TM卡单门控制系统设计毕业设计

摘 要本文介绍了一种基于 TM 卡的门禁管理系统，主要讲述了 TM 卡的工作原理及其特点，分析了周围电 路的工作原理以及整个电路的软件设计。软件主要有：TM 卡读卡程序设计；TM 卡掉电存储程序设计；数据存储程序设计；注册管理程序设计；单片机主控程序设计。硬件主要有电源部分、指示与键盘部分、主控部分、数据存取部分四部分组成。指示部分主要用 LED 来 显示系统的工作状态，用AT89C52 单片机作为主控制器来负责其它各部分的正常工作，数据存取部分用EPROM24C04 做掉电保护 存储器采用 8KB 的。关键词:TM卡 ，单总线，门禁管理，数据存取 The Exploration of the Remote Controller Based on theTM card Single door Control SystemAbstractThis paper introduces a access control management system based on TM card,and mainly tells the principle of the TM card and its characteristics, analyzes the arounding circuits principle and the the whole software design. There are the major software: the program design about the TM reader card, the TM brown-out storage, the data storage, the registration management,the SCM control procedures design and the host computers interface design. The hardware mainly has the display part，the keyboard part and the data access part altogether three parts. The display section uses 1602 A liquid crystal display module, with AT89C52 SCM as the main controller to be responsible for other parts normal work.The data access section adopts EPROM24C04 as the brown-out protection of memory. Keywords: Touch memory, Single-bus, Access management, Data access目 录1 绪论 .12 方案论证 .13 设计要求 .14 系统总体框图 .25 硬件电路中各单元器件的选取及电路设计 .25.1 TM 卡读取及门锁驱动电路 .25.1.1 单总线技术 .35.1.2 TM 卡读卡电路 .45.1.3 门锁驱动电路 .45.2 电源及备用电源电路 .55.3 掉电存储模块 .65.4 主控芯片 89S52 及其基本外 围电路 .65.4.1 AT89S52 的主要性能 .65.4.2 AT89S52 功能概述 .75.4.3 AT89S52 外围基本电路 .86 软件设计 .86.1 总体流程图 .86.2 门内开锁子程序 .106.3 读卡开门子程序 .116.4 注册子程序 .126.5 看门狗定时器 .147 结束语 .15致谢 .15参考文献 .16附录 1.17附录 2.1811 绪论随着科技的飞速发展，人们的生活也变的日新月异、多姿多彩，家庭 设施也逐渐从单纯的电器化向自动化转变，门禁系统作为家庭设施的组成部分也在发生着变化， 现在的门锁已经 从传统的机械锁向电磁锁转变，随着家庭电子的普及，传统的机械锁将慢慢退出市场，而电磁锁的广泛应用，也为门禁自动控制系统的推广奠定了基础；目前，市 场上已出现了非接触式 IC 卡控制的门禁系统，并且已经得到了广泛应用，较机械 锁相比， IC 卡门禁的出 现大大提高了系统的安全性，并且使用比较方便，易于增 设报警系统，便于 实现可 视化。