基于at89c52單片機(jī)的小區(qū)門(mén)禁系統(tǒng)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 讀操作是對(duì)物理上分開(kāi)的接收寄存器進(jìn)行訪問(wèn)的。AT89C52串口有4種操作模式：（1）模式0：串口數(shù)據(jù)通過(guò)RxD進(jìn)入。TxD輸出時(shí)鐘，每次發(fā)送或接收以LSB(最低位)作為首位，每次8位。波特率固定為MCU時(shí)鐘頻率的十二分之一。（2）模式1：TxD引腳發(fā)送數(shù)據(jù)，RxD引腳接收數(shù)據(jù)，每次數(shù)據(jù)為10位，一個(gè)起始位(0),8個(gè)數(shù)據(jù)位(LSB在前)以及一個(gè)停止位(1)。（3）模式2：TxD引腳發(fā)送數(shù)據(jù)，RxD引腳接收數(shù)據(jù)，每次數(shù)據(jù)為11位，一個(gè)起始位(0),8個(gè)數(shù)據(jù)位(LSB在前)，一個(gè)可編程第9位以及一個(gè)停止位(1)。發(fā)送時(shí)，第9個(gè)數(shù)據(jù)位((SCON內(nèi)的RB8位)可置為0或1。（4）模式3：TxD引腳發(fā)送數(shù)據(jù)，RxD引腳接收數(shù)據(jù)，每次數(shù)據(jù)為11位，一個(gè)起始位(0),8個(gè)數(shù)據(jù)位(LSB在前)，一個(gè)可編程第9位以及一個(gè)停止位(1)。UART模式2和模式3有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的應(yīng)用領(lǐng)域即多機(jī)通信。在這兩種模式時(shí)，接收為9位數(shù)據(jù)。第9位存入RB8。接下來(lái)是停止位。UART可編程為:接收到停止位時(shí)，僅當(dāng)RB8=1時(shí)串口中斷才有效。可通過(guò)置位SCON內(nèi)的SM2位來(lái)選擇這一特性。 RS422通信標(biāo)準(zhǔn)RS422是一種以差動(dòng)平衡方式傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，所謂平衡，是指雙端發(fā)送和雙端接收，所以傳送信號(hào)線要用兩條線AA39。和BB39。，發(fā)送端分別采用平衡發(fā)送器和差動(dòng)接收器。這種標(biāo)準(zhǔn)的電氣特性對(duì)邏輯電平的定義是根據(jù)兩條傳輸線之間的電位差來(lái)決定的，當(dāng)AA39。線比BB39。線的電平低于2V時(shí)表示邏輯電平“1”，當(dāng)AA39。線比BB39。線的電平高于2V時(shí)，表示邏輯電平“0”。很明顯，這種方式和RS232采用單端接收器和單端發(fā)送器，只用一條信號(hào)線傳輸信息，并且根據(jù)該信號(hào)線上的電平相對(duì)于公共信號(hào)地電平的大小來(lái)決定邏輯電平的“1”和“0”是不同的。RS422電路有發(fā)送器，平衡連接電纜，電纜終端負(fù)載以及接收器組成。它通過(guò)平衡發(fā)送器把邏輯電平變成電位差，完成始端的信息傳輸，通過(guò)差動(dòng)接收器把電位差轉(zhuǎn)換為邏輯電平，實(shí)現(xiàn)終端的數(shù)據(jù)接收，RS422采用了雙線傳輸，大大增強(qiáng)了抗共模干擾的能力，因此最大傳送速率可以達(dá)到10Mbit/s(傳送距離是15m時(shí))。若傳送速率能降到90Kbit/s時(shí)，則最大傳輸距離可以達(dá)到1200m。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電路中只能有一個(gè)發(fā)送器，可以有多個(gè)接收器，所以可以組成網(wǎng)絡(luò)。該標(biāo)準(zhǔn)允許驅(qū)動(dòng)器輸出為12V16V，接收器輸入電平可以低到1200mV。本門(mén)禁系統(tǒng)采用RS422串行總線的主要原因是，考慮到門(mén)禁系統(tǒng)控制電路有時(shí)距離上位機(jī)的距離很遠(yuǎn)，從而拋棄了RS232的技術(shù)路線，采用RS422。經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)距離的傳輸后，我再把所得到的RS422信號(hào)經(jīng)過(guò)RS422RS232轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，換為上位機(jī)所能識(shí)別的RS232標(biāo)準(zhǔn)電平。