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STC89C52单片机主控模块该设计方案选用的是根据STC89C52单片机操纵的芯片STC89C52芯片拥有52位芯片应用8位CPU、多路记时器和计数器、串行通信端口、功能损耗低、价格便宜、简易的编写程序等作用可以适用多次写实际操作。52单片机有40个针角在其中P0和P1、P252最小系统由晶体电源电路和延时电路构成。晶振电路是单片机的主要器件只有晶振运行的单片机才可以工作晶振电路的容积尺寸确定了晶振电路是不是能正常的振动。电力电容器规格一般在22uf到30uf中间在电焊焊接晶振中应留意晶振距单片机芯片不要很远。太远的电焊焊接路线会生存摩擦于是阻力越大振动的工作电流就越小使晶体不可以正常的振动。电源电路设计主要是为了避免单片机进入死路使单片机修复到刚启动的情况。在延时电路中电力电容器应用10UF单片机RST为校准针角初始值为低电频按复位开关后单片机RES联接到VDD上可以重新启动全部系统软件。10K电阻器关键避免重设按键根据按VDD和GND短路故障进而使操作系统不能正常的工作中。该元件选用ATMEL密度高的非易失性存储器生产技术生产制造兼容行业标准MCS-51指令系统和导出标准。STC89C52的最小系统有40个管脚一个组成震荡器的功率放大反相放大器。晶体振荡器的频率通常是11.0592Mhz片内时钟产生器将震荡频率两分频造成两相时钟P1和P2提供给单片机设计。晶振电路的频率设定得越大周期时间越快。MCU的校准和复位电路主要是避免程序执行进入到无限循环。当复位电路被启用时就可以停止不断循环实际操作而且可以从头开始程序执行。图3-3 STC89C52的引脚图3-4 STC89C52电路图3.3 LCD12864液晶显示屏模块本设计方案采用LCD12864表明客户情况为4位/8位并行或2线/3线串行通信模式。由于并行比串行通信快许多因此采用并行模式屏幕分辨率128X64电源电压低。内嵌汉字库给予8192个16X6点阵中国汉字还包括128个16X8点阵ASCII字段名。利用该控制模块灵便的页面模式和简易的使用命令可以在工业触摸屏产生一个字符串。它可以表示4行81列即32个中国汉字。已经界定了12864的详细地址(开始详细地址80)。与同种类的LCD控制模块对比不论是硬件开发或是程序代码都需要简易和划算得多。RC522作为一种高度集成的非接触式读写卡芯片。主要是通过天线发送无线波信号将传输的波信号进行转换、整流和滤波进行进一步的处理最后输出到IC卡的电路中。IC卡将收到的载波信号经过一系列的调制解调的方法把处理后的数据发送到IC卡的控制器进行控制和管理。IC卡对数据进行处理和识别在将波信号通过天线发送会读卡器芯片读卡器芯片也会进行调整和解调来处理这些信息构成了一个通信回路。采集IC卡信息。在靠近IC卡时IC卡本来就是一个无源的芯片RC522射频与IC卡会通过产生共振获取卡内信息在内部的磁波的激励下不断能对内部电容放电当电容接收到2V左右的电压时就会将电压传输给到单片机另外对IC卡里的信息进行读取。3.5 蜂鸣器报警模块在图书馆智能管理系统中蜂鸣器是用于警报的。IC卡在运作时假如正常的工作中刷卡后会有声音。假如不成功会进行提醒。硬件配置IO端口P1.0与MCU通讯。当IO接受到脉冲信号时蜂鸣器没法正常工作因而没法提醒。假如它接受到低电平它将正常的提醒。高低电平实际操作由三极管操纵。为了更好地限定三极管的电流电焊焊接100欧的电阻。蜂鸣器一般分成积极蜂鸣器和处于被动蜂鸣器。一般大家用的是无源的被动蜂鸣器根据在蜂鸣器两边增加波形来出现响声。蜂鸣器主要运用于提示客户刷卡的实际效果避免客户用失效卡刷卡。因而在这个设计中必须一个蜂鸣器。单片机设计I/O口的推动电流远远地不能达到蜂鸣器的常规推动电流。此刻就要一个三极管来放大电流。普遍的三极管分成NPN和PNP不一样的三极管有不同的管脚推动脉冲信号。本设计选用NPN三极管S8550。当51单片机的P1.1端口处在低电平时三极管关断。这时电流根据蜂鸣器系统软件警报。相反假如处在脉冲信号三极管便会关闭电流不流蜂鸣器也不会响。因此根据系统控制引脚的脉冲信号蜂鸣器就可以发音和关掉。3.6 电源供电模块在智能化图书管理系统中电源模块的功能是为收集与操纵主控芯片模块、数据采集与显示模块等模块给予电源。为了确保电源的稳定度和考虑高压的影响我们在电源上联接了2个10UF的电容器。电源的平稳确保了输出电压的稳定性和系统的平稳运作。