門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)

1、門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)I門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)摘 要本設(shè)計(jì)是基于 STM32 系列的單片機(jī)進(jìn)行的對(duì) SXG 系列門禁讀卡器的功能測試。在設(shè)計(jì)的同時(shí)對(duì) STM32 單片機(jī)的理論基礎(chǔ)和外圍擴(kuò)展知識(shí)進(jìn)行了比較全面準(zhǔn)備。對(duì) SXG 系列門禁讀卡器的功能測試在硬件與軟件方面進(jìn)行同步設(shè)計(jì)。硬件部分主要由 STM32F107VCT6 微處理器、LED 顯示電路、JTAG 下載電路、電源轉(zhuǎn)換電路、韋根通信電路、以及電機(jī)控制電路等組成，系統(tǒng)通過 LED 和米字型 LED 顯示測試結(jié)果，所以具有人性化的操作和直觀的顯示效果。軟件方面主要包括系統(tǒng)進(jìn)入停止模式和退出停止模式、韋根通信、控制電機(jī)、鍵盤測試等。本系統(tǒng)

2、以 C 語言進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，為了便于擴(kuò)展和更改，軟件的設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu)，使程序設(shè)計(jì)的邏輯關(guān)系更加簡潔明了，以便更簡單地實(shí)現(xiàn)對(duì) SXG 系列門禁讀卡器的功能測試。所有程序編寫完成后，在 keil 軟件中進(jìn)行調(diào)試, 確定沒有問題后，焊接硬件測試 SXG 系列門禁讀卡器。關(guān)鍵詞 STM32F107VCT6 韋根通信 電機(jī)控制門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)IITHE DESIGN OF THE ACCESS CONTROL READER FUNCTION TESTERABSTRACTTaking the SXG series of access control reader for research obj

3、ect ,this paper designed the function tests which based on the series of STM32 microcontrollers. The theoretical basis of the STM32 MCU and peripherals expand your knowledge in the design, while a more comprehensive preparation. SXG series access functional test of the reader hardware and software a

4、spects of the synchronous design. The hardware part is mainly microprocessors by STM32F107VCT6, LED display circuit, JTAG download circuit, the power conversion circuit, Wiegand communication circuit, and motor control circuit and other composition, the system LED-segment LED displays the test resul

5、ts, so humane operation and intuitive display. The software system enters stop mode and exit the stop mode, Wiegand communications, control, motors, keyboard testing. The system software design in C language, in order to facilitate the expansion and change, the software design is modular in structur

6、e, programming logic is more concise, in order to more easily achieve the functional testing SXG series access card reader. All programs after their completion, in keil software for debugging, there is no problem, welding SXG series access card reader hardware testing.KEY WORDS STM32F107VCT6 Wiegand

7、 communication Motor control門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)III門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)目 錄中文摘要.I英文摘要.II1 緒論.11.1 引言.11.2 主要任務(wù).21.3 主要技術(shù)指標(biāo).21.4 門禁讀卡器功能測試儀的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢.22 設(shè)計(jì)方案論證.32.1 控制器芯片的選擇方案和論證.32.2 顯示模塊選擇方案和論證.32.3 下載方式的選擇方案和論證.42.4 電路設(shè)計(jì)最終方案確定.43 硬件設(shè)計(jì).63.1 電源設(shè)計(jì).63.2 晶振電路.63.3 復(fù)位電路.73.4 開始按鍵電路.73.5 韋根通信電路.83.6 JTAG 下載電路.83.7 電機(jī)控制電

8、路.9門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)3.8 主電路設(shè)計(jì).104 軟件設(shè)計(jì).124.1 主程序設(shè)計(jì).124.2 系統(tǒng)初始化.144.3 系統(tǒng)自檢.154.4 開始鍵設(shè)為中斷模式.154.5 進(jìn)入停止模式.164.6 配置系統(tǒng)時(shí)鐘.164.7 電機(jī)控制.174.8 韋根通信測試.174.9 按鍵測試.195 系統(tǒng)調(diào)試.205.1 軟件調(diào)試.205.2 硬件調(diào)試.20結(jié)束語.22致 謝.23參考文獻(xiàn).24附 錄.25附錄 1 硬件電路圖.25附錄 2 PCB 板.27門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)附錄 3 主程序源代碼.28門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)11 緒論1.1 引言隨著經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，外來人員增多，出租屋租

9、住人員的流動(dòng)性更大，如何杜絕閑雜人員的進(jìn)入，加強(qiáng)出租屋的技術(shù)防范水平。傳統(tǒng)機(jī)械鎖在使用過程中存在以下問題：都采用一把鑰匙一把鎖，鑰匙易被仿制；鑰匙丟失后存在安全嚴(yán)重隱患；人員流動(dòng)導(dǎo)致鑰匙流失而無法控制；有的出租屋，更換一個(gè)人就要更換幾套機(jī)械鎖；幾乎所有的機(jī)械門鎖，對(duì)上門開鎖者，都是很容易打開的。出入口處安裝刷卡門禁系統(tǒng)1，一人一卡，所有租住人員都必須憑卡出入，即使租戶鑰匙扣卡不慎丟失，只要將他的卡號(hào)通過遙控器直接刪除，該卡立即在本鎖使用無效，業(yè)主不用換鎖，即經(jīng)濟(jì)又安全。出入口門禁安全管理系統(tǒng)是新型現(xiàn)代化安全管理系統(tǒng)，它集微機(jī)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和現(xiàn)代安全管理措施為一體，它涉及電子、機(jī)械、光學(xué)、計(jì)算機(jī)技

10、術(shù)、通訊技術(shù)、生物技術(shù)等諸多新技術(shù)。它是解決重要部門出入口實(shí)現(xiàn)安全防范管理的有效措施。適用各種機(jī)要部門，如銀行、賓館、機(jī)房、軍械庫、機(jī)要室、辦公間、智能化小區(qū)、工廠等。在數(shù)字技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展的今天門禁技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。門禁系統(tǒng)早已超越了單純的門道及鑰匙管理，它已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一套完整的出入管理系統(tǒng)。它在工作環(huán)境安全、人事考勤管理等行政管理工作中發(fā)揮著巨大的作用。門禁系統(tǒng)中讀卡器2是最外圍設(shè)備，擔(dān)負(fù)著讀取卡片信息、人機(jī)界面交互、數(shù)據(jù)校驗(yàn)上傳等一系列功能，其重要性不言而喻。讀卡器要具有安全性、穩(wěn)定性、外型美觀及環(huán)境和諧、人機(jī)界面友好、安裝調(diào)試的經(jīng)濟(jì)與便捷、節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。英格索蘭的 S