IC 卡门禁是将部分电路集成于卡片内部，这种卡本身较薄，并且不宜携带，容易损害，而本系统采用 TM 卡做为门禁的主控器件，TM 卡本身是一种金属封装纽扣大小的器件，它不仅 具有 IC 卡安全可靠使用方便的优点，而且 TM 卡自身体积小，便于携带，价格适中，非常适合家庭或 单 位使用。2 方案论证方案一：基于单片机的密码锁控制。这种控制方式成本较低，无需随身携带钥匙，使用比较方便，但是密码容易遗忘或在输入时 易被他人盗窃，故其安全性不易保证，本系统不使用此方案。方案二：基于指纹机的门禁控制。这种控制方式大大提高了系统的安全性，不会被仿制、盗用、遗忘、 丢失，但是指纹机价格过高，适用于极其机密场合的门禁控制中，而对于一般用户 或工厂车间其价格就显得过于昂贵，因此本系统不采用此方案。方案三：基于非接触式 IC 卡的门禁控制。采用 IC 卡控制较密码控制安全性已经有了很大的提高，已经 完全能够满足家庭等普通用户的要求，并且 IC 卡的价格也远低于指纹机，因此，目前市场上得到了广泛 应用，已 经占据了一定的市场，但使用中也发现这种卡携 带不方便，易于 损坏，因此本系统不采用此方案。方案四：基于 TM 卡的门禁控制。TM 卡不但具有非接触式 IC 卡方便使用，价格低廉的优点，而且克服了 IC 卡携带不便，容易损坏的缺点，非常适合家庭或工厂等普通用户使用。通过对以上几种方案的比较，我们选择方案四，采用 ATMEL89S52 为系统平台，TM 卡做为主控器件。3 设计要求系统的具体设计要求为：（1）TM 卡读卡电路的设计2（2）报警电路的设计（3）按键控制电路的设计（4）电源与备用电源的设计（5）数据存储电路设计（6）单片机主控电路的设计4 系统总体框图本系统总体设计如图 1 所示，电路中包含了 TM 卡信息的读取电路，门锁驱动电路，以及电源模块。为了保证系统运行期间的安全性，在电路中增加了软件复位（看门狗）电路。5 硬件电路中各单元器件的选取及电路设计5.1 TM 卡读取及门锁驱动电路Touch Memory 触摸式存储器（简称 TM 卡）由于其形状似钮扣般大小（如图27），作为一种信息化产品,常被称为 iButton。它是美国 Dallas 公司的专利产品，该系列产品都有个很重要的特性，就是在出厂前每个器件都被写入了唯一的 8字节 ROM 码 。其中，最低有效字节为家族代码，代表 iButton 器件的类型，如：DS1990A 的家族 码为 01，DS1991 的家族码为 02。iButton 的核心是采用单线串行传输协议的触摸式存 储器 1-wire Touch 图 1 电路总体框图ATMEL89S52TM 读卡开锁模块按键控制电路掉电存储模块电源模块3Memory ,密封在钮扣式不锈钢容器中。典型特点在于由一根 线实现数据的读、写及身份识别，只要与探头轻轻一碰(触摸)，瞬间完成全部操作，即存储器读、写。 坚固耐用的不锈钢 iButton 封装具有极强的环境适 应能力，可防尘、防潮、防震。这种 紧凑的纽扣外形使其自动对准相应的探测头，易于人工操作。多种附件使 DS1990R 可以灵活地安装在各种容器、塑料 盘、包装袋等物体表面。5.1.1 单总线技术1-wire 单总线是 Maxim 全资子公司 Dallas 的一项专 有技术。与目前多数标准串行数据通信方式，如 SPI/I C/MICROWIRE 不同,它采用单根信号线,既传输时钟又传输数据而且数据传输是双向的。它具有节省 I/O 口线资源、结构简单、成本低廉、便于总线扩展和 维护等诸多优点。1-wire 单总线适用于单个主机系统，能 够控制一个或多个从机设备。当只有一个从机位于总线上时，系 统可按照单节点系统操作；而当多个从机位于总线上时，则系 统按照多节点系统 操作。 单总线要求外接一个约 5k 的上拉电阻；这样，单总线的闲置状态为高电不管什么原因。如果传输过程需要暂时挂起，且要求 传输过程还能够继续的话， 则总线必须处于空闲状态。位 传输之间的恢复时间没有限制，只要总线在恢复期间处于空闲状态（高电平）。如果 总线保持低电平超过 480us，总线上的所有器件将复位。另外，在寄生方式供电时，为了保证单总线器件在某些工作状 态下（如温度转换期间 EEPROM 写入等）具有足 够的电源电流，必 须在总线上提供强上拉。