我們?cè)谙旅鎸?huì)給出RS422的通信電路原理圖。在原理圖中，我們將會(huì)詳細(xì)的看到RS422的通信過(guò)程。其中電路圖的原理圖如圖31所示。圖31 RS422通信電路原理圖本系統(tǒng)所用的收發(fā)器是MAXIM公司的MAX487，MAX487是低功耗的RS422收發(fā)器，它的工作電流IIC為350uA(最大值)，這是現(xiàn)有的RS422收發(fā)器中功耗較小的一種，轉(zhuǎn)換速率限制的輸出實(shí)際上抑制了數(shù)據(jù)線終端失配引起的反射，這樣，它可以在更長(zhǎng)的電纜上進(jìn)行準(zhǔn)確無(wú)誤的傳輸。MAX487最高可以以250Kbit/s的速率進(jìn)行發(fā)送，它是標(biāo)準(zhǔn)的半雙工收發(fā)器，為此，在電路設(shè)計(jì)上要實(shí)現(xiàn)全雙工的通信線路，使用了兩個(gè)MAX487。一個(gè)專(zhuān)門(mén)接收，另一個(gè)專(zhuān)用于發(fā)送數(shù)據(jù)。 RS422RS232轉(zhuǎn)換電路由于本門(mén)禁系統(tǒng)考慮到控制器和管理上位機(jī)的距離有時(shí)很遠(yuǎn)，所以在數(shù)據(jù)傳輸中采用了RS422格式，要想和上位機(jī)通信，必須把單片機(jī)傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。此轉(zhuǎn)換器不僅可以用到本門(mén)禁系統(tǒng)中，還可以用到所有的需要RS232RS422/485的場(chǎng)合，是一種通用的轉(zhuǎn)換器。MAX490內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖32所示。圖32 MAX490內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖考慮到有時(shí)轉(zhuǎn)換器工作的環(huán)境會(huì)十分復(fù)雜，存在著許多不可預(yù)測(cè)的干擾，因此，抗干擾問(wèn)題是設(shè)計(jì)中所要解決的主要問(wèn)題。在收集眾多資料的基礎(chǔ)上，決定采用“接受/驅(qū)動(dòng)隔離接受/驅(qū)動(dòng)”的工作方式最為可靠。同時(shí)，又考慮到有時(shí)數(shù)據(jù)傳輸中的上行干擾也比較大，所以用了電源隔離模塊，使用不同的電源給其中的模塊供電。該電路首先通過(guò)MAX490芯片將單片機(jī)側(cè)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)碾娏鳝h(huán)信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS標(biāo)準(zhǔn)的電平信號(hào)，然后通過(guò)光隔進(jìn)行光電隔離，得到同樣是和TTL/CMOS電平兼容的電平信號(hào)，最后經(jīng)MAX232A芯片轉(zhuǎn)換成RS232電平。 IIC總線IIC總線(Inter Integrate Circuit BUS)全稱是芯片間總線，它是一種由PHILIPS公司開(kāi)發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。它可以兩根連線實(shí)現(xiàn)全雙工同步數(shù)據(jù)傳輸，可以極為方便的構(gòu)成外圍器件擴(kuò)展系統(tǒng)。（1）IIC總線的組成IIC總線是由數(shù)據(jù)線SDA和時(shí)鐘SCL構(gòu)成的串行IIC總線，可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。在CPU與被控IC之間、IC與IC之間進(jìn)行雙向傳送，最高傳送速100kbps。CPU發(fā)出的數(shù)據(jù)信號(hào)分為地址碼和有效數(shù)據(jù)兩部分，地址碼用來(lái)選址，即接通需要接收收據(jù)的器件。器件選通后，就可以向選通的器件發(fā)送有效數(shù)據(jù)。（2）IIC總線的通信IIC規(guī)程運(yùn)用主/從雙向通訊。器件發(fā)送數(shù)據(jù)到總線上，則定義為發(fā)送器，器件接收數(shù)據(jù)則定義為接收器。主器件和從器件都可以工作于接收和發(fā)送狀態(tài)。總線必須由主器件(通常為微控制器)控制，主器件產(chǎn)生串行時(shí)鐘(SCL)控制總線的傳輸方向，并產(chǎn)生起始和停止條件。