。4. SS串行数据传输启动脚(J2-3)，接单片机的外部中断INT0(P3.2)脚。单片机采用中断方式接收SS信号，启动单片机的数据接收过程。各接口设计本文在这里将不依依累述。3.4 Mifiire读卡器智能卡网络门禁系统的关键部件是读卡器，它由控制单片机及外围扩展器件、读卡模块、射频天线、显示器、电源接口、串行通信接口几部分组成，接上+5V电源可以读卡，接上串行口可以与PC机通信。图3-3布局示意图4. 读卡程序设计4.1主程序设计读卡程序的设计总思想是在没有MF1卡进入射频天线有效范围时，显示当前时钟，当有MF1一卡进入到射频天线的有效范围，读卡程

31、序验证卡及密码成功后，将卡号和读卡时间作为一条记录存入存储器中，并在显示器上显示卡号。程序设计流程图见图4.1。图4-1读卡程序流程图程序设计采用单片机汇编语言和Kei1C51混合编程。SPI串行接口的初始化，SPI串行数据传送和接收，看门狗定时器中断服务程序采用汇编语言编写，其它程序采用C语言编写。程序的每一部分按模块化设计成一个文件，单独调试通过后，再在KeilC51环境下加入到工程文件中汇编生成HEX文件。调试过程中，将在Kei1Csl中编译成功产生的HEX文件调入仿真软件集成环境中，直接仿真运行程序就可看到结果，反复这些调试步骤成功后，将程序写入AT89C51芯片中。4.2初始化程序设

32、计初始化部分包括对模块的复位、初始化SPI接口及对RC500的芯片进行配置。1.复位读卡模块模块上的RST管脚是复位脚，由单片机的P1.7控制复位，高电平复位。程序先送高电平，延时一段时间后回到低电平。2.初始化SPI口SPI接口为串行数据传输口，设计了串行发送子程序SPI_SED，串行接受子程序SPI_RCV，此外还有对看门狗定时器设置及外部中断设置的初始化子程序SPI_INIT，由用C5l编写的读卡主程序调用。SPI_INIT汇编子程序是对SPI接口进行初始化的。包括使SPI接口处于空闲状态，即三线为SS=1，SDATA=0，SCLK=0。此外程序还对定时器Tl、外部中断INT0进行初始化

33、，如设置定时器工作在定时方式1，外部中断为下降沿触发。3.初始化读卡模块模块上电复位后处于close模式，RC500芯片处于掉电模式(耗电最少)，模块上的发光二极管不亮，天线不发射载波信号，模块不能读卡。要对卡或RC500芯片操作，必须先执行mifs_config()函数对读卡模快初始化。执行mifs_config()函数后模块上的发光二极管亮，此时天线发射载波信号，就RC500芯片完全激活(耗电最大)，任何进入天线感应区的卡可得电进入IDLE状态，能对卡进行操作了。4.3读卡过程及程序设计读卡过程是一个很复杂的程序执行过程，要执行一系列的操作指令，调用好几个C51函数。包括装载密码mifs_

34、load_keyo，询卡Miffs_request()，防冲突mifs_antieoll2()，选卡mifs_select()，验证密码。ifs_authotication2()，读卡mifs_read()，停卡mifs_ha1t()。这一系列的操作必须按固定的顺序进行，读写模块每接收到一个操作指令，执行一次对卡的操作，卡会作出相应的响应。读朴源程序为Read_card.C。4.4显示及驱动程序设计从读卡程序流程图(图4。l)可以看到，显示时钟包括初始化MAX7219、读时钟、时钟数据的转换、显示时钟几步，分别调用了ps7219init()、ds1302_rd()、BCD_Time()、ps7

35、219_echoh()、ps7219_eohol()函数。这些函数在C51程序文件MAX7219.C和DS1302_RD.C中。显示必须首先初始化MAX7219的5个控制寄存器。MAX7219芯片有两种显示模式，一种是BCD码模式，显示十进制数。这种显示模式显示编程简单，不需要查字形码，时钟显示采用这种显示模式。另一种是非译码模式，能显示十六进制数，但要查字形码表，一般错误提示显示采用这种模式。设置和初始化程序如一下:寄存器译码模式R亮度调节R扫描限制R关断模式R显示测试R地址字节09H0AH0BH0CH0FH命令字节FFH07H07H01H00HVoidps7219_init() /MAX7

