资源描述
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摘 要
“考勤管理系统”是以RFID射频卡为信息辨认载体合用于公司单位或学校考勤管理系统。本系统可使用人单位挣脱繁琐、低效签到模式。辨认工作不受环境影响,操作以便快捷,具备防污、防水、加密存储等长处。结合网络通信技术和单片机技术,实现了公司和单位自动考勤和对考勤数据分析解决,节约了考勤时间,提高了考勤效率并提高了考勤精确率,增进了公司单位考勤管理信息化水平发展。
硬件某些咱们采用瑞士微电生产EM4095构成射频读卡电路。该芯片具备成本低,工作稳定,精准采样点等长处。单片机采用51系列。通过CAN总线方式与单片机互相通信。读卡电路输出信号有单片机辨认出卡号运用单片机与上位机之间进行232通信,实时上传数据,传送到PC机行解决。PC重要实现功能进行检测卡号数据。
硬件某些咱们采用瑞士微电生产EM4095构成射频读卡电路。该芯片具备成本低,工作稳定,精准采样点等长处。单片机采用51系列AT89C52。
软件某些分为读卡辨认、CAN通信、AT89C52单片机与上位机通信、报警,PC方检测解决等。
本设计采用单片机开发环境为:AVR开发环境为CodeVisionAVR C Compiler,AT89C52开发环境为Keil uVision2。
核心词:考勤管理系统;射频技术;单片机;CAN通信;232通信;SPI通信。
Abstract
"Attendance Management System" is based on RFID radio frequency identification card information carrier for business or school attendance management system. The system can use one unit to get rid of cumbersome,inefficient attendance patterns. Identification work from the environment,easy to operate,with a stain resistant,waterproof,encrypted storage and so on. Combined with network communication technology and single-chip technology,the enterprises and units of automatic attendance and attendance data analysis and processing,saving time and attendance time,improve efficiency and increase attendance attendance accuracy,promote the enterprise information management units attendance level of development.
We use the hardware part of the Swiss micro-electric production constituted EM4095 RF reader circuitry. The chip has a low cost,stable,accurate sampling points,and so on. Microcontroller with 51 series. Way with the microcontroller through the CAN bus communicate with each other. Reader circuit output signals using microcontroller microcontroller identifies the card number between 232 and PC communication,real-time upload data transfer to a PC for processing. The main achievement of functional testing PC card data.
We use the hardware part of the Swiss micro-electric production constituted EM4095 RF reader circuitry. The chip has a low cost,stable,accurate sampling points,and so on. SCM Series 51 AT89C52.
Software part is divided into reader identification,CAN communication,AT89C52 microcontroller and PC communication,alarm,PC side detection processing.
This design uses a microcontroller development environment:AVR development environment for CodeVisionAVR C Compiler,AT89C52 development environment for the Keil uVision2.
Keywords:Attendance Management System;RF Technology;SCM;CAN Communication;232;SPI Communication.