SDA線上的數(shù)據(jù)狀態(tài)僅在SCL為低電平的期間才能改變，SCL為高電平的期間，SDA狀態(tài)的改變被用來(lái)表示起始和停止條件。（3）IIC總線傳輸數(shù)據(jù)類(lèi)型開(kāi)始信號(hào):SCL為高電平時(shí)，SDA由高電平向低電平跳變，開(kāi)始傳送數(shù)據(jù)。結(jié)束信號(hào):SCL為低電平時(shí)，SDA由低電平向高電平跳變，結(jié)束傳送數(shù)據(jù)。應(yīng)答信號(hào):接收數(shù)據(jù)的IC在接收到數(shù)據(jù)后，向發(fā)送數(shù)據(jù)的IC發(fā)出特定的低電平脈沖，表示己收到數(shù)據(jù)。主控器向接收單元發(fā)出一個(gè)信號(hào)后，等待受控單元發(fā)出一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，主控器接收到應(yīng)答信號(hào)后，根據(jù)實(shí)際情況作出是否繼續(xù)傳遞信號(hào)的判斷。若未收到應(yīng)答信號(hào)，由判斷為接收單元出現(xiàn)故障。（4）IC總線的優(yōu)點(diǎn)IIC總線最主要的優(yōu)點(diǎn)是其簡(jiǎn)單性和有效性。由于接口直接在組件之上，因此IIC總線占用的空間非常小，減少了電路板的空間和芯片管腳的數(shù)量，降低了互聯(lián)成本。IIC總線的長(zhǎng)度可高達(dá)25英尺，并且能夠以10Kbps的最大傳輸速率支持40個(gè)組件。IIC,總線的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，它支持多主控(multimastering),其中任何能夠進(jìn)行發(fā)送和接收的設(shè)備都可以成為主控器。一個(gè)主控能夠控制信號(hào)的傳輸和時(shí)鐘頻率。當(dāng)然，在任何時(shí)間點(diǎn)上只能有一個(gè)主控。第4章 系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)是信息的集合體。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是利用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)組織的一種方式，是現(xiàn)代流行的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍的一種，也是最有效率的數(shù)據(jù)組織方式之一。數(shù)據(jù)庫(kù)是整個(gè)門(mén)禁系統(tǒng)管理核心。實(shí)時(shí)監(jiān)控、卡機(jī)設(shè)置及人員部門(mén)信息管理等等，都離不開(kāi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，人員的進(jìn)出記錄以及進(jìn)出權(quán)限和通行時(shí)間也都記載在數(shù)據(jù)庫(kù)中。Access由于其全環(huán)繞數(shù)據(jù)庫(kù)文件結(jié)構(gòu)而在桌面數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用中顯得與眾不同，并且容易開(kāi)發(fā)。本門(mén)禁系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)庫(kù)不會(huì)很大，所以選擇了Access數(shù)據(jù)庫(kù)。，可以包含有數(shù)據(jù)對(duì)象(表、索引和查詢)和應(yīng)用對(duì)象(窗口、報(bào)表、宏和VBA代碼模塊)。因此。Access的這種“包羅萬(wàn)象”、便捷。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)：在本系統(tǒng)中，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)主要分為以下三個(gè)主要部分：（1）人事信息管理的基本信息這里面記錄著小區(qū)的人事信息，包括人員的姓名、編號(hào)、所屬單位、刷卡權(quán)限等項(xiàng)的記錄。（2）卡機(jī)設(shè)置的基本信息卡機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，在其中，很多參數(shù)需要設(shè)置。