11、XG 系列 CPU 智能卡讀卡器具有這些特點(diǎn)，采用多技術(shù)，支持 125KHz低頻卡和 13.56MHz 高頻卡；閱讀距離遠(yuǎn)：7.6cm(125K)；7.6cm(ISO15693)；兼容非接觸 CPU 智能卡等多種格式：HID Proximity；Infineon my-d 安全扇區(qū)；HID iClass、Infineon my-d、Philips I-Code、DESFire、MIFARE 序列號(hào)；DESFire、MIFARE 扇區(qū)，復(fù)旦微電子 FM1208 CPU 卡安全文件；具有防拆保護(hù)，3態(tài) LED（紅、綠、琥珀）可視化指示燈及聲音反饋，顯示工作狀態(tài)及動(dòng)作信息；廣泛使用于銀行、辦公樓、建

12、筑工地、交通、電力、軍隊(duì)、學(xué)校、醫(yī)院等門禁應(yīng)用場合。門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)21.2 主要任務(wù)本文設(shè)計(jì)的測試儀可檢測英格索蘭的SXG6701K、SXG6501、SXG5501、SXG4501、SXG4001、SXG5001 型號(hào)的讀卡器，利用 STM32F107VCT63進(jìn)行控制，LED 顯示測試結(jié)果，可廣泛應(yīng)用于英格索蘭的SXG 系列 CPU 智能卡讀卡器的生產(chǎn)工廠，自動(dòng)化工作，可減少員工的工作量。因而，此設(shè)計(jì)具有相當(dāng)重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。1.3 主要技術(shù)指標(biāo)（1）工作溫度范圍: -20C 到 +80C；（2）測試設(shè)備支持 SXG6701K，6501，5501，4501，4001，500

13、1；（3）不工作時(shí)進(jìn)入停止模式4，節(jié)省能耗；（4）支持韋根 26 位、34 位（帶校驗(yàn)），以及 4 位（不帶校驗(yàn)）；（5）鍵盤測試時(shí)，能夠自動(dòng)運(yùn)行。1.4 門禁讀卡器功能測試儀的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 門禁讀卡器是門禁系統(tǒng)的重要組成部分，是門禁系統(tǒng)信號(hào)輸入的關(guān)鍵設(shè)備，其安全性和可靠性是不言而喻的。門禁讀卡器的讀卡技術(shù)多種多樣，種類又很多。目前門禁讀卡器功能測試儀主要是針對(duì)各公司的產(chǎn)品進(jìn)行制造的，種類單一，兼容性不強(qiáng)，這樣導(dǎo)致讀卡器生產(chǎn)商要采購多種測試儀才能滿足檢測需要，增加了成本。有些測試儀為了節(jié)省成本，使用簡單功能的微處理器，沒有低功耗模式，耗電量大。也有些測試儀界面不夠友好，使用者需要學(xué)習(xí)一

14、段時(shí)間才能操作，降低了生產(chǎn)商的生產(chǎn)效率。為了改善以上的不足，未來的門禁讀卡器功能測試儀將朝著多功能化發(fā)展，將支持目前市面上主流的讀卡技術(shù)校驗(yàn)，能夠自動(dòng)運(yùn)行，支持更多型號(hào)的讀卡器，具備鍵盤測試，外型美觀及環(huán)境和諧，人機(jī)界面友好，可使使用者快速掌握使用方法。節(jié)能環(huán)保也將是今后讀卡器功能測試儀發(fā)展的重要趨勢，不工作時(shí)處于休眠狀態(tài)，降低功耗。以后的門禁讀卡器測試儀也將更加的安全和穩(wěn)定。門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)32 設(shè)計(jì)方案論證2.1 控制器芯片的選擇方案和論證方案一: 采用 89C51 芯片作為硬件核心，采用 Flash ROM，內(nèi)部具有 4KB ROM 存儲(chǔ)空間,能于 3V 的超低壓工作,而且與 M

15、CS-51 系列單片機(jī)完全兼容,但是運(yùn)用于電路設(shè)計(jì)中時(shí)由于不具備 ISP 在線編程技術(shù)5, 當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，對(duì)芯片的多次拔插會(huì)對(duì)芯片造成一定的損壞。方案二: 采用 STM32F107VCT6，片內(nèi)具有 64KB 的 RAM 和 256KB 的 ROM，存儲(chǔ)空間大不需要外擴(kuò)存儲(chǔ)芯片；工作溫度范圍:-40C 到 +85C，滿足工業(yè)現(xiàn)場；支持的接口類型多，包括 USB、USART、SPI、I2C、CAN6，便于以后升級(jí)；電源電壓最大3.6V，最小 2V；支持 JTAG7，具有在線調(diào)試功能；具有在線編程可擦除技術(shù)，當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序

16、的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，不需要對(duì)芯片多次拔插，所以不會(huì)對(duì)芯片造成損壞。所以選擇采用 STM32F107VCT6 作為主控制芯片。2.2 顯示模塊選擇方案和論證方案一：采用 LED 液晶顯示屏,液晶顯示屏的顯示功能強(qiáng)大,可顯示大量文字,圖形,顯示多樣,清晰可見,但是價(jià)格昂貴,需要的接口線多,所以在此設(shè)計(jì)中不采用 LED 液晶顯示屏。方案二：采用點(diǎn)陣式數(shù)碼管顯示，點(diǎn)陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對(duì)于顯示文字比較適合,如采用在顯示數(shù)字顯得太浪費(fèi),且價(jià)格也相對(duì)較高,所以也不用此種作為顯示。方案三：采用米字型 LED 顯示，米字型 LED 價(jià)格適中，單個(gè)就可以顯示所有的數(shù)字

17、和門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)4英文字符，接線方法簡單。所以采用了米字型 LED 作為顯示。2.3 下載方式的選擇方案和論證方案一：通過串口下載程序，首先要將 STM32F107VCT6 的啟動(dòng)模式8設(shè)置為SystemBoot，而默認(rèn)的啟動(dòng)模式是 UserBoot，在 SystemBoot 模式下，STM32 在復(fù)位后不會(huì)執(zhí)行用戶代碼，而是等待串口更新程序。程序運(yùn)行時(shí)，需要將啟動(dòng)模式設(shè)置為 UserBoot 模式，復(fù)位芯片。方案二：通過 USB 接口下載程序，首先要將 STM32F107VCT6 的啟動(dòng)模式設(shè)置為SystemBoot，而默認(rèn)的啟動(dòng)模式是 UserBoot。程序下載成功后，需要將啟動(dòng)