目 录
摘 要 I
Abstract II
第一章 绪 论 1
第二章 硬件某些设计 3
2.1 EM4095射频芯片某些 3
2.1.1 射频芯片选型根据 3
2.1.2 EM4095射频芯片简介 4
2.1.3 EM4095构造原理 5
2.1.4 磁卡与EM4095之间ISO14443合同 7
2.1.5 EM4095与单片机连接原理图 14
2.2 AVR单片机某些 16
2.2.1 单片机选型根据 13
2.2.2 ATMEL单片机简介 14
2.2.3 AT89C52原理图某些 14
2.3 DS1302实时时钟某些 16
2.3.1 DS1302芯片简介 17
2.3.2 SPI简介 17
2.3.3 DS1302与AVR单片机连接原理图 18
2.4 CAN总线某些 19
2.4.1 CAN总线简介 19
2.4.2 硬件某些选型 19
2.4.3 原理图及其解析 20
2.4.4 蜂鸣器报警某些 21
2.5 MAX232某些 21
2.5.1 MAX232简介 21
2.5.2 MAX232与51单片机连接原理图 22
2.6 显示某些 22
2.6.1 显示原理阐明 23
2.6.2 数码管与单片机连接原理图 23
2.7 AT89C52某些 23
2.7.1 AT89C52单片机硬件构造 23
2.7.2 AT89C52单片机CPU电路图 24
第三章 软件某些 26
3.1 AVR单片机环境简介 26
3.2 AT89C52 单片机开发环境简介 26
3.3 AVR单片机读卡某些 26
3.3.1 程序实现简介 26
3.3.2 SPI通信简介 26
3.3.3 实现功能 27
3.3.4 EM4095读卡程序流程图 27
3.3.5 参照程序 27
3.4 AVR发送数据某些 28
3.4.1程序实现简介 28
3.4.2 实现功能 28
3.4.3 程序流程图(见下一页) 28
3.4.4 程序代码 29
3.5 AVR控制DS1302某些程序 34
3.5.1 程序实现简介 34
3.5.2 功能描述 34
3.5.3 程序流程图(见下一页) 34
3.5.4 程序代码 35
3.6 AT89C52接受CAN数据某些程序 40
3.6.1 程序实现简介 40
3.6.2 功能描述 40
3.6.3 程序代码 40
3.7 AT89C52与PC机之间通信某些程序 40
3.7.1 程序实现简介 40
3.7.2 功能描述 40
3.7.3 程序代码 41
第四章 结论 43
参照文献 44
道谢 46
第一章 绪 论
背景
考勤管理系统研究背景
随着信息化建设不断发展,磁卡得到普遍推广,大某些采用RFID射频技术,通过射频信号自动辨认目的对象获取数据,辨认工作不受环境影响,操作以便快捷,具备防污、防水、加密存储等长处,较老式接触式IC卡,具备明显优势,被广泛应用在身份辨认、消费等各项服务上,为公司或单位管理以及人们生活提供极大便利。然而,在考勤管理方面,大多依然采用老式签名签到方式进行考勤,特别是在较大公司签到管理上更是混乱。此外,老式签到考勤方式既挥霍时间,也给考勤数据记录分析带来了诸多麻烦。本设计借助射频技术,结合网络通信技术和单片机技术,实现了公司和单位自动考勤和对考勤数据分析解决,节约了考勤时间,提高了考勤效率,增进了公司单位考勤管理信息化水平发展。
国内外研究现状
当前,在考勤管理系统方面,国外早在近年之前就进行了有关研究和设计,当前已经在其单位和公司得到了较为广泛普及,而咱们国内,由于有关研究起步较晚,有关研究尽管达到同国外相似水平,但是成本较高,许多单位和公司结识进行老式方式考勤管理。只有在某些规模较大单位和公司才干实现无线射频卡考勤管理系统。
总体方案
设计思路
本次设计要设计基于单片机考勤管理系统设计,重要过程是用读卡器辨认出射频卡唯一标签,将数据通过单片机传送至PC机,进行签到解决。
硬件选取