典型的单总线命令序列如下： 第一步 初始化 第二步 ROM 命令（跟随需要交换的数据） 第三步 功能命令（跟随需要交换的数据） 每次访问单总线器件，必须严格遵守这个命令序列，如果出现序列混乱， 则图 2 TM 卡外形4单总线器件不会响应主机。但是，这个准则对于搜索 ROM 命令和报警搜索命令例外，在执行两者中任何一条命令之后，主机不能 执行其后的功能命令，必 须返回至第一步。5.1.2 TM 卡读卡电路TM 卡是单总线技术的一种典型应用，它利用一线协议与单片机实现通讯接口，由于 TM 卡采用开路输 出，所以，TM 卡总线上需接一个 约 5K 的上拉电阻；具体如图 3 所示，当 TM 卡接触读卡头时，卡号信息便可通过总线读入单片机，完成数据的传输。5.1.3 门锁驱动电路门锁驱动电路如右图 4 所示，当系统读取卡号信息正确时，门锁控制 I/O 口将清零（即 door 端），从而 驱动 Q1 导通，提供 Q2 的基极电流，使 Q2 处于放大状态，门锁驱动线圈 K1A 通 电， 门打开。其中， D9 为开锁指示灯，当门锁打开时被点亮，提示门已打开；D8 为续 流二极管，由于 K1A 为感性器件，当 K1A图 4 门锁驱动Q18550Q2BU406K1AdoorD8D9R12K5V 12V图 3 TM 卡读卡R14.7k修修 修5V5突然断电时，器件两端会形成很大的感应电动势，加在 BU406 两端，若不能及时释放，将损坏 BU406 和线圈本身；为了避免这种现象的发生，电路中采用续流二极管 D8，用于线圈断电时 构成 K1A 的放电回路。5.2 电源及备用电源电路无论任何电子产品，电源都是必不可少的一部分。能够提供长时间安全可靠的工作电压和电流是对电源的基本要求，同样门禁控制系统也不例外了。由于电控灵动锁的线圈吸合需要 12V 的电压，也是系 统中的最高电压，故选择用 12V的电源变压器，经过变压、整流、滤波后我们基本上可以得到一个高于 12V 的电压。控制芯片需要 5V 的电 源，可以把滤波后的电压经过一个限流、分压电阻后加到三端稳压块 7805 上而得到一个稳定的 5V 的电压 供给主控芯片及周边电路。需要 5V 电源的电路比较多，所以 7805 在整个电路中 显得尤为重要。元件的选取上应该选用工业级的同时要注意 7805 的类型：7805 分为三种，78L05 的输出电流只有 0.1A；78M05 的可以输出 0.5A 的电流；7805 中间没有标号的在散热良好的情况下可以输出 1.5A 的电流。所以 选择工业级的 7805 的同时还应给三端稳压块 7805 加上一个散热片，以保证 7805 能够安全、稳定、 长久的工作。电源的重要性在电路中是不言而寓的了，所以电源部分的元件除很重要的 7805 外，还有变压器、整流管、充电二极管、 稳压二极管级及组 成电子稳压的中功率三极管TIP41 都要选择质量比较好的，因为这部分出问题了整个系统都停止工作了。停电现象应该也是时有发生的吧？总不能说停电了门就不能用了，所以应该给系统加上一个备用电源，在停电的时间也不影响门的正常使用，备用电源我们采用的是 12V/ 2.2Ah 的铅酸蓄电池。 图 5 是电源及备用电源充电电路的原理图。工作原理：220V 交流电经过变压器降压后先经过高 频滤波后进行整流滤波，一路经过整流管、限流降压电 阻到三端稳压器 7805 后得到 5V 的主控电压；另一路经由稳压管和三极管组成的电子稳压电路对蓄电池进行充电，从三极管射极图 5 电源及备用电源充电电路的原理图D11N4007D21N4007D31N4007D41N4007C1470UC2104D5 1N4007D61N4007D71N4007J212VD812V12J1C3220UC410412V 5VR240/2WR1200 12J3Q1TIP41 R121KLED3Q278056出来的两只串联的整流管非常巧妙的利用二极管的单向导电性组成蓄电池的充放回路。电子稳压输出电压是固定的，我 们将其设为 15V，当蓄电池电压低于15V 时可以对其充电，蓄电 池两端电压高于 15V 时，由二极管的特性第一只管子就不能导通了也就停止对蓄电池的充电了，那第二只二极管就导通了，蓄电池开始放电。采用这种方式既不会对电池过充也不会过放，对延长电池使用寿命很有好处。