正负要联接恰当不然电源正级和系统正极无法连接系统没法工作中。电源模块为全部系统配电。智能图书馆系统应用5V工作电压。当电源电源开关合闭时电源的正级与全部电源电路的正级相接系统处在工作状态。还为主板芯片、功能键模块、串口通信模块、微波射频模块、液晶显示屏等模块配电。当电源开关关掉时系统处在非工作状态。除此之外在电源的正负安装了一个10uF的电容器主要运用于过滤避免电源工作电压的细微起伏危害的功能性运用。3.7 独立按键模块在智能图书馆系统软件中有三个独立的作用按钮菜单、申请注册和撤销及其一个重设按钮。独立按钮的一端连接到单片机的I/O引脚另一端连接到开关电源和GND。默认设置状况下连接到单片机I/O引脚的一端为脉冲信号。当独立键被启动时与单片机的连接端将与GND端连接单片机的I/O变成低电频并被降低系统软件将实行该键的有关命令。图3-12按键电路图第四章软件设计4.1软件主程序流程框系统是以STC89C52单片机为主控芯片RFID射频模块读取卡片的信息独立按键操作控制切换功能LCD12864液晶显示屏显示IC卡卡号和用户信息等部分组成智能图书馆管理系统。软件的LCD12864显示屏依据按键显示不一样的菜单页面。图书管理系统通电时系统会对每个组件完成复位随后主板芯片会一直查验功能键是不是按下。当“菜单”按钮被按下时MCU将实行对应的命令和程序流程。当按下注册按钮或撤销按钮时LCD显示屏将表明注册取得成功和撤销取得成功等信息内容。随后按“菜单”按钮系统将回到刷信用卡页面。仅有注册的IC卡才可以在智能图书馆系统中应用。假如IC卡未注册LCD将表明失效卡。RC522射频控制模块检验置放在射频磁感应区的IC卡的情况。当按下注册按钮或销户按钮时系统将注册并注销IC卡并根据无源蜂鸣器和led灯提醒。图4-1为软件主流程图图4-1为软件组成模块图。图4-1 软件主流程图第五章系统调试系统软件调试包括硬件调试、软件调试和整体调试包括表明功能、功能键实际操作、硬件电焊焊接、配电、编码编辑和下载及其系统软件整体功能的完成。5.1硬件调试5.1.1 单片机调试在STC89C52的最小系统中要留意的是晶振电路它是最小系统的关键电路。电路中的电容器对晶振的高低起着关键性的功效决策了所有系统软件是否正常的运作。通常应用22uf到30uf中间的电容器。此外晶振的安装部位不可以离单片机很远间距要适合。电路越大功能损耗越大。因此要防止寄生电阻器震动过大造成电流量过小的状况使晶体振荡。因此在设计过程中必须事先设定有效的部位用万能表检验电路是不是有通路或短路故障或短路避免无效。留意单片机不必按反。假如按反处理芯片会毁坏成本费高。调节结果显示单片机可以正常的工作中没有处理芯片烧毁或时有工作电流穿过。5.1.2 RC522射频模块调试智能化图书管理系统RC522射频模块的调试必须与射频模块和单片机设计相互之间的通讯联接相应的IO口。给予的工作电流应合乎射频模块的正常的工作电流。假如电流过小射频模块将不能正常的工作。因此连接的情况下RFID要外接电源正级确保电流。此外RFID射频模块的工作工作频率是高频检测IC卡时必须将其放置射频模块的检测范畴内。假如IC卡检测部位不正确调试数据显示RC522射频模块工作电源电路和次数正常的可以检测到IC卡不会有没法工作的问题。5.1.3 蜂鸣器模块调试应用蜂鸣器时检查三极管的引脚连接是不是恰当检查NPN和PNP留意三极管不必接反不然会烧毁。依据网站的材料寻找三极管的正负极。三极管电焊焊接有误蜂鸣器就无法正常的工作由于电源电路中经过的电流量过小。此外检查蜂鸣器的正负是不是接反。假如三极管和蜂鸣器连接取得成功且正常的检查基级的连接IO口是不是与编码的IO口相匹配。根据高低电频操纵推动三极管工作使蜂鸣器正常的工作。还可以用滑动变阻器来调整蜂鸣器的响声。调节結果是蜂鸣器能正常的发音。5.1.4 LCD12864液晶显示屏调试用万用表检测下12864液晶连接的IO口是否和应用的主控芯片的IO口是否一致同时检测连接好的电路是否有短路的现象在检测完电路无误时在检测程序中应用的IO 口是否和硬件上的一致。调试结果为LCD12864可以正常显示图像界面。5.1.5 电源调试该系统应用5V电压为全部构件配电。需要一个数字示波器来观察电压稳定性。在电压不稳定的情形下可以在交流稳压器和电力电容器中调整电压稳定性为每个控制模块供应平稳的电压确保全部系统的稳定工作。是驱动力系统的关键。假如开关电源不可以给予系统需要的电压全部系统就没法工作中。电压过高就会造成程序模块损坏毁坏而电流量过低则会造成控制模块因电量不足而没法正常的应用。