硬件某些咱们采用瑞士微电生产EM4095构成射频读卡电路。该芯片具备成本低,工作稳定,精准采样点等长处。单片机采用51系列。读卡电路输出信号有单片机辨认出卡号,传送到PC机行解决。PC重要实现功能进行检测卡号数据。
软件描述
软件某些重要是实现读卡电路与单片机之间数据通信。
设计优势
本次设计与老式考勤管理系统相比,具备快捷便利,有助于对考勤数据整顿,减少考勤管理时间,避免了考勤过程中人为因素,充分体现了考勤管理公平公正,减少了没有必要人事纠纷。与其她电子类考勤宽利系统相比,所选用硬件都是性价比较高,在保证系统签到精确以便,工作稳定同步,减少公司和单位在考勤管理方面开支。
预期效果
基于单片机考勤管理系统,核心器件是单片机,单片机作为主控制器,并辅以射频卡,CAN总线等技术,实现预期刷卡人用射频卡在射频辨认读卡器上进行刷卡,运用单片机与射频辨认读卡器之间进行通信,进而辨认认证出刷卡人身份,在这个时候单片机配以时钟模块,这样就可以将时间与认证数据包一起上传到PC机,这样就保证PC机远程监控。本课题设计出来系统为公司和单位提供了较为科学、可靠考勤管理办法,是当代化公司考勤管理最佳模式。
第二章 硬件某些设计
系统框图
图2.0系统框图
2.1 EM4095射频芯片某些
2.1.1 射频芯片选型根据
选型三大原则:
1.符合国标
当前RFID技术并没有一种国际统一原则。美国电子产品代码(EPC)全球协会正在制定美国电子产品代码无线接口合同。而由于其在世界微电子行业一流基本,日本很有也许会制定自己合同原则。另一方面,国内RFID原则也正在由电子标签国标工作组制定。
因而,在选取射频辨认方案时候,必要考虑详细应用所在国家环境和原则。在当今全球化生产中,产业链很也许会跨越各种国家,那么产业链管理系统就需要考虑到各个国家关于原则,避免不必要法律纠纷。
2.适合应用环境
RFID系统工作频率是射频辨认读写器发送射频信号时所使用频率,RFID系统按照频率不同可以分为低频、高频和超高频几种。高频系统辨认距离长、读写数据速率高,而低频和中频系统作用距离短、成本低。RFID系统就基本工作原理来说,射频辨认系统还可以分为全双工系统和半双工系统以及时序系统。射频辨认标签也可以分为有源和无源两种。
其应用场合不同决定了不同射频辨认系统。因而在开始进行方案选型时候,顾客需要依照自身使用环境,选取最适合系统方案,防止资金挥霍。
3.与既有系统结合
公司信息化管理与供应链管理系统息息有关,因而详细射频辨认方案必要可以与公司当前拥有信息系统(例如ERP)相兼容。因而,世界上大某些ERP提供商都拥有或者正在开发属于自己基于射频辨认供应链管理方案,来大大减少由于兼容性所引起不必要风险。
2.1.2 EM4095射频芯片简介
EM4095是用于RFID(射频辨认)CMOS集成收发器电路基站芯片,它具备有如下功能;
可以运用载波来驱动天线;
用于可读写应答器AM调制磁场;
对从天线传播来应答器AM调制磁场;
和微解决器通过简朴接口通讯;
一.长处:
1.外部器件少,成本低;
2.性能稳定;
3.更宽可靠AM调节;
4.可变参数只有2个,因此系统分析和设计更加容易;
5.精准采样点;
6.使用简朴;
7.低功耗;
8.具备同步时钟信号输出:可以轻松得到头部信息。
二.特点:
1.锁相环系统是集成,从而使自适应载波频率与天线谐振频率相配。
2.不需要外部晶振;
3.载波频率范畴是100到150KHz;
4.驱动天线方式是用桥驱动直接驱动;
5.进行数据传播方式是以OOK(100%AM调节);
6.进行数据传播方式是用外部可调节系数单端驱动器以AM调制;
7.兼容各种应答器合同;
8.睡眠模式1µA;
9.40至85°C温度范畴;
2.1.3 EM4095构造原理
图2.1EM4095框图
原理分析:
用来操作设备是EM4095引脚SHD和MOD。当SHD为高电平时,EM4095为睡眠模式,电流消耗为最小。在上电时候,SHD必要是高电平输入,来使初始化操作对的。当SHD为低电平时候,回路可以发射射频场,并且开始对天线上振幅调制信号进行解调。