5.3 掉电存储模块掉电存储采用以 24C04 构成的电路，如 图 6 所示。主要功能是将 TM 卡的母卡和注册卡编号存入，当母卡或注册卡和 TM 卡接头接触时，读取卡号同时调用24C04 中已存的卡号进行比较，看是否一致，进行开 门动作。 SDA 串行输入/数据输入/ 输出端，这是一个双向 传输端，用于传送地址和数据进入器件或从器件发出数据。它是一个漏极开路端，因此需要接一个上拉电 阻至电源+5V 。对于一般的数据传输，只有在 SCL 为 低电平期间，SDA 才允许变化。在 SCL 为高电平期间SDA 的变化，留给指示开始和停止条件。其中 SCL 为串行时钟端，此输入端用于同步传输进入和发出器件的数据。24C04 支持双向两 线总线和数据传输规程。若器件传送数据到总线上，则 定义器件为发送器。若器件接收数据， 则定义器件为接收器。总线必须在一个主器件控制下工作，主器件产生串行时钟（SCL ）,控制总线存取，并且产生开始和停止条件。同时 24C04 作 为从器件工作，主器件和从器件都可工作于发送器或接收器的状态。但工作与何种方式由主器件决定。5.4 主控芯片 89S52 及其基本外 围电路5.4.1 AT89S52 的主要性能修修与MCS-51单片机产品兼容修修8K字节在系统可编程Flash存储器R 45 .1 KR 35 .1 K1234 56782 4C0 45 VSCLSDAGND图 6 掉电存储电路7修修1000次擦写周期修 4.0-5.5V的工作电压修修全静态操作：0Hz33MHz修修三级加密程序存储器修修32个可编程I/O口线修修2个16位定时器/计数器修修6个中断源修修全双工UART串行通道修修低功耗空闲和掉电模式修修掉电后中断可唤醒修修看门狗定时器及双数据指针修修双数据指针修修掉电标识符和快速编程特性5.4.2 AT89S52 功能概述AT89S52 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存 储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上 Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使得 AT89S52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52 具有以下标准功能： 4k 字节 Flash，128 字节 RAM，32 位 I/O 口EA/VP31X119 X218RESET9RD17 WR16INT012 INT113T014 T115P101 P112P123 P134P145 P156P167 P178P00 39P01 38P02 37P03 36P04 35P05 34P06 33P07 32P20 21P21 22P22 23P23 24P24 25P25 26P26 27P27 28PSEN 29ALE/P30TXD 11RXD 10U189S52Y112MC6 33PC733PX1X2X1X2C810UR98.2KGNDKG2R72005VSPL1L2SDASCLL3door图 7 AT89S52 外围基本电路8线，看门狗定时器，2 个数据指针， 2 个 16 位定时器/计数器，一个 5 向量 2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选的节电工作模式。空 闲模式下， CPU 停止工作，但允许 RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下， RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位 为止。5.4.3 AT89S52 外围基本电路AT89S52 外围基本电路由复位电路和晶振电路组成。复位电路虽然简单，但其作用非常重要。一个单片机系统能否正常运行，首先要检查是否能复位成功。在此设计当中，复位电路采用上电自动复位和手动复位相结合，由电阻 R7、R8、电容 C8、按键 KG2 组成。在通电瞬间，电容 C8 通 过电阻 R9 充电，RST 端出现正脉冲，用以复位。只要电源的上升时间按不超过 1ms，就可以 实现自动上电复位，即接通电源就完成了系 统的复位的初始化。