36、219显示驱动 ps7219_send_data(0x09，oxff) /设置BCD码模式ps7219_send_data(0x0a，0x07) /设置亮度中等ps7219_send_data(0x0b，0x07)ps7219_send_data(0x0c，0x01); /设置正常操作模式ps7219_send_data(0x0f，0x00):/设置正常操作模式更多的关于读卡器程序设置初始化，这里将不再依依叙述。5. PC机与读卡器通信程序设计读卡器单片机系统平时独立工作，并不频繁与PC机交换数据，只是在PC机发呼叫信号后才根据PC机的命令传送数据或接收数据。单片机与PC机的数据通信通过串行口

37、进行。单片机采用C51编程，用查询串行口标志位或串行中断方式接收数据。5.1.单片机的串行通信设置单片机串行通信需要对其进行初始化设置，包括波特率设置、定时器设置、各控制寄存器的设置。单片机串行口通信有4种工作方式，分别是波特率固定的移位寄存器方式、波特率可变的8位以UART方式、波特率固定的9位UART方式、波特率可变的9位以UART方式。方式2和3一般用于单片机之间的多机通信，与PC机通信一般采用方式1，8位异步通信方式。设置通信控制寄存器SCON为50H，表示使用串行方式1，允许接收。数据格式为每帕10位，l位起始位，8位数据位，l位停止位。规定低位在前，高位在后，最后一位停止位1。单片

38、机串行通信一般用定时器T1或定时器T2作波特率发生器，用T1作波特率发生器时往往设置Tl工作在定时方式2，要计算，Tl的初值。一般在串行异步通信中，波特率大多设置为9600bit/。，太高数据易发生丢码现象。本系统时钟focs用11.0592MHz。波特率与定时器的溢出率n成正比，与电源控制寄存器PCON中的SMOD有关，SMOD=1，波特率加倍，SMOD=0，波特率不加倍，取m=SMOD=0。计算如下:定时器T1的溢出率：波特率：定时器T1的初值:Z=FDH根据以上计算设计初始化C5l程序为:Viod InitCom(void)SCON = 0x50; TMOD |= 0x20; PCON

39、|= 0x80; TH1 = 0xFA; / Baud:9600 fosc="11".0592MHz TL1 = 0xFA; IE |= 0x90; / 使能串行中断 TR1 = 1; / 启动TIMER1 EA = 1;对于AT89C52里片机系统可以用定时器T2作波特率发生器，以腾出T1作其它用途。定时器化具有专用的“波特率发生器”工作方式，与自动再装入方式相似，通过设置定时器T2控制寄存器T2CON实现。TF2EXF2RCLKTCLKEXEN2TR2C/T2CP/RL2接收时钟标志位TCLK和发送时钟标志位TCLK设为1，T2工作于波特率发生器方式时设置T2为定时模式

40、C/T2=0，启动T2工作TR2=1，其它位都为0。波特率与T2的溢出率n成正比，计算如下:但要注意T2工作在波特率发生器方式时，不是象其它定时器工作在定时方式下那样，每个机器周期(12个振荡周期)加1，而是每个状态周期(2个振荡周期)加l。因此，波特率计算如下:式中为定时器T2的初值，在波特率为9600bps时，经计算T2的初值为FFDCH。5.2单片机发送读卡数据程序设计发送读卡数据调用发送子程序Send_card()实现。通过全局变量Count控制发送数据量，一次将存储的数据全部传给PC机。每次读取一条记录8个字节，调用外部函数AT24C64_R(buff_mr，AT24C64_addr

41、，8)读一条记录数据()。参数中Buff_mr为buff_mr8的数组名，读取的一条记录数据存放在该数组中。AT24C64_addr为要读取记录的一首地址，随着读数据的进行该地址不断增大，每次增8。将读到的8个字节数据用Send_8byte(buff_mr)子程序传给PC机，加上循环执行以上两个子程序count次，完成已存数据的全部发送。读卡数据发送子程序流程。Void Send_card(void)/发送读卡数据子程序uint idata i，n，AT24C64_addr:Uchar idata buff_mr8:SBUF=count; /发送记录数while(Tl= 0); /没发完等for(i=0;i<count:i+) /循环传送全部数据AT24C64_addr=1*8; /计算发送数据地址AT24C64_R(buff_mr，AT24C64_addr，8);/读取一条记录数据send_8byte(buff_mr); /向PC机发送一条记录Count=0; /全部发送完，清全局变量为O循环发送一条记录8个字节数据子程序如下:Viod send_8byte(uchar*buff_mr)/发送子程序 uchari;for(i