用来对125KHz射频信号进行调制是引脚MOD。当在该引脚上施加高电平时候,天线驱动将被阻塞,进而电磁场会关掉;当在该引脚上施加低电平时候,片上VCO将进入自由运营模式,没有通过调制125KHz载波将出当前天线上。EM4095用作只读模式,引脚MOD没有使用,将它连接至VSS。
环滤波、电压控制振荡器和相比较模块加在一起构成锁相环。为了使DEMOD_IN引脚上得到电压是天线真实电压,使用外部电容分压。锁相环将载波频率锁定在天线谐振频率上。由于天线种类不同,在100kHz到150kHz之间范畴内系统谐振频率都是可以。当谐振频率落在100kHz到150kHz之间时候,就会被锁相环锁定。
接受模块解调输入信号是天线上电压信号。接受链路输入信号用是DEMOD_IN引脚。该输入信号级别应当比VDD-0.5V低,比VSS+0.5V高。输入信号级别可以通过外部电容分压来进行调节。
一定要通过较小谐振电容来补偿分压器增长电容。直流偏置取消、带通滤波尚有比较器构成接受电路。通过内部电阻把DEMOD_IN上直流电压信号设立在AGND引脚上。采样AM信号,通过VCO时钟来同步,CDEC电容移除所有信号中直流某些。
通过进一步滤波,余下载波信号、二阶高通滤波器尚有CDC2所带低频和高频噪声被移除。接受信号通过放大和滤波解决,传播到异步比较器,比较器输出缓存至DEMOD_OUT。
DVDD脚和VDD连接,DVSS脚和VSS连接。VDD和VSS上电压降并不是流过管脚DVDD和DVSS电流产生电压降。避免了由于天线驱动器产生电源尖峰。如果咱们对VSS管脚尚有VDD管脚进行隔离,这也是可以有效果。连接到相似VSS上电容都应当是跟DC2/AGND/DMOD_IN管脚关于连。
天线驱动使用提供VSS和VDD电源驱动器ANT,任何电源变化和外界噪声都会很严重对天线谐振回路产生影响。咱们特别要注意是频率为20kHz噪声,由于EM4095就是在这个频率上响应信号。
咱们可以把在管脚AGND上电容值从220nF调至1uF。由于要想减小接受噪声,电容值越大越好。A咱们可以运用外部电容和内部电阻(2KΩ)对GND电压来滤波。
从驱动器ANT里发出电流值大小是不受EM4095限制。在天线谐振回路设计上,务必规定最大电流不可以高于250mA。如果这个值超过了250mA,则阐明天线品质因数有问题,必要使用串联电阻办法进行限制。
务必使控制NMOS门信号以及MOD信号一起调为低电平,该信号要想变为置高电平,必要是在调制天线振幅之后。如果天线品质因数较高,天线上电压可以比正常高某些。要想提高读取敏捷性,可以用外部检测回路来实现。
2.1.4磁卡与EM4095之间ISO14443合同
本次课题需要开发射频辨认卡读写设备是基于ISO/IEC 14443 Type A原则[6]和[7]。由四个某些构成ISO/IEC 14443合同将卡定义为2种类型,Type A以及Type B。
Type A以及Type B区别重要是在调制方式和编码方式上不同。
调制方式上A型和B型重要差别是,A型数据传播与微解决器工作是不能同步进行,而B型数据传播与微解决器工作是可以同步进行。
编码方式上A型和B型区别重要是,A型必要用专门硬件解码进行解码,而B型易于进行软件解码。
合同
ATQ 对祈求应答
ATQA 对A型卡祈求应答
ATQB 对B型卡祈求应答
ATR 对重新启动祈求应答
ATS 对选取祈求应答
ATQ-ID 对ID号祈求应答
CRC 环检查码
RATS 对选取应答祈求
REQA 对A型卡祈求
REQB 对B型卡祈求
REQ-ID 祈求ID号
RESEL 重新选取祈求
卡片返回代码阐明:
0x00:对指定地址访问被回绝
0x01:CRC 或奇偶校验错误
0x04:
交易:溢出错误
其他命令:对指定地址访问被回绝
0x05:CRC 或奇偶校验错误
0x0A:确认
基本命令:
REQUEST
控制单元 射频卡
Command:0x26 or 0x52