所 谓 的手动复位，是指通 过接通按键开关 KG2，使单片机 计入复位系统。若系 统上 电运行后出现程序运行混乱，一般是通过手动复位实现。6 软件设计一个系统能否正常稳定的工作，不仅要依据于硬件电路，同时拥有完善的软件也是使系统正常工作的必要条件。对于有些用硬件电路实现起来比较困难的功能，还 可以用软件轻松的 实现。因此 对软件的设计 是不容忽视的。6.1 总体流程图本设计的软件总体设计如图 8 所示。TM 卡是单总线技术的一种典型应用，它利用一线协议与单片机实现通讯接口，由于 TM 卡采用开路输出，所以， TM卡总线上需接一个约 5K 的上拉电阻，具体如 图 3 所示，当 TM 卡接触读卡头时，卡号信息便可通过总线读入单片机，完成数据的传输，每次使用都要 对单总线进行初始化。然后程序顺序执行， 判断门内的开 门键是否按下。当开门键按下的时候，程序会自动转去执行开门程序，从而使 锁动作，自 动开门。当门内开门键未按下时，程序将判断注册键的状态。如果注册键按下， 说明要对 TM 卡进行注册，此时程序将转到 TM 卡母卡或者是注册卡的注册子程序，进行 TM 卡的注册，如果注册键未按下，则程序将检测是否有 TM 卡接触读卡头，从而 执行读卡开门程序。TM 卡初始化门内开门键按下执行开锁动作注册键按下进行注册进行读卡开门YNNY有 TM 卡图 8 总体流程图YN9以下是初始化子程序:CLR EASETB IBUSNOPRST: CLR IBUS;拉低 IBUS,为 DS1900A 复位做准备MOV R1,#3RST1: MOV R2,#107DJNZ R2,$;拉低总线 500us，复位 DS1990ADJNZ R1,RST1SETB IBUS;释放 DS1990A 总线NOPNOPNOPMOV R2,#25HRST2: JNB IBUS,LP120DJNZ R2,RST2;在 应答时间范围内不断判断 应答信号SJMP L1; 无应答 转至 L110LP120: MOV R2,#120DJNZ R2,$;延迟 240us，结束应答CLR TMB;单总线标志位置 0L2: SETB EARETL1: SETB TMBSJMP L26.2 门内开锁子程序当门内开锁按键按下时，程序自动清除错误标志位，同时执行开锁动作，点亮开锁指示灯。门打开之后检测门内开锁按键是否弹起，如果弹起则延迟 3s 后门自动上锁，指示灯熄灭。如图 7 所示。以下是门内开锁子程序:JB D_KEY,EK_LP;开门键未按下则跳转LCALL D20MS;延时去抖动门内开门键按下清除错误标志位开锁开锁指示灯亮图 9 门内开锁子程序指示灯灭 上锁延时 3s按键弹起 NY11JB D_KEY,EK_LP;开门键未按下则跳转LCALL D200MS;延时 200MSJB D_KEY,EK_LP;开门键未按下跳转CLR BUZZER;开提示音CLR D_OUT;开锁CLR DR_LED;开锁指示灯亮CLR DK_LED;门内指示灯亮JNB D_KEY,$;判键弹起SETB BUZZER;关提示音LCALL D3S;延时 3 秒SETB DK_LED;关门内指示灯SETB DR_LED;开锁指示灯灭SETB D_OUT;上锁6.3 读卡开门子程序总线上 TM 卡读卡号调 24C04 中的卡号清除错误标志位读卡号相等错误次数加 1清除错误指示灯灭 上锁延时 3s指示灯亮 开锁次数=3报警图 10 读卡开门子程序YYNN12要读取 TM 卡的序列号就必须先写入一个命令控制字用于读取 TM 卡的序列号，该命令为 33H，此命令允许总线主机读取 TM 卡的 8 位家族号，48 位序列号和 8 位 CRC 校验码，这个命令只在总线上只有一个从机器件 时才可以使用而该设计在同一时间只有一个 TM 卡在总线上，所以满足要求。 当 TM 卡接触读卡头时，读出此时的 TM 卡号，同时调出 24C04 中已存卡号 进行比较，如果卡号一致，则开锁。如果卡号不一致， 则出现报警声音，当错误次数等于三次时，系统报警，同时返回初始化。图图 10 所示。6.4 注册子程序要想用 TM 卡使电磁锁打开，首先要对 TM 卡进行注册。在此设计当中，将TM 卡分为管理卡和注册卡两种。管理卡主要是用来对 TM 卡门禁系统进行注册卡的管理和修改， 注册卡 则是在注册之后实现开门功能。