18、模式設(shè)置為 UserBoot 模式，復(fù)位芯片即可看到程序運(yùn)行的現(xiàn)象。方案三： 通過 JLINK 下載程序，不需要改變啟動(dòng)模式，JLINK 仿真器支持的處理器多，與主流的開發(fā)環(huán)境完美結(jié)合。通過 JLINK 仿真器，可以方便地下載和在線調(diào)試代碼。所以采用 JLINK 下載程序。2.4 電路設(shè)計(jì)最終方案確定綜上各方案所述,對(duì)此次作品的方案選定：以 STM32F107VCT6 為主控制器，通過 JLINK 仿真器下載和調(diào)試程序，LED 指示燈顯示測試結(jié)果，米字型 LED 顯示鍵盤測試結(jié)果。主電路采用 STM32F107VCT6 作為主芯片，包括復(fù)位電路、開始按鍵電路、電源模塊、JTAG 下載電路、LE

19、D 工作指示燈電路、米字型 LED 顯示電路、韋根通信電路、電機(jī)控制電路和按鍵測試電路。電路設(shè)計(jì)框圖如圖 2-4 所示：門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)5STM32F107VCT6復(fù)位電路開始按鍵電路電源模塊LED 工作指示燈電路米字型 LED顯示電路韋根通信電路JTAG 下載電路按鍵測試電機(jī)控制電路圖 2-4 電路設(shè)計(jì)框圖門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)63 硬件設(shè)計(jì)3.1 電源設(shè)計(jì)在這里因設(shè)計(jì)分工和側(cè)重點(diǎn)不同，電源模塊先采用通用的電源將 220V 的交流電轉(zhuǎn)換成 12V 的直流電，然后 12V 的電源一方面給英格索蘭的 SXG 系列 CPU 智能卡讀卡器供電，一方面給本設(shè)計(jì)的測試電路供電。上電后，電源工作

20、指示燈 LED5亮，然后經(jīng)過 C4、C5 電容濾波輸入到 LM1117，通過電壓調(diào)節(jié)器 LM1117 調(diào)節(jié)后輸出 3.3V 的電壓，再經(jīng)過 C6、C7 電容濾波，最后輸出穩(wěn)定的 3.3V 電壓。如圖 3-1 所示：C4100nFC7100nF+C510uF+C610uF+12V+3.3V12J1Pow er In12CN1PCBA Power+12VG NDL ED 5L EDR232KV in3GND1V out2U 2L M1117D 54004+12V圖 3-1 電源設(shè)計(jì)3.2 晶振電路單片機(jī)必須在時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下才能進(jìn)行工作，STM32F107VCT6 內(nèi)部含有一個(gè)8MHz 的 RC 振蕩

21、器，但精度較差，通常使用外部高速時(shí)鐘信號(hào)。外部 25MHz 的高速時(shí)鐘首先經(jīng)過時(shí)鐘配置寄存器 2 的 PREDIV2 分頻因子進(jìn)行 5 分頻，然后經(jīng)過PLL2 倍頻因子 8 倍頻后，再經(jīng)過 PREDIV1 分頻因子 5 分頻后得到 8MHz 的時(shí)鐘，然后經(jīng)過時(shí)鐘配置寄存器的 PLL 倍頻系數(shù) 9 倍頻后，輸出精確的 72MHz 時(shí)鐘。如圖 3-2 所示：門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)7 圖 3-2 晶振電路3.3 復(fù)位電路在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，有時(shí)可能對(duì)系統(tǒng)需要進(jìn)行復(fù)位，為了避免對(duì)硬件系統(tǒng)經(jīng)常加電和斷電造成的損害，設(shè)計(jì)了手動(dòng)的復(fù)位電路，如圖 3-3 所示。這種電路的設(shè)計(jì)，在系統(tǒng)的運(yùn)行過程中需要復(fù)位時(shí)，

22、只需使開關(guān)閉合，在 NRST 端就會(huì)出現(xiàn)一定時(shí)間的低電平信號(hào)，從而使 STM32F107VCT6 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)復(fù)位。 圖 3-3 復(fù)位電路3.4 開始按鍵電路系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)先進(jìn)行自檢，然后進(jìn)入停止模式，節(jié)省能耗。需要工作時(shí)，按下開始按鍵產(chǎn)生中斷，喚醒系統(tǒng)，系統(tǒng)進(jìn)入正常工作模式，開始正常工作。機(jī)械開關(guān)連接時(shí)，一旦按下按鍵常常會(huì)出現(xiàn)幾次斷續(xù)的通、斷現(xiàn)象。為了消除這種現(xiàn)象需要去抖動(dòng)，去抖動(dòng)的方式包括硬件去抖動(dòng)和軟件去抖動(dòng)。本設(shè)計(jì)采用硬門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)8件去抖動(dòng)，在開關(guān)旁邊加一個(gè) 104 電容。如圖 3-4 所示： 圖 3-4 開始按鍵電路3.5 韋根通信電路Wiegand（韋根）協(xié)議是由摩托羅拉公

23、司制定的一種通訊協(xié)議，它適用于涉及門禁控制系統(tǒng)的讀卡器和卡片的許多特性；其協(xié)議并沒有定義通訊的波特率、也沒有定義數(shù)據(jù)長度，主要定義了數(shù)據(jù)傳輸方式?，F(xiàn)在應(yīng)用最多的是 26bit 和 34bit。韋根數(shù)據(jù)輸出由二根線組成，分別是 DATA0 和 DATA1，二根線分別將 0 或1 輸出。如果沒有數(shù)據(jù)傳輸，DATA0 和 DATA1 兩根線處于高電平，所以每根線上各加一個(gè)上拉電阻。如圖 3-5 所示： 圖 3-5 韋根通信電路3.6 JTAG 下載電路JTAG（Joint Test Action Group 聯(lián)合測試行動(dòng)小組）是一種國際標(biāo)準(zhǔn)測試協(xié)議（IEEE 1149.1 兼容），主要用于芯片內(nèi)部測

24、試。現(xiàn)在多數(shù)的高級(jí)器件都支持 JTAG協(xié)議，如 DSP、FPGA 器件等。標(biāo)準(zhǔn)的 JTAG 接口是 4 線：門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)9TMS、TCK、TDI、TDO，分別為模式選擇、時(shí)鐘、數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出線。現(xiàn)在，JTAG 接口還常用于實(shí)現(xiàn) ISP（In-System Programmable 在線編程），對(duì) FLASH 等器件進(jìn)行編程。JTAG 編程方式是在線編程，傳統(tǒng)生產(chǎn)流程中先對(duì)芯片進(jìn)行預(yù)編程，再燒寫到板上，現(xiàn)在簡化的流程為先固定器件到電路板上，再用 JTAG 編程，從而大大加快工程進(jìn)度。JTAG 接口可對(duì) PSD 芯片內(nèi)部的所有部件進(jìn)行編程 。IEEE 1149.1 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一個(gè)四