0x26:IDLE 模式,只选取天线范畴内IDLE 模式卡片
0x52:ALL 模式,选取天线范畴内所有卡片
Len:0
射频卡 控制单元
Len: 2
Data[0]: _TagType(低字节)0x04
Data[1]: _TagType(高字节)0x00
在重新选取卡片时必要执行request 操作。
ANTICOLL
控制单元 射频卡
Command:0x93
Len:1
Data[0]:0x20 NVB
射频卡 控制单元
Len:5
Data[0]:_Snr(LL)
Data[1]:_Snr(LH)
Data[2]:_Snr(HL) 卡片系列号
Data[3]:_Snr(HH)
Data[4]:BCC
此操作必要紧随在request 操作后执行.如果被选卡片系列号已知,可
以不用执行此操作
SELECT
控制单元 射频卡
Command:0x93
Len:6
Data[0]:0x70
Data[1]:_Snr(LL)
Data[2]:_Snr(LH)
Data[3]:_Snn(HL)
Data[4]:_Snr(HH) 卡片系列号(UID)
Data[5]:BCC
射频卡 控制单元
Len:1
Data[0]:_Size (卡片容量值:0x08 或0x88)
AUTHENTICATION
控制单元 射频卡
Command:0x60 or 0x61
Len:2
Data[0]:0x60 or 0x61 (0x60 使用KEYA 作验证,0x61 使KEYB 作验证)
Data[1]:_SecNr (扇区号)*4(即每个扇区块0 块地址)
射频卡 控制单元
Len:0
如果读写模块中密码与卡片中密码相匹配,则可以进行读、写等操作。
HALT
控制单元 射频卡
Command:0x50
Len:0
射频卡 控制单元
Len:0
将操作后卡片置于halt 模式。如果又要对卡片操作,必要重新执行
request 操作。
READ
控制单元 射频卡
Command:0x30
Len:1
Data[0]:_Adr 块地址(0~63)
射频卡 控制单元
Len:16
Data[0]:数据块第一字节:
Data[15]:数据块最后一种字节
WRITE
控制单元 射频卡
Command:0xA0
Len:17
Data[0]:_Adr 要写入数据块地址(1~63)
射频卡 控制单元
Len:4Bit
DATA[0]:0x0A(ACK)
Data[1]:要写入卡片中第一种数据:
Data[16]:要写入卡片中最后一种数据
射频卡 控制单元
Len:4Bit
DATA[0]:0x0A(ACK)
INCREMENT
控制单元 射频卡
Command:0xC1
Len:5
Data[0]:_Adr 数值块地址
射频卡 控制单元
Len:4Bit
DATA[0]:0x0A(ACK)
Data[1]:_Value(LL)
Data[2]:_Value(LH)
Data[3]:_Value(HL)
Data[4]:_Value(HH) 要增长数值
射频卡 控制单元
Len:0
DECREMENT
控制单元 射频卡
Command:0xC0
Len:5
Data[0]:_Adr 数值块地址
射频卡 控制单元
Len:4Bit
DATA[0]:0x0A(ACK)
Data[1]:_Value(LL)
Data[2]:_Value(LH)
Data[3]:_Value(HL)
Data[4]:_Value(HH) 要减少数值
射频卡 控制单元
Len:0
RESTORE
控制单元 射频卡
Command:0xC2
Len:6
Data[0]:_Adr 数值块地址
射频卡 控制单元
Len:4Bit
DATA[0]:0x0A(ACK)
Data[1]:0x00
Data[2]:0x00
Data[3]:0x00
Data[4]:0x00
射频卡 控制单元
Len:0
此操作相称于执行decrement(0)。
TRANSFER
控制单元 射频卡
Command:0xB0