根据图 11 注册程序流程图可知，当按下注册键时，注册指示等亮，此 时系统判断有无 TM 卡放到读卡头上，如果没有，则在此判断注册键是否按下，如果按下 则说明用户放弃了注册 ，返回到主程序初始化。如果没有按下，则继续检测是否有 TM 卡放到读卡头上。当检测到有 TM 卡时， 读取其卡号同时判断是否为管理卡。如果是管理卡则将管理标志位置 1，同 时返回继续检测是否有 TM 卡，如果检测到 TM 卡，再次判断管理标志位，如果 为 1，则连续读取卡号两次进行比较，如果相等，则注册成功，将卡号存入的存储器中，以便开门读卡时进行比较确认。以下是修改注册和管理卡子程序EK_LP: JB EN_KEY,JG_TMMLCALL D20MS;延时去抖动JB EN_KEY,JG_TMMCLR BUZZERCLR EK_LED;注册指示灯亮JNB EN_KEY,$;判键弹起SETB BUZZERCLR EN_FLAG;清注册标志位CLR ER_NUM;清错误标志位MOV IIC_ADR,#0;清零 IIC 地址修整位EK_TMJ: LCALL INT;初始化 DS1990A 子程序JNB TMB,EK_READ;TMB单总线标 志寄存器，1 为无 0 为13有 JB EN_KEY,EK_TMJ;注册键未按下跳转LCALL D20MS;延时去抖动JB EN_KEY,EK_TMJ;注册键未按下跳转CLR BUZZERJNB EN_FLAG,RET_LP注册键按下注册指示灯亮有 TM 卡注册键按下返回初始化NNYY管理卡读卡号管理标志位=1两次卡号相等管理卡标志位=1读卡号 1 次读卡号 2 次存入 24C04 注册成功指示灯亮注册个数加 1图 11 注册程序流程图YNNNYY146.5 看门狗定时器WDT 是一种需要软件控制的复位方式。WDT 由 13 位计数器和特殊功能寄存器中的看门狗定时器复位存储器（WDTRST）构成。WDT 在默认情况下无法工作；为了激活 WDT，户用必须往 WDTRST 寄存器（地址：0A6H）中依次写入01EH 和 0E1H。当 WDT 激活后，晶振工作，WDT 在每个机器周期都会增加。WDT 计时 周期依赖于外部 时钟频率。除了复位（硬件复位或 WDT 溢出复位），没有办法停止 WDT 工作。当 WDT 溢出，它将驱动 RSR 引脚一个高个电平输出。为了激活WDT，用户必须向WDTRST寄存器（地址为0A6H的SFR）依次写入0E1H和 0E1H。当WDT激活后，用户必须向WDTRST写入01EH和0E1H喂狗来避免WDT 溢出。当计数达到8191(1FFFH) 时， 13 位计 数器将会溢出，这将会复位器件。晶振正常工作、WDT激活后，每一个机器周期WDT 都会增加。为了复位WDT，用户必须向WDTRST写入01EH和0E1H（WDTRST 是只读寄存器）。 WDT计数器不能读或写。当WDT 计数器溢出时，将给 RST引脚产生一个复位脉冲输出，这个复位脉冲持续96个晶振周期（TOSC ），其中TOSC=1/FOSC。为了很好地使用WDT ，应该在一定时间内周期性写入那部分代 码，以避免 WDT复位。在掉电模式下，晶振停止工作，这意味这WDT 也停止了工作。在这种方式下，用户不必喂狗。有两种方式可以离开掉电模式：硬件复位或通过一个激活的外部中断。通过硬件复位退出掉 电模式后，用 户就应该给 WDT喂狗，就如同通常AT89S51复位一样。通过中断退出掉电模式的情形有很大的不同。中断应持续拉低很长一段时间，使得晶振 稳定。当中断拉高后，执 行中断服务程序。为了防止WDT在中断保持低电平的 时候复位器件， WDT直到中断拉低后才开始工作。这就意味着WDT应该在中断服 务程序中复位。为了确保在离开掉电模式最初的几个状态WDT不被溢出，最好在 进入掉电模式前就复位WDT。在进入待机模式前，特殊寄存器AUXR的WDIDLE位用来决定WDT是否继续计数。默 认状态下，在待机模式下， WDIDLE0 ，WDT继续计数。为了防止15WDT在待机模式下复位AT89S52，用户应该建立一个定时器，定时离开待机模式，喂狗，再重新进入待机模式。对S52的P口功能以及中断方式、定时器选择、串口、数据存储器、程序存储器等编程过程中经常使用的功能在这里不再做详细的说明，如果需要了解请参考一般的单片机书籍即可。