25、線串行接口（第五條線是可選的），該接口稱作測試訪問端口（TAP），用于訪問復(fù)雜的集成電路（IC），例如微處理器、DSP、ASIC 和 CPLD。除了 TAP 之外，混合 IC 也包含移位寄存器和狀態(tài)機(jī)，以執(zhí)行邊界掃描功能。在 TDI（測試數(shù)據(jù)輸入）引線上輸入到芯片中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在指令寄存器中或一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器中。串行數(shù)據(jù)從 TDO（測試數(shù)據(jù)輸出）引線上離開芯片。邊界掃描邏輯由 TCK（測試時(shí)鐘）上的信號(hào)計(jì)時(shí)，而且 TMS（測試模式選擇）信號(hào)驅(qū)動(dòng) TAP 控制器的狀態(tài)。TRST（測試重置）是可選項(xiàng)。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)手冊(cè)中的說明，TRST、TDI、TMS、TCK 引腳上需要接一個(gè) 10K 的上拉電阻。JL

26、INK 仿真器通過 JTAG 接口下載程序，不需要改變啟動(dòng)方式，可以直接下載，還可以在線調(diào)試，簡單方便。電路如圖 3-6 所示：圖 3-6 JTAG 下載電路3.7 電機(jī)控制電路本設(shè)計(jì)采用 H 橋驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng) 130 直流電機(jī)。如圖 3-7 所示，H 橋式電機(jī)驅(qū)動(dòng)門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)10電路包括 6 個(gè)三極管和一個(gè) 130 直流電機(jī)。要使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須導(dǎo)通對(duì)角線上的一對(duì)三極管。根據(jù)不同三極管對(duì)的導(dǎo)通情況，電流可能會(huì)從左至右或從右至左流過電機(jī)，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向。驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)，保證 H 橋上兩個(gè)同側(cè)的三極管不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通非常重要。如果三極管 Q3 和 Q4 同時(shí)導(dǎo)通，那么電流就會(huì)從正極穿過兩個(gè)三

27、極管直接回到負(fù)極，此時(shí)電路上的電流就可能達(dá)到最大值，甚至燒壞三極管?；谏鲜鲈?，在實(shí)際驅(qū)動(dòng)電路中通常要用硬件電路方便地控制三極管的開關(guān)，所以需要添加兩個(gè)三極管 Q1 和Q2。當(dāng) A 為高電平 B 為低電平時(shí)，Q1 導(dǎo)通 Q2 截止，所以 Q3 截止 Q4 導(dǎo)通、Q5 導(dǎo)通 Q6 截止，所以電流方向是從電源正極經(jīng)三極管 Q5 到電機(jī)，再經(jīng)三極管 Q4 到地。相反，當(dāng) A 為低電平 B 為高電平時(shí)，Q1 截止 Q2 導(dǎo)通，所以 Q3 導(dǎo)通 Q4 截止、Q5截止 Q6 導(dǎo)通，所以電流方向是從電源正極經(jīng)三極管 Q3 到電機(jī)，再經(jīng)三極管 Q6 到地。所以只需改變 A、B 電平高低就可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)

28、。電機(jī)啟動(dòng)時(shí)電路中的電流會(huì)突然增大，會(huì)對(duì)其它模塊產(chǎn)生干擾，所以在電源端增加兩個(gè)電容 C20 和 C21，使電流緩慢增加，減小對(duì)其它模塊的干擾。R351KR331KR321KABR341K+3.3VQ 1N PN -8050Q 2N PN -8050Q 3N PN -8050Q 4PNP-8550Q 6PNP-8550D 14148D 34148D 24148D 44148Q 5N PN -8050C20104+C2110uF/16VM12M 1M OT OR圖 3-7 電機(jī)控制電路門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)113.8 主電路設(shè)計(jì)主電路的功能是完成對(duì)英格索蘭的 SXG 系列 CPU 智能卡讀卡器的

29、檢測，通過LED 指示燈和米字型 LED 顯示檢測結(jié)果。主電路上帶有顯示接口，用于指示工作狀態(tài)。電源指示燈用于指示主電路接通電源；工作狀態(tài)指示燈 LED1 用于指示低頻卡的刷卡狀態(tài)，LED1 亮表示低頻卡刷卡成功，滅表示刷卡失敗；工作狀態(tài)指示燈 LED2 用于指示高頻卡的刷卡狀態(tài)，LED2 亮表示高頻卡刷卡成功，滅表示刷卡失??；工作狀態(tài)指示燈 LED3 用于指示SXG 系列智能卡讀卡器的防拆開關(guān)的狀態(tài)，LED3 亮表示讀卡器被打開了，輸出報(bào)警，滅表示讀卡器未被打開；工作狀態(tài)指示燈 LED4 用于指示高頻卡或低頻卡是否存在，LED4 亮表示高頻卡或低頻卡進(jìn)行過刷卡，滅表示沒有刷卡；米字型 LED

30、 用于顯示按鍵的數(shù)字，按鍵測試時(shí)，按 0 到 9 則顯示 0 到 9，按“*”則顯示“A” ，按“#”則顯示“B” 。電路原理圖如圖附錄 1 所示，4 個(gè) LED 指示燈接在 PE 口的 0 到 3 管腳上，米字型 LED 接到 PA 口的 8 到 12 管腳、PC 口的 6 到 9 管腳和 PD 口的 9 到 15 管腳。因?yàn)橐獧z測 SXG 系列 CPU 智能卡讀卡器上的紅色 LED、綠色 LED 和蜂鳴器是否正常，所以 PB 端口的 12 到 14 管腳需要通過驅(qū)動(dòng)電路接到外部端口上，檢測時(shí)與其相應(yīng)的端口相連。SXG6701K 讀卡器帶有鍵盤，其它型號(hào)沒有鍵盤，需要添加一個(gè)型號(hào)檢測選擇開關(guān)

31、，本電路中接到了 PE15 上，低電平時(shí)不進(jìn)行鍵盤檢測，高電平時(shí)進(jìn)行鍵盤檢測。鍵盤檢測時(shí)，將 PA 口的 1 到 7 管腳、PB0 管腳、PB1 管腳、PC4管腳、PC5 管腳和 PE7 管腳通過驅(qū)動(dòng)電路接到 SXG 系列 CPU 智能卡讀卡器的相應(yīng)管腳上，一個(gè)管腳對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)字，共有 12 個(gè)數(shù)字或字符，讀卡器的相應(yīng)管腳收到低電平時(shí)，會(huì)通過韋根通信輸出對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制按鍵編碼，主電路收到后會(huì)通過米字型LED 顯示出對(duì)應(yīng)的數(shù)字或字符。讀卡器具有防拆保護(hù)，主電路通過控制直流電機(jī)使一個(gè)面板遮擋讀卡器上的防拆孔，工作狀態(tài)指示燈 3 亮說明被拆開了，移開面板，工作狀態(tài)指示燈 3 滅，則無報(bào)警信號(hào)。 主電路最