Len:1
Data[0]:Adr 要传播数据卡片块地址
射频卡 控制单元
Len:4Bit
DATA[0]:0x0A(ACK)
2.1.5EM4095与单片机连接原理图
本课题中进行通信方式应用了SPI方式,EM4095SPI片选信号、SPI时钟、SPI口输出、SPI口输入引脚分别与单片机P1.0、P1.1、P1.2、P3.3相相应。
天线发发射出是频率为134.2KHZ调制信号。
图2.2EM4095与单片机连接原理图
2.2 AVR单片机某些
2.2.1 单片机选型根据
本设计采用以AVR单片机为核心,选型AVR单片机重要是由于AVR单片机
具备如下特点:
1.速度快:
运用大型迅速存储寄存器以及迅速单周期指令AVR单片机。累加器用32个通用寄存器代代替,这样就取消了以往累加器和存储器之间数据传送,一条指令访问两个独立寄存器,在一种时钟周期内就能得到执行。与常规CISC微控制器相比,代码效率快了十倍。
2.性价比较高
AVR单片机中引脚,既有较多器件也有较少器件,在顾客进行选取时候给了诸多以便。
AVR单片机程序存储器尚有数据存储器是不在一起,想要访问程序存储器和数据存储器可以直接访问。
AVR单片机片内资源与其她类型单片机相比较为丰富。为咱们在硬件设计上提供了许多以便。
AVR单片机保密强度非常高。由于有多层密码保护锁死功能程序存储器FLASH,因此解密基本是不也许。
3.系统内可重新编程
AVR单片机片内可以进行系统内重新编程,这样对于老产品维护就会很以便,同步对于新产品开发,也有了很大便利。
4.工作电压范畴宽、抗干扰能力强
AVR单片机内部自带5V转3.3V电路,工作电压范畴宽,其在使用过程中,应用范畴较广,适应性特别强。抗干扰能力也为顾客使用提供了许多以便。
2.2.2 ATMEL单片机简介
本设计采用ATMEL系列单片机,AT89C52是一种CMOS 8位性能高,电压低一种单片机,片内具有可以重复擦写Flash只读程序存储器,还带有随机存取数据存储器(RAM)。采用是ATMEL公司特有密度高、非易失性存储技术进行生产。并且可以兼容原则MCS-51指令系统。单片机内通用8位中央解决器以及Flash存储单元在片内也被安顿,此种型号单片机在电子技术行业内应用较为广泛。
ATMEL128L单片机内部重要涉及:
1个8位CPU;
128K系统内可编程FLASH;
4K字节EEPROM,4K字节SRAM;
53个IO口线;
32个通用寄存器;
实时时钟RTC;
一种灵活具备比较功能和PWM功能定期器/计数器;
两个UART;
8通道10位ADC;
具备内部振荡器可编程看门狗定期器;
SPI串行接口;
六中通过软件形式省电模式;
2.2.3 AT89C52原理图某些
原理图阐明:
1、 CPU某些:通过在单片机芯片某些23、24脚,使其与8MHz晶振相连,同步加上两个20P电容C0、C1,来构成一种自激振荡器。
2、 电源某些:本课题选用单片机电压为5V电压,AVR单片机原则工作电压为3.3V,但是在AVR单片机内部带有一种5V转3.3V变压电路,因此,咱们可以在单片机上连接5V电压从而获得5V和3.3V电压。
3、 复位某些:由于单片机都是属于低电平复位才有效果,因此咱们在工作室把单片机3.3V和复位端连接,这样咱们按下复位按键时候,单片机就会进行复位。
AT89C52原理图如图2.3所示:
图2.3 ATMEL原理图如图
2.3 DS1302实时时钟某些
2.3.1 DS1302芯片简介
美国DALLAS公司推出了一种实时时钟电路DS1302,它具备功耗低、带RAM、性能高等特点。它能实现对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,并且还带有闰年补偿这种功能。它工作电压范畴在2.5V~5.5V之间。同CPU进行同步通信是三线接口,传送时钟信号或RAM数据采用是突发方式,这样可以一次传送各种字节。作为DS1302,她是DS1202升级产品,并且兼容升级之前型号。相比之前型号,DS1302增长了主电源,别且增长了一种可以对后背电源进行充电能力。