7 结束语经过两个月的试验调试，我们设计的以 89S51 单片机作为控制核心的门禁控制系统,达到了预期的设计要求并很好的实现各项功能。鉴于各种普通钥匙、磁卡、密码 等作为门禁的钥匙容易被他人假冒、损坏、 遗忘等缺点。因此本系统还采用了安全性能极高的 TM 卡。本系统使用方便、安全可靠。特 别适合于公司，企事业单位，小区的安防系 统等场所。 随着 TM 卡技 术的应用与推广， TM 卡的应用领域会逐渐增多，将 TM 卡应用在门禁系统中，性价比高，具有很好的 应用前景，基于 TM 卡的门禁控制系统在硬件的不断完善，程序优化后，性能会更好，将来会有一个不错的发展空间。致谢这次毕业设计是在导师的精心指导和大力支持下完成的。在课题选定、理论基础和方案的论证上，老师为 我们做了认真的分析和耐心的讲解，还给我们提供市场上已有的控制系统让我们参考，让我们少走了许多弯路，已有的成品也给我们再设计带来了很多启发。所以说，从理 论指导到实际 操作徐老师也给我提供了极大的帮助。他思路开阔、治学严谨、平易近人 处事 态度和幽默风趣的话语，让我们在学习知识和解决问题时感到无比的轻松和愉快。至此论文定稿之际，对老师表示衷心的感谢! 感谢 老师能在繁忙的教学之中抽出时间为我提供耐心的指导，帮我 们解决在设计过程中遇到的种种问题。在做毕业设计期间，还有陈老师的热心关注及同学的鼎力帮助，有了他们，我才能克服各种困难，顺利完成毕业设计和论文。在这里一并向他们表示感谢！最后，再次向各位领导、各位老师致以衷心的感谢！16参考文献1李朝青.单片机原理及接口技术M.北京航空航天出版社,1999.32王培东.单片机原理及应用M哈 尔滨: 哈尔滨工业大学出版社,1996.33王圆妹,许劲,李涛.基于 VB 实现 PC 机与单片机的串行通信J.中国科技信息,2006(22) 4张刚毅,彭喜元,董继成.单片机原理及应用M.高等教育出版社,2006(01) 5李志远,王毅,文龙贤等.基于 PXI 总线的数据采集测试系统设计J.电气时代,2006(08) 6刘艳玲,高云.单片机在工业控制上的应用J.佳木斯大学学报,2006(02) 7祝恩国,杨公训,许书阁.电机与控制应用J ,2006(10) 8陈国文.建筑智能化工程的现场总线控制系统(FCS)J . 福建电脑 ,2006(10) 9马俊朋,李延频,陈德新.基于总线的工业网络控制实验台的 设计J. 许昌学院学报,2006(02)10李爱华,梁予波,衡少亭. 智能变频调速在供暖空调循环 水泵系统中的应用J. 水利电力机械 ,2006(08) 11刘贤清. 智能冲水器J . 建设科技 ,2006(07)12 AT45D081 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MCS-51 单片机和 PC 机问的串口通信A.西安: 西安理工大学印刷包装工程学院,200719李朝青.PC 机及单片机数据通信技术.北京: 北京航空航天大学出版社,200020喻永成.基于 VC 的微机与单片机的通信.北京: 北京航空航天大学出版社,200117附录 1：EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U1 89S52Y112MC633PC7 33PX1 X2X1 X2C810UR9 8.2K GNDKG2R7 2005VR8 4.7K5VSPTMD1 1N4007D2 1N4007D31N4007D4 1N4007C1470UC2 104D51N4007D6 1N4007D7 1N4007J2 12VD8 12V12J1C3220UC4 10412V5VR2 40/2WR1 200GNDQ4 BU406GND12V 5V doorD9R4 5.1KR3 5.1KQ58550SP5V修修修KG1修修修J4修修修修修GND R11 4.7KR104.7K5VL1 L2L1 L2LED1修修修LED2修修Q3 8550LS11 2J3GND J6Q1TIP41R121KLED3修/12V 修 修修 修1 2J7 1 2 J8Q278051 2 3 4567824C045VSDASCLSCLSDAR5 4.7KLED4修修修修L3L3KG3修修修修修doorGND18附录 