首先，控制器的名稱，這是表明是哪個(gè)控制器，每個(gè)控制器在數(shù)據(jù)庫(kù)中都有自己的名稱。卡機(jī)編碼、卡機(jī)名稱、端口號(hào)、所屬樓區(qū)、所屬幢號(hào)。這些都是為了方便實(shí)時(shí)管理卡機(jī)的狀態(tài)。（3）門(mén)禁出入的基本信息人員通過(guò)特定區(qū)域刷卡后，控制器接收到讀卡器發(fā)送而來(lái)的卡片碼后進(jìn)行比對(duì)，然后再將卡片編號(hào)傳給上位機(jī)。如果該卡片合法，上位機(jī)收到此卡片編號(hào)后從對(duì)應(yīng)的人員信息表中查找出卡片持有者的相關(guān)信息，這些項(xiàng)都記錄到Access數(shù)據(jù)庫(kù)中建立的表當(dāng)中，以便將來(lái)查詢使用。 串行通信動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的設(shè)計(jì)1．DDL文件及動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)DLL是Dynamic Link Library的縮寫(xiě)，意為動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)。在Windows中，許多應(yīng)用程序并不是一個(gè)完整的可執(zhí)行文件，它們被分割成一些相對(duì)獨(dú)立的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，即DLL文件，放置于系統(tǒng)中。當(dāng)我們執(zhí)行某一個(gè)程序時(shí)，相應(yīng)的DLL文件就會(huì)被調(diào)用。一個(gè)應(yīng)用程序可有多個(gè)DLL文件，一個(gè)DLL文件也可能被幾個(gè)應(yīng)用程序所共用，這樣的DLL文件被稱為共享DLL文件。程序可根據(jù)DLL文件中的指令打開(kāi)、啟用、查詢、禁用和關(guān)閉驅(qū)動(dòng)程序。DLL文件本身不能運(yùn)行，它需要一個(gè)入出口函數(shù)，在應(yīng)用程序使用DLL的內(nèi)容前，系統(tǒng)先調(diào)用入口函數(shù)完成DLL的初始化和終止工作2．系統(tǒng)部分動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)函數(shù)介紹（1）設(shè)定日期時(shí)間函數(shù)int sc_setdate(int _port, Char ctradd, Char*iodata)參數(shù)說(shuō)明:iodata:，長(zhǎng)度:2個(gè)byte ctradd: 控制器地址日期時(shí)間，長(zhǎng)度:14個(gè)Bytes輸出資料:無(wú)響應(yīng)資料響應(yīng)說(shuō)明:0:正確 1:錯(cuò)誤（2）設(shè)定時(shí)間區(qū)域函數(shù)int sc_ settimezone(int _port, Char ctradd, Char*iodata)響應(yīng)說(shuō)明:0:正確 1:錯(cuò)誤參數(shù)說(shuō)明:iodata:，長(zhǎng)度:2個(gè)byte ctradd:控制器地址TIME ZONE，長(zhǎng)度:80個(gè)byte輸出資料:無(wú)響應(yīng)資料響應(yīng)說(shuō)明:0:正確 1:錯(cuò)誤（3）新增一筆人員卡片資料函數(shù)int sc_write_ data(int _port, Char ctradd ,Char*iodata)參數(shù)說(shuō)明:iodata: 長(zhǎng)度:2個(gè)byte ctradd:控制器地址新增資料:長(zhǎng)度16個(gè)byte輸出資料:無(wú)響應(yīng)資料刷卡權(quán)限:0:不需要密碼。1:皆需要密碼。響應(yīng)說(shuō)明:0:正確 1:錯(cuò)誤（4）更新一筆人員卡片資料函數(shù)int sc_update_data(int _port, Char ctradd ,Char*iodata)參數(shù)說(shuō)明:iodata: 長(zhǎng)度:2個(gè)byte ctradd:控制器地址更新資料:長(zhǎng)度16個(gè)byte輸出資料:無(wú)響應(yīng)資料響應(yīng)說(shuō)明:0:正確 1:錯(cuò)誤（5）刪除一筆人員卡片資料函數(shù)i