2.3.2 SPI简介
作为一种同步串行外围接口,SPI总线系统它使得MCU与各种外围设备串行方式来互换信息。外围设立涉及网络控制器以及A/D转换器等。SPI总线系统以便之处是它容许与各其她公司产出其她原则外围设备直接连接。
SPI通信原理其实非常容易理解,并不是想象那样复杂,SPI应用工作方式是主从,普通状况下这种模式应当有一种主设备,以及一种或几种从设备,因此需要线数要不不大于等于4根。固然特殊状况下3根也是容许,例如单向传播时候。
SDO是主设备进行数据输出,从属设备进行数据输入。而SDI刚好相反它是主设备进行数据输入,从属设备进行数据输出。O和I分别是OUT以及IN首字母。SCLK是由主设备发出时钟信号。CS是从设备使能信号,它是被主设备进行控制。
操控芯片是不是被选中是CS,意思就是想要对此芯片操作有效用,必要是当片选信号是提前设定使能信号,这种状况下才可以实现对此芯片操作是有效用。
咱们是通过数据之间互换实现通讯,因此,在此之前要先理解SPI串行通讯合同是什么样,合同规定数据是必要是一位一位进行传播。这种状况下就要运用SCK时钟线,用SCK来产生时钟脉冲,这样SDI和SDO就能依照这个脉冲来实现数据之间传播。
运用SDO线来完毕数据输出,输出和输入原理相似,都是在当前上沿和下沿处发生变化,在下一种上沿和下沿处读取数据,一次传播就这样完毕了。
SPI接口不用进行寻址操作状况是在点对点通信时候,这种状况下会使通信变得简朴高效。如果是在系统中带有各种从属设备,那么需要每一种单独从属设备都要有独立使能信号。
SPI合同格式如图所示:
图2.4SPI合同格式
2.3.3 DS1302与AVR单片机连接原理图
DS1302与AVR单片机连接原理分析:DS1302提供3.3V电压,该连接电路带有晶振Y1、时钟管脚、输入/输出以及复位管脚,她们分别与单片机IO口PD5、PD6、PD7相连。
图2.5 DS1302与AVR单片机连接原理图
2.4 CAN总线某些
2.4.1 CAN总线简介
在咱们信息科学高速发展今天,自动化领域技术发展出诸多分支,其中一种热点就是现场总线技术,对于自动化系统来说就相称于咱们生活中计算机网络。由于咱们可以运用它来为分布式控制系统中每个节点之间进行实时、可靠数据通信。
在现场总线范畴里有一种很重要总线网络CAN,这就是咱们所说控制器局域网络,这种串行通信网络可以较好提供分布式控或者实时控制。与之前大某些分布式控制系统相比,在如下几种方面基于CAN总线分布式控制系统拥有非常大长处: HTw Dz$j
第一点,工作在多主方式CAN控制器,可以让不相似节点同一时间收到相似数据。这种特点使得CAN总线构具备很强实时性,提高了系统可靠性尚有系统灵活性。
第二点,如果当系统浮现错误是,CAN总线不会浮现各种节点一起向总线发送数据,以至于总线浮现短路,进而损坏其中某些节点状况。值得一提是在错误非常重大时候CAN节点可以自动关闭输出,这样就会避免其她节点操作受到影响。保证不会浮现,如果单个节点发生状况,让总线发生“死锁”状态。 -yRA -+GY
第三点,拥有着完善通信合同CAN,很大限度上减少系统开发难度,减少了顾客开发周期。除此之外,CAN总线尚有高通信速率、实现很容易、并且性价比非常高等长处。 GV] 1K~UCr
2.4.2 硬件某些选型
CAN总线器件在当今自动化领域应用较为广泛有两大类:一类是独立CAN控制器。尚有一类则是置有片CAN微控制器。本此设计选用是飞利浦公司型号为SJA1000 CAN控制器和型号为82C250总线收发器。
2.4.3 原理图及其解析
解析:
1、电源设计
SJA1000里面三对电源引脚用来连接CAN控制器不同某些:
电源引脚VDD1/VSS1内部逻辑数字
电源引脚VDD2/VSS2输入比较器模仿
电源引脚VDD3/VSS3输出驱动器模仿
2、复位设计