与此同时必须用数字万用表来明确电压稳定性。不稳定的情况下加个电源芯片。调节结果显示导出电压平稳符合要求系统可以平稳运作。5.2 软件调试5.2.1 LCD12864液晶显示屏调试在调试全过程中程序下载后液晶屏上面有错码可以用液晶屏上显示的地址码解决困难。要在LCD12864上显示所需的内容必须把握程序中显示的时钟频率。您可以依据先后顺序调节64字符的显示以得到所需的结果。调试结果根据将程序烧入单片机设计LCD12864可以依据程序显示不一样的界面。5.2.2 RC522射频模块调试通过将代码烧入到单片机中RC522射频模块是否可以正常工作在检测IC卡时放在射频模块检测的范围内是否会检测IC卡到位置是否会根据IC卡的位置让蜂鸣器发出失败或者无效卡的提示。调试结果将程序烧入到单片机中RC522可以正常工作并且可以检测出IC卡会根据IC卡的位置让蜂鸣器发出失败或者无效卡的提示。5.3 整体调试系统的整体调试首先给下位机进行上电。LED小灯处于一个灭的状态液晶显示屏上显示“欢迎您使用图书馆管理系统”等字说明液晶显示屏的初始化完成。打开上位机进入登录界面输入账户和密码进行登录。登入进去下位机进行刷卡的操作RC522将收集到的信号传输到单片机单片机进行数据的处理这时上位机就会与数据库里存放的信息进行比对如果匹配则显示用户的用户名和借阅的图书的信息以及IC卡的卡号。同时LED小灯会发出亮光。如果不匹配则蜂鸣器则会发出响声。LCD12864液晶显示屏就会显示无效卡对于第一次对IC卡进行初始化时可以按下“注册”按键对IC进行注册注册操作上位机就要连接数据库进行用户信息的添加然后进行一系列的充值、借阅图书等操作。同时要撤销一张IC卡时要对下位机进行操作按下“撤销”按键此时的上位机会将IC卡的信息从数据库当中进行删除。一张被撤销了的IC卡如果进行第二次刷卡则会被视为无效卡。第六章总结对于基于RRFID与单片机、IC卡和上位机的智能图书馆系统设计我是从两个方面进行考虑的分别是硬件设计和软件设计。首先对硬件进行设计第一步是先购买所需要的硬件。硬件有STC89C52单片机芯片、LCD12864液晶显示屏、40插槽、11.059M晶振、30pf电容、10uf电容、DC电源头、按键、电源开关 、USB供电源、5V有源蜂鸣器、RC522射频、串口线、RS232、IC卡、杜邦线、绿色LED灯、1N4007二极管、插针等电器元件。然后将硬件集成到PCB板上。进行硬件开发编写代码对于编码的编写可以借鉴普中的STC89C52板子的资料。比如通过一个实验教程LED流水灯的工程进行修改。 打开工程进行芯片选型配置ADK环境。对代码的一些GPIO管脚进行修改。删除掉不需要的文件。接着对外围设备进行驱动移植。对LCD12864、RC522进行驱动移植。对蜂鸣器LED灯进行GPIO操作。对LCD12864进行数据显示首先可以显示一个基本的字符串说明代码没有问题暂时先完成这样。然后对RC522进行代码的编写添加头文件添加.c文件修改代码。在串口助手的调试下RC522可以正常工作可以显示IC卡卡号。接着将RC522所显示的卡号显示到LCD12864液晶显示屏上。添加一个定时器延时函数。将RC522、LCD12864进行初始化进行使用。然后实现蜂鸣器和LED小灯的工作。硬件设计基本完成开始软件设计软件设计主要是上位机和数据库的制作。首先开始数据库的制作数据库用ACCESS数据库建立一张表对表的属性进行填写填写表的字段名称设置数据类型。依次类推共建了四张表分别为综合表刷卡时间表图书信息表和用户信息表。接着对上位机进行制作上位机的制作采用VB进行制作。首先制作界面首页通过标签控件容器控件文本框等对控件的属性进行修改。依次类推一共制作了5个界面分别为登录后主界面信息管理界面信息查找界面信息管理界面查找界面。注意都要和数据库进行连接。软件数据基本完成。最后是软件和硬件的综合通过串口进行连接和通信主要用UART协议使用RS232转TTL的串口。经过多次的测试系统可以运行起来。优点是整个系统功能简单成本较低电路易懂整体的设计运行稳定。缺点是串口通信速率相对比较缓慢没有用到联网功能比如WIFI模块用WiFi进行数据的传输。改进方法是可以添加WIFI模块使整体的设计功能更强大。文章底部可以获取博主的联系方式获取源码、查看详细的视频演示或者了解其他版本的信息。所有项目都经过了严格的测试和完善。对于本系统我们提供全方位的支持包括修改时间和标题以及完整的安装、部署、运行和调试服务确保系统能在你的电脑上顺利运行。