32、重要的是對(duì) SXG 系列 CPU 智能卡讀卡器的高頻卡和低頻卡的檢測，主電路上的韋根通信接口接到 SXG 系列 CPU 智能卡讀卡器上，用戶刷低頻卡時(shí)，讀卡器讀取數(shù)據(jù)通過韋根通信將 26 位數(shù)據(jù)發(fā)送到主電路中，主電路對(duì) 26 位韋根數(shù)門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)12據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，如果正確，工作狀態(tài)指示燈 LED1 和 LED4 亮 1 秒。用戶刷高頻卡時(shí)，讀卡器讀取數(shù)據(jù)通過韋根通信將 34 位數(shù)據(jù)發(fā)送到主電路中，主電路對(duì) 34 位韋根數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，如果正確，工作狀態(tài)指示燈 LED2 和 LED4 亮 1 秒。刷低頻卡和高頻卡沒有先后順序。4 軟件設(shè)計(jì)軟件的設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的應(yīng)用程序。其任務(wù)是在整體

33、設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，確定程序結(jié)構(gòu)，分配內(nèi) RAM 資源，劃分功能模塊，然后進(jìn)行主程序和各模塊程序的設(shè)計(jì)，最后連接起來成為一個(gè)完整應(yīng)用程序，與硬件相結(jié)合完成相應(yīng)功能。4.1 主程序設(shè)計(jì)主程序采用模塊化設(shè)計(jì)，流程圖如圖 4-1 所示。從流程圖可以看出，主程序的組成是通過分別調(diào)用各子程序組成總體系統(tǒng)功能，能很直觀的看出主程序所要完成的功能，系統(tǒng)上電后首先是系統(tǒng)初始化，配置每個(gè)寄存器和初始化結(jié)構(gòu)體和變量，然后是系統(tǒng)自檢，確保本測試電路能夠正常工作，之后設(shè)置開始按鍵為中斷模式，為了節(jié)省能耗系統(tǒng)進(jìn)入停止模式。當(dāng)需要工作時(shí)，按下開始鍵產(chǎn)生中斷喚醒系統(tǒng)，系統(tǒng)進(jìn)入正常工作模式，調(diào)用 LED 和蜂鳴器測試子程

34、序測試 SXG 系列 CPU 智能卡讀卡器上的綠色 LED、紅色 LED 和蜂鳴器能否正常工作，然后調(diào)用電機(jī)控制子程序檢測讀卡器上的防拆保護(hù)功能能否工作。如果在讀卡器上刷高頻卡或低頻卡則調(diào)用高頻卡或低頻卡校驗(yàn)子程序，校驗(yàn)從卡上讀取的數(shù)據(jù)是否正確。最后判斷是否進(jìn)行按鍵測試，首先判斷型號(hào)選擇開關(guān)引腳的電平，若為低電平則測試結(jié)束，若為高電平，則調(diào)用按鍵測試子程序，測試完進(jìn)入停止模式，等待下一次測試。門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)13系統(tǒng)初始化系統(tǒng)自檢開始鍵設(shè)為中斷模式系統(tǒng)進(jìn)入停止模式按下開始鍵，喚醒系統(tǒng)調(diào)用測試綠色 LED、紅色 LED 和蜂鳴器子程序調(diào)用退出停止模式子程序調(diào)用電機(jī)控制子程序調(diào)用高頻卡或低

35、頻卡校驗(yàn)子程序型號(hào)選擇開關(guān)是高電平？按鍵測試YN開始門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)14圖 4-1 主程序流程圖4.2 系統(tǒng)初始化在使用一個(gè) GPIO 之前，一般需要對(duì) GPIO 引腳的時(shí)鐘、引腳的模式以及速率進(jìn)行設(shè)定。STM32 的 IO 口可以由軟件配置成 8 種模式：模擬輸入、輸入浮空、輸入下拉、輸入上拉、開漏輸出、推挽輸出、復(fù)用功能開漏輸出和復(fù)用功能推挽輸出。IO 端口作為輸出時(shí)，可以軟件配置端口最大支持的時(shí)鐘速率：10MHz、2MHz 和50MHz。系統(tǒng)初始化包括初始化 4 個(gè) LED 指示燈和米字型 LED、初始化電機(jī)控制、初始化防拆保護(hù)引腳、初始化型號(hào)選擇開關(guān)、初始化韋根通信接口、初始化

36、檢驗(yàn)讀卡器上的 LED 和蜂鳴器的引腳和初始化按鍵測試。初始化時(shí)都需要打開對(duì)應(yīng)端口的時(shí)鐘，4 個(gè) LED 指示燈、米字型 LED、按鍵測試、電機(jī)控制和檢驗(yàn)讀卡器上的 LED和蜂鳴器的引腳配置成輸出模式，時(shí)鐘速率設(shè)置為 50MHz；防拆保護(hù)、型號(hào)選擇開關(guān)的引腳設(shè)為輸入模式，不需要設(shè)置時(shí)鐘速率；韋根通信接口的引腳設(shè)為中斷模式，輸入上拉，下降沿觸發(fā)。如圖 4-2 所示：初始化 4 個(gè) LED 和米字型 LED初始化防拆保護(hù)引腳初始化韋根通信接口初始化型號(hào)選擇開關(guān)初始化電機(jī)控制開始門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)15圖 4-2 系統(tǒng)初始化流程圖4.3 系統(tǒng)自檢低電平點(diǎn)亮 LED，高電平熄滅 LED。首先 4

37、個(gè) LED 和米字型 LED 對(duì)應(yīng)的引腳輸出低電平，然后延遲 1 秒，最后輸出高電平。如圖 4-3 所示：圖 4-3 系統(tǒng)自檢流程圖4.4 開始鍵設(shè)為中斷模式 STM32 的所有 GPIO 管腳都可以作為中斷輸入源，通過復(fù)用的方式使其對(duì)處理器來說來自 GPIO 的一共有 16 個(gè)中斷 Px15:0。開始鍵接在 PE14 上，所以中斷是外中斷線 14。如圖 4-4 所示：初始化按鍵測試的引腳初始化綠色 LED、紅色 LED 和蜂鳴器返回返回4 個(gè) LED 和米字型 LED 對(duì)應(yīng)的引腳輸出低電平延遲 1 秒4 個(gè) LED 和米字型 LED 對(duì)應(yīng)的引腳輸出高電平配置中斷源、外中斷線、中斷觸發(fā)方式打開