2：;*;*TM卡单门控制系统 *;*P1.4为TM卡总线端口，P1.7为注册键* ;*TMB BIT 20H ;总线标志位IBUS BIT P1.4;总线接口BUZZER BIT P2.0;蜂鸣器D_OUT BIT P1.6;开门信号输 出EN_KEY BIT P1.7;注册键D_KEY BIT P1.5;门内开锁键DK_LED BIT P2.5;门内开锁指示EK_LED BIT P2.7;注册指示EN_FLAG BIT 22H;注册标志位DR_LED BIT P2.6;开锁指示ADMTM_F BIT P3.4;管理卡修改标志位CRC EQU 21HIIC_NUM EQU 6AH;位数存储单元IIC_SLA EQU 69H;读写控制字存储单元IIC_SDA BIT P2.3;P3.1;IIC的数据端IIC_SCL BIT P2.2;P3.0;IIC的时钟端IIC_MTD EQU 7FH ;IIC写IIC_MRD EQU 40H ;IIC读ER_NUM EQU 76H;错误次数存储位READ1 EQU 7EH;8字节卡号存 储单元首址READ2 EQU 67H;8字节卡号存 储单元第二地址首址EN_NUM EQU 5FH;共注册卡数目存 储位IIC_ADR EQU 5EH;IIC地址修整ORG 0000HSJMP MAINORG 0010H;*主程序*MAIN: CLR EN_FLAG;清注册标志位MOV IIC_ADR,#0;清零修整位MOV ER_NUM,#0;清错误标志位MOV EN_NUM,#0;清注册卡个数位START:JB D_KEY,EK_LP;开门键未按下则跳转LCALL D20MS;延时去抖动JB D_KEY,EK_LP;开门键未按下则跳转LCALL D200MS;延时200MSJB D_KEY,EK_LP;开门键未按下跳转CLR BUZZER;开提示音CLR D_OUT;开锁CLR DR_LED;开锁指示灯亮CLR DK_LED;门内指示灯亮JNB D_KEY,$;判键弹起SETB BUZZER;关提示音LCALL D3S;延时3秒SETB DK_LED;关门内指示灯SETB DR_LED;开锁指示灯灭SETB D_OUT;上锁SJMP MAINJG_TMM: AJMP JG_TM;转至读卡开锁子程序;*;*修改注册和管理卡号 码*;*EK_LP: JB EN_KEY,JG_TMMLCALL D20MS;延时去抖动JB EN_KEY,JG_TMMCLR BUZZERCLR EK_LED;注册指示灯亮JNB EN_KEY,$;判键弹起SETB BUZZERCLR EN_FLAG;清注册标志位19CLR ER_NUM;清错误标志位MOV IIC_ADR,#0;清零IIC地址修整位EK_TMJ: LCALL INT;初始化DS1990A子程序JNB TMB,EK_READ;TMB单总线标志寄存器，1为无，0为有 *JB EN_KEY,EK_TMJ;注册键未按下跳转LCALL D20MS;延时去抖动JB EN_KEY,EK_TMJ;注册键未按下跳转CLR BUZZERJNB EN_FLAG,RET_LP;*将注册的卡的个数存入24C02的0FH单元中*;*MOV A,EN_NUMMOV READ1,A;将注册个数送 READ1中MOV IIC_MTD,#0FH ;被写的24C地址存入IIC_MTDMOV IIC_NUM,#2;连地址共发送2字节数据MOV IIC_SLA,#0A0H ;写控制子送 IIC_SLALCALL WRBYTE ;调发送数据子程序MOV R6,#0AHAD0_WR: MOV R7,#0FAH ;延时等待内部烧写完成AD1_WR: NOPNOPDJNZ R7,AD1_WRDJNZ R6,AD0_WRRET_LP: SETB EK_LED;注册指示灯 灭JNB EN_KEY,$;盘键弹起SETB BUZZERAJMP START;返回开始ENTM_RDD: AJMP ENTM_RD;*;*注册子程序*;*EK_READ:LCALL DSIBUS;调用读卡程序JB EN_FLAG,ENTM_RDD;注册标志位为1，转至读开锁卡号JB ADMTM_F,ET_COMP;管理卡修改标志为1则不作修改CLR BUZZER;*;*修改管理卡子程序 *;*MOV R3,#8;循 环次数