SJA1000复位由于要保证对的,因此必要有一种十分稳定振荡器时钟来连接CAN管脚XTAL1,本次还运用是使其也与单片机复位管脚互相连接从而进行复位。
3、振荡器和时钟方略
SJA1000可以用片内振荡器或者片外时钟源进行工作,要想修改CLKOUT信号频率,应当用时钟分频寄存器来实现。
4、 模式选取:
连接VCC是管脚11,选取模式为INTEL。
图2.6 CAN原理图
2.4.4 蜂鸣器报警某些
用一种PNP三极管来把蜂鸣器与3.3V电源互相连接起来,开关作用用三极管来实现。PC2为“1”时当单片机是处在正常工作状态,而这时候三极管状态是关闭,如果运营过程中需要报警,PC2会为“0”,这时候蜂鸣器警报开始。
图2.7.蜂鸣器报警
2.5 MAX232某些
2.5.1 MAX232简介
作为双组驱动器/接受器一种,MAX232里面有一种电容性电压发生器。这是为了输出EIA/TIA-232-E电平。接受器将输入进来EIA/TIA-232-E电平变为5V TTL/CMOS电平。
特点:
电源工作工作电压是单5V
具备驱动器
符合设计规定原则
输入电平在±30V
低电源电流
具备两个接受器
2.5.2 MAX232与51单片机连接原理图
在MAX23211脚输入单片机TTL电平,通过232转换由14脚输出即输入PC。
在MAX23213脚输入PC机输出电平,通过232转换由12脚输出TTL电平即单片机输入。
图2.8 MAX232与51单片机连接原理图
2.6 显示某些
2.6.1 显示原理阐明
通过四位共阳极数码管来进行显示,进行控制是74HC595,单片机AT89C52对74HC595进行数据传送,本次设计选用传送方式是通过SPI形式,为了减少了IO口使用,咱们把四位共阳极数码管每一位,都使其具备其独立位选,这样话要控制整个四位显示便只需8个IO口。
2.6.2 数码管与单片机连接原理图
原理图阐明:
在显示某些每一位位选端都和一种PNP三极管相连接,起开关作用是三极管,单片机IO口置低则位选有效,使三极管基极连接单片机IO口。
图2.9数码管与单片机连接原理图
2.7 AT89C52某些
2.7.1 AT89C52单片机硬件构造
微解决器:
与大某些市面上通用微解决器没有什么较大区别,AT89C52拥有1个8位微解决器,同样具有运算器尚有控制器这两大某些,不同是它增长了一种解决功能来实现面向控制,这样长处是不光可以解决字节数据,还可以对未变量进行解决。
数据存储器:
数据存储器片内为256个字节,同步片外也可进行外扩,并且最多扩至64K字节。数据存储器重要作用是用来存储程序单片机在运营期间产生工作变量等数据。
程序存储器:
程序存储器RAM是8K字节,如果感觉单片机内存储器容量局限性顾客使用规定,可以通过扩展片外只读存储器来实现单片机外最多64K字节扩充。
定期器/计数器:
单片机带有可以进行四种工作方式计数器和定期器,她们是16位。单片机内部放置定期器/计数器部件这种设计,可以使咱们在运用单片机过程中,可以对单片机外部事件进行计数,并且定期十分精准,这样就可以提高单片机对整个系统实时控制能力。
串行口:
AT89C52拥有一种可以进行四种工作方式全双工串行口。可用用它来实现串行通讯,扩展并行IO口等功能,这样就使该型号单片机拥有更多功能,并且使AT89C52应用范畴更广。
特殊功能寄存器:
用于对片内其她某些功能部件进行管理、控制、监视特殊功能寄存器,在AT89C52中带有21个。然而事实上这些特殊功能寄存器其实是控制或者状态寄存器。
2.7.2 AT89C52单片机CPU电路图
图2.10 AT89C52单片机CPU电路图
第三章 软件某些
3.1 AVR单片机环境简介
AVR单片机开发环境采用CodeVisionAVR C Compiler,这种开发环境属于某些免费开发环境,AVR单片机外围设备源
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