38、端口時(shí)鐘，引腳設(shè)為輸入浮空開始開始門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)16圖 4-4 開始鍵設(shè)為中斷模式4.5 進(jìn)入停止模式停止模式是在 Cortex-M3 的深睡眠模式基礎(chǔ)上結(jié)合了外設(shè)的時(shí)鐘控制機(jī)制。進(jìn)入停止模式：首先設(shè)置 Cortex-M3 系統(tǒng)控制寄存器中的 SLEEPDEEP 位，清除電源控制寄存器(PWR_CR)中的 PDDS 位，然后通過設(shè)置 PWR_CR 中 LPDS 位選擇電壓調(diào)節(jié)器模式，最后執(zhí)行 WFI 指令。如圖 4-5 所示：圖 4-5 進(jìn)入停止模式流程圖4.6 配置系統(tǒng)時(shí)鐘任一個(gè)外部中斷即可喚醒系統(tǒng)，喚醒后需要配置系統(tǒng)時(shí)鐘。激活 HSE(高速外部時(shí)鐘)，待 HSE 穩(wěn)定后，激活 P

39、LL，把 PLL 作為系統(tǒng)時(shí)鐘源。如圖 4-6 所示：返回設(shè)置中斷通道、優(yōu)先級(jí)啟動(dòng)中斷返回執(zhí)行 WFI(等待中斷)指令設(shè)置 PWR_CR 寄存器的 LPDS 位設(shè)置系統(tǒng)控制寄存器的 SLEEPDEEP 位清除 PWR_CR 寄存器的 PDDS 位開始開始門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)17圖 4-6 配置系統(tǒng)時(shí)鐘4.7 電機(jī)控制電機(jī)控制部分對(duì)應(yīng)兩個(gè)管腳 A 和 B，管腳 A 為高電平管腳 B 為低電平時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)；管腳 A 為低電平管腳 B 為高電平時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)；管腳 A 和管腳 B 的電平相同時(shí)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖 4-7 所示：圖 4-7 電機(jī)控制流程圖返回激活 PLL選擇 PLL 作為系統(tǒng)時(shí)鐘源

40、激活 HSE(高速外部時(shí)鐘)返回延遲 4 秒管腳 A 和管腳 B 都設(shè)為低電平，電機(jī)停止管腳 A 設(shè)為高電平，管腳 B 設(shè)為低電平，電機(jī)正轉(zhuǎn)延遲 4 秒管腳 A 和管腳 B 都設(shè)為低電平，電機(jī)停止管腳 A 設(shè)為低電平，管腳 B 設(shè)為高電平，電機(jī)反轉(zhuǎn)延遲 1 秒開始門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)184.8 韋根通信測試這是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，SXG 系列 CPU 智能卡讀卡器要讀取低頻卡和高頻卡的數(shù)據(jù)，而且無先后順序，低頻卡 26 位韋根數(shù)據(jù)，高頻卡 34 位韋根數(shù)據(jù)。韋根數(shù)據(jù)輸出由二根線組成，分別是 DATA0 和 DATA1；二根線分別將0或1輸出。 輸出0時(shí)：DATA0 線上出現(xiàn)負(fù)脈沖；輸出1時(shí)：DAT

41、A1 線上出現(xiàn)負(fù)脈沖；負(fù)脈沖寬度 TP=100 微秒；周期 TW=1600 微秒。韋根的接收對(duì)時(shí)間的實(shí)時(shí)性要求比較高，如果用查詢的方法接收會(huì)出現(xiàn)丟幀的現(xiàn)象：假設(shè)查詢到DATA0 為 0 時(shí)主程序正在指向其他任務(wù)，等主程序執(zhí)行完該任務(wù)時(shí) DATA0 已經(jīng)變?yōu)?1 了，那么這樣就導(dǎo)致了一個(gè) 0 位丟了，這樣讀出的卡號(hào)肯定奇偶校驗(yàn)通不過，所以表現(xiàn)出 CPU 接收不到 ID 模塊發(fā)送的卡號(hào)了，唯一的辦法是在外部中斷里接收每個(gè)位。當(dāng)有韋根數(shù)據(jù)傳輸時(shí)產(chǎn)生中斷，在中斷里接收韋根數(shù)據(jù)，接收完后需要對(duì)韋根數(shù)據(jù)的位數(shù)進(jìn)行判斷。如果是 26 位數(shù)據(jù)，調(diào)用 26 位韋根數(shù)據(jù)校驗(yàn)程序進(jìn)行校驗(yàn)，若數(shù)據(jù)正確，面板上的指示燈

42、 LED1 和 LED4 亮 1 秒；如果是 34 位數(shù)據(jù)，調(diào)用 34位韋根數(shù)據(jù)校驗(yàn)程序進(jìn)行校驗(yàn)，若數(shù)據(jù)正確，面板上的指示燈 LED2 和 LED4 亮 1秒。如圖 4-8 所示： N Y N Y N 中斷里讀取韋根數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是 26 位？低頻卡標(biāo)志 low 置 1，調(diào)用 26 位韋根數(shù)據(jù)校驗(yàn)程序進(jìn)行校驗(yàn)數(shù)據(jù)正確？高頻卡標(biāo)志 high 置1，調(diào)用 34 位韋根數(shù)據(jù)校驗(yàn)程序進(jìn)行校驗(yàn)數(shù)據(jù)正確？LED2 和 LED4 亮 1 秒LED4 亮1 秒LED4亮 1秒開始門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)19 Y N Y 圖 4-8 韋根通信測試4.9 按鍵測試僅適用于型號(hào) SXG6701K，首先判斷型號(hào)選擇開關(guān)的狀

43、態(tài)，若是高電平則進(jìn)行按鍵測試。主設(shè)備通過控制邏輯電路模擬按鍵，讀卡器上一共有 12 個(gè)按鍵。按鍵接收到低電平時(shí)，會(huì)通過韋根輸出對(duì)應(yīng)的 4 位二進(jìn)制按鍵編碼，韋根數(shù)據(jù)不需要校驗(yàn)，同時(shí) 12 個(gè)按鍵的引腳不能同時(shí)為低電平。如圖 4-9 所示： YLED1 和 LED4 亮 1 秒低頻卡和高頻卡標(biāo)志都是 1 ？返回給下一個(gè)按鍵引腳輸出低電平型號(hào)選擇開關(guān)是高電平？讀取按鍵的韋根數(shù)據(jù)米字型 LED 顯示相應(yīng)的數(shù)字或字符N開始門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)20 N Y 圖 4-9 按鍵測試5 系統(tǒng)調(diào)試單片機(jī)系統(tǒng)經(jīng)過總體設(shè)計(jì)，完成了硬件和軟件設(shè)計(jì)開發(fā)。通過軟件和硬件相結(jié)合系統(tǒng)即可運(yùn)行。但編制好的程序或焊接好的線路

44、不能按預(yù)計(jì)的那樣正常工作是常見的事，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些硬件、軟件上的錯(cuò)誤，這是軟件和硬件開發(fā)者經(jīng)常遇見的，這就需要通過調(diào)試來發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并加以改正。調(diào)試可分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)利用 JLINK 仿真器進(jìn)行了在線調(diào)試，并運(yùn)行成功，最后進(jìn)行實(shí)物圖的硬件組裝與調(diào)試，這樣就給開發(fā)者在提供了方便。5.1 軟件調(diào)試本設(shè)計(jì)是利用 Proteus 軟件進(jìn)行調(diào)試的，完全用仿真軟件在 PC 機(jī)上對(duì)目標(biāo)電路原理圖和程序進(jìn)行檢測和調(diào)試。調(diào)試過程中單片機(jī)相應(yīng)輸入端由通用鍵盤和鼠標(biāo)設(shè)定，運(yùn)行狀態(tài)、各寄存器狀態(tài)、端口狀態(tài)等都可以在指定的窗口區(qū)域顯示出來，以確定程序運(yùn)行有無錯(cuò)誤。目標(biāo)程序糾錯(cuò)：該階段工作通常在目標(biāo)程序編輯

45、時(shí)就完成。一般來說，仿真軟件能為用戶輸入的程序指令糾錯(cuò)，包括書寫格式、標(biāo)號(hào)未定義或多重定義、轉(zhuǎn)移地址溢出等錯(cuò)誤。整體程序調(diào)試：即把各子程序整體連起來進(jìn)入到綜合電路調(diào)試，看是否能實(shí)現(xiàn)預(yù)計(jì)的功能顯示。在這階段若發(fā)生故障，可以考慮各子程序在運(yùn)行時(shí)是否破壞現(xiàn)場，數(shù)據(jù)緩沖單元是否發(fā)生沖突，標(biāo)志位的建立和清除在設(shè)計(jì)上是否失誤，堆棧是否溢出，輸入輸出狀態(tài)是否正常等。經(jīng)過多次修改程序最后調(diào)試出來理想的效果，用軟件模擬器調(diào)試不需任何在線返回12 個(gè)按鍵測試完？門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)21仿真器，也不需要用戶樣機(jī)，直接就可以在 PC 機(jī)上開發(fā)和調(diào)試。調(diào)試和修改完畢后可以直接使用編程器將軟件固化在目標(biāo)系統(tǒng) ROM

46、中，然后投入運(yùn)行。5.2 硬件調(diào)試單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是分不開的，許多硬件故障在軟件調(diào)試時(shí)才能發(fā)現(xiàn)，但通常要先排除系統(tǒng)中明顯的硬件故障。調(diào)試工作可以分為四步：線路檢查：根據(jù)硬件邏輯設(shè)計(jì)圖，仔細(xì)檢查樣機(jī)線路是否連接正確，并核對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格和安裝是否符合要求，必要時(shí)可用萬用表檢測線路通斷情況。電源調(diào)試：樣機(jī)的第一次通電測試很重要，若樣機(jī)中存在電源故障，則加電后將造成器件損壞。調(diào)試的方法有兩種：一種是斷開樣機(jī)穩(wěn)壓電源的輸出端，檢查空載時(shí)電源工作情況；另一種是拔下樣機(jī)上的主要集成芯片，檢查電源的負(fù)載能力（用假負(fù)載） 。確保電源無故障并性能符合設(shè)計(jì)要求。通電檢查：在確保電源良好前提下

47、，接通電源。最好在電源與其余電路之間串接一個(gè)電流表。若接通后電流很大，必須立即切斷電源。電源大得超出正常范圍，說明電路中有短路或故障。通電檢查的主要目的是看系統(tǒng)是否存在短路或由元器件損壞、裝配錯(cuò)誤引起的電流異常。檢查芯片的邏輯關(guān)系是否出錯(cuò)：加電后檢查各芯片插座上相關(guān)引腳的電位，仔細(xì)測量相應(yīng)的輸入輸出電平是否正常。單片機(jī)系統(tǒng)大都是數(shù)字邏輯電路，使用電平檢查法可首先查出邏輯設(shè)計(jì)是否正確，選用器件和連接關(guān)系是否符合要求等。硬件檢測完畢后，使用 JLINK 仿真器連接 PC 和 JTAG 接口，下載程序和進(jìn)行在線單步調(diào)試，使用 JLINK 仿真器可以通過硬件直觀地看到每段代碼的執(zhí)行結(jié)果。本設(shè)計(jì)特點(diǎn)突出

48、，性價(jià)比高，適合于工廠檢測，有很高應(yīng)用價(jià)值。門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)22結(jié)束語硬件系統(tǒng)關(guān)系到所要設(shè)計(jì)的電子產(chǎn)品好壞，如系統(tǒng)抗干擾性等，所以要合理地安排盡量減少干擾提高性能。單片機(jī)是很容易受干擾的控制器，當(dāng)采用外部晶振時(shí)，應(yīng)盡量讓其靠近單片機(jī)減少對(duì)其干擾，防止程序亂飛現(xiàn)象。同時(shí)還可以采用隔離等方式減少干擾，硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞很大部分來源于經(jīng)驗(yàn)，所以我們要有動(dòng)手的好習(xí)慣。軟件設(shè)計(jì)是核心部分，具有多樣化、靈活性高、易移植等優(yōu)點(diǎn)，要深深理會(huì)各指令的含義才能更加熟練應(yīng)用。低功耗處理是本設(shè)計(jì)的一大特色，當(dāng)系統(tǒng)不工作時(shí)，進(jìn)入停止模式節(jié)省功耗，需要運(yùn)行時(shí)喚醒系統(tǒng)，進(jìn)入正常工作模式開始工作。軟件的設(shè)計(jì)大部分采用

49、模塊化設(shè)計(jì)的方法以方便調(diào)試，并使其可讀性大大增強(qiáng)，方便更改和移植。在這次設(shè)計(jì)中我學(xué)到了很多知識(shí)，包括軟件方面的和硬件方面的。STM32F107VCT6 這個(gè)芯片是我第一次使用，剛開始完全不知道怎么辦，還好官方提供了不少例程，學(xué)習(xí)了一段時(shí)間了解了大概。在硬件設(shè)計(jì)上，每個(gè)芯片的電源端通常要加一個(gè)電容進(jìn)行濾波，晶振的位置最好緊挨主芯片。畫 PCB 時(shí)，要查清楚各元器件的封裝，電源線要盡可能的粗些，PCB 盡可能的緊湊和美觀。門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)23致 謝門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)24參考文獻(xiàn)1肖碩,荊剛,李莉娜等.單片機(jī)數(shù)據(jù)通信典型應(yīng)用大全M.北京：中國鐵道出版社,20112胡漢才.單片機(jī)原理及其

50、接口技術(shù)M.北京：清華大學(xué)出版社,20103喻金錢,喻斌.STM32F 系列 ARM Cortex-M3 核微控制器開發(fā)與應(yīng)用M.北京：清華大學(xué)出版社, 20114謝宜仁.單片機(jī)實(shí)用技術(shù)問答M.北京：人民郵電出版社,20035房小翠,王金鳳.單片機(jī)實(shí)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)M.北京：國防工業(yè)出版社,19996何立民.單片機(jī)高級(jí)教程應(yīng)用與設(shè)計(jì)M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社,20007范書瑞.Cortex-M3 嵌入式處理器原理與應(yīng)用M.西安：電子工業(yè)出版社,20118姚文詳.ARM Cortex-M3 權(quán)威指南M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社,20099劉國榮.單片微型計(jì)算機(jī)技術(shù)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社

51、,199610王迎旭.單片機(jī)原理與應(yīng)用M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,200411劉軍.例說 STM32M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社,201112高峰.單片微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)M.北京：科學(xué)出版社,200313何宏.單片機(jī)原理與接口技術(shù)M.北京：國防工業(yè)出版社,200614楊西明,朱騏.單片機(jī)編程與應(yīng)用入門M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,200415蒙博宇.STM32 自學(xué)筆記M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社,201216廖義奎.Cortex-M3 之 STM32 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)M.北京：中國電力出版社,201217李寧.ARM MCU 開發(fā)工具 MDK 使用入門M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社,

52、201218楊剛.32 位嵌入式系統(tǒng)與 SoC 設(shè)計(jì)導(dǎo)論M.西安：電子工業(yè)出版社,201119陳志旺.STM32 嵌入式微控制器快速上手M.西安：電子工業(yè)出版社,201220Joseph Yiu.The Definitive Guide To The ARM Cortex-M3M.California：Information Storage Devices,2008門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)25附 錄附錄 1 硬件電路圖門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)26L ED 2L ED 3L ED 4+3.3VR20470R21470R22470L ED 1R19470+3.3VC4100nFC7100nF+C5

53、10uF+C610uF+12V+3.3VR1710K+3.3VC1104+3.3VR1R6R3R4R2R5R14R13R11R12R9R8R10R7R16R15220start670112J2CON 212J1Pow er InS3SW SPD Tdata0data112CN1PCBA Power+12VG NDL ED 5L ED電源模塊R232KV in3GND1V out2U 2L M1117D 54004+12V1342S1SW_PUSHL 1L 2L 3L 4L 5L 6L 7L 8L 9L 10L 11L 12L 13L 14L 15L 16L ED 1L ED 2L ED 3L

54、ED 4A 11J2H3F4G 15M6N7E8K17D 19D 210COM11D P12C13L14G 215B16A 1A 2BCD 2D 1EFHJKG 2LMNG 1D PA 218U 1D PY _16R7010KR7110K+3.3VR8010K韋根通信型號(hào)選擇開始按鍵V CC1/T RST3T DI5T MS7T CK9RTCK11T DO13/SRST15D BG RO17D BG ACK19V CC2G ND4G ND6G ND8G ND10G ND12G ND14G ND16G ND18G ND20JTA G 1R2610KR2710KR2810KR2910KR3010K

55、R3110K+3.3V+3.3VT RSTT DIT MS/SW D IOT CK /SW CLKT DO /SW ORESE T220JTAG下載米字型LED工作狀態(tài)指示燈R351KR331KR321KABR341K+3.3VQ 1N PN -8050Q 2N PN -8050Q 3N PN -8050Q 4PNP-8550Q 6PNP-8550D 14148D 34148D 24148D 44148Q 5N PN -8050C20104+C2110uF/16VC8100nFPA023PA124PA225PA326PA429PA530PA631PA732PA867PA968PA1069PA1

56、170PA1271PA1372PA1476PA1577PB035PB136PB237PB389PB490PB591PB692PB793PB895PB996PB1047PB1148PB1251PB1352PB1453PB1554PC015PC116PC217PC318PC433PC534PC663PC764PC865PC966PC1078PC1179PC1280PC137PC148PC159V DD _275V DD _3100V DD _428V DD _511V DD A22V RE F+21V DD _150PD1562PD1461PD1360PD1259PD1158PD1057PD956

57、PD855PD788PD687PD586PD485PD384PD283PD182PD081PE1546PE1445PE1344PE1243PE1142PE1041PE940PE839PE738PE65PE54PE43PE32PE21PE198PE097V SS_274V SS_399V SS_427V SS_510V SSA19V RE F-20V SS_149N C73O SC_IN12O SC_OU T13BOO T 094N RST14V BA T6U 3STM 32F107V C+3.3VC320pFC220pFY 125M H zR251M+3.3VR2410KC14104start

58、6701data0data1ABgled1rled1beep1key1key2key3key4key5key6key7key8key9key10key11key121342S2SW_PUSHL 1L 2L 3L 4C11100nFC12100nFC13100nF+3.3V+3.3V+3.3V+3.3VC15100nFL ED 1L ED 2L ED 3L ED 4L 5L 6L 7L 8L 9L 10L 11L 12L 13L 14L 15L 161J5CON 1T MS/SW D IOT CK /SW CLKT DIT DO /SW OT RSTRESE T電機(jī)控制主芯片M12M 1M OT

59、 OR門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)27附錄 2 PCB 板門禁讀卡器功能測試儀設(shè)計(jì)28附錄 3 主程序源代碼/*主文件*/* Includes -*/#include stm32f10 x.h#include /* Private macro -*/*延遲時(shí)間*/#define ONESECONDS25000000 /1 秒#define SECONDS100000000 /4 秒/* Private variables -*/ErrorStatus HSEStartUpStatus; /HSE 啟動(dòng)狀態(tài)u8 high=0,low=0; /高頻卡和低頻卡的標(biāo)志u8 temp=0; /韋根數(shù)據(jù)的位數(shù)

60、u8 buffer35;/存放韋根數(shù)據(jù)/* Private function prototypes -*/void SYSCLKConfig_STOP(void); /從停止模式喚醒后，配置系統(tǒng)時(shí)鐘void LED_config(void); /初始化 FCT 上 4 個(gè) LEDvoid start_Int(void); /初始化開始鍵為中斷模式void MI_LED_config(void); /初始化 FCT 上米字 LEDvoid MOTOR_config(void); /初始化 FCT 上電機(jī)引腳void SW_config(void); /初始化 6701 選擇引腳void WG_c