46/46基于單片機的卡式考勤機的設計前言近年來隨著計算機在社會領域的滲透,單片機的應用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統操縱檢測日新月益的更新。在實時檢測和自動操縱的單片機應用系統中，單片機往往是作為一個核心部件來使用，僅單片機方面知識是不夠的，還應依照具體硬件結構，以及針對具體應用對象特點的軟件結合，以作完善。智能IC卡考勤機是在實際工作生產中提出的研究課題，在實際工作中對每個職員的出勤情況的統計是企業事業單位人力資源治理的一項重要內容。智能IC卡考勤機能夠智能的記錄職員的出勤、缺席、遲到、早退次數，以此來更好的約束職員養成良好的出勤適應。每個職員在一定時刻內的出勤情況一目了然，方便了領導對職員出勤情況的統計。本設計要緊采納高性能、低功耗的AT89C52單片機為操縱核心,鍵盤輸入、顯示和存儲采納串口連接的方式，鍵盤輸入為4×4鍵盤，鍵盤除了0~9十個數字鍵外還設有方便查詢工作的功能鍵，顯示為靜態顯示，6個數碼管在平常可顯示年、月、日或時刻，每個職員在上班和下班的時候打卡，系統自動記錄打卡時刻，然后和系統設定好的時刻進行對比，從而判定職員的出勤，缺席，遲到，早退情況，智能IC卡考勤機會將職員每天的出勤情況進行累加，方便查詢者更快的了解職員一個時期的出勤狀況。本設計力爭做到準確、有用、節約時刻、操作方便。1單片機的概述單片機微型計算機是微型計算機的一個重要分支，也是頗具生命力的機種。單片機微型計算機簡稱單片機，特不適用于操縱領域，故又稱為微操縱器。通常，單片機由單塊集成電路芯片構成，內部包含有計算機的差不多功能部件：中央處理器、存儲器和I/O接口電路等。因此，單片機只需要和適當的軟件及外部設備相結合，便可成為一個單片機操縱系統。單片機通過1、2、3、3代的進展，目前單片機正朝著高性能和多品種方向進展，它們的CPU功能在增強，內部資源在增多，引角的多功能化，以及低電壓底功耗。1.1單片機基礎知識單片機又稱單片微操縱器，它不是完成某一個邏輯功能的芯片，而是把一個計算機系統集成到一個芯片上。概括的講，一塊芯片就成了一臺計算機。MVS-51系列或其兼容的單片機仍是美國INTEL公司于1980年推出的產品，于MVS-48單片機相比，它的結構更先進，功能更強，在原來的基礎上增加了更多的電路單元和指令，指令數達111條，MVS-51系列或其兼容的單片機仍是應用的主流產品，各高校及專業學校的培訓教材仍與MVS-51單片機作為代表進行理論基礎學習。MVS-51系列單片機要緊包括8031、8051、和8751等通用產品。DP-51S單片機仿真試驗儀是由廣州致遠電子有限公司設計的DP系列單片機仿真實驗儀之一，是一種功能強大的單片機應用技術學習、調試。1.2單片機的應用領域單片機廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫用設備、航空航天、專用設備的智能化治理及過程操縱等領域，大致可分為如下幾個范疇：◆在智能儀器表的應用單片機具有體積小功耗低、操縱功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優點，廣泛應用于儀器儀表中，結合不同類型的傳感器，可實現諸如電壓、功能、頻率、濕度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采納單片機操縱使得儀器儀表數字化、智能化、微型化，且功能比起采納電子或數字電路更加強大。例如周密的測量設備（功率計，示波器，各種分析儀）。◆在家用電器中的應用能夠如此講，現在的家用電器差不多上都采納了單片機操縱，從電飯煲、洗衣機、電冰箱、空調機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子稱量設備，五花八門，無所不在。◆在工業操縱中的應用用單片機能夠構成形式多樣的操縱系統、數據采集系統，例如工廠流水線的智能化治理，電梯智能化操縱、各種報警系統，與計算機聯網構成二級操縱系統等。◆在計算機網絡和通信領域中的應用現代單片機普遍具備通信接口，能夠專門方便地與計算機進行數據通信，為計算機網絡和通信設備間的應用提供了專門好的物質條件，現在的通信設備差不多上都實現了單片機智能操縱，從手機、電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。◆單片機在醫用設備領域中的應用單片機在醫用設備中的用途亦相當廣泛，例如醫用呼吸機，各種分析儀，監護儀，超聲診斷設備及病床呼叫系統等等。此外，單片機在工商、金融、科研、教育、國防航空等領域都有著十分廣泛的用途。1.3單片機的進展趨勢單片機現在能夠講百花齊放，百家爭鳴的時期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機，從8位、16位到32位，數不勝數，無奇不有，有與主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但他們各具特色，護城互補，為單片機的應用提供了寬敞的天地。縱觀單片機的進展過程，能夠預示單片機的進展趨勢，大致有：◆微型單片機現在常規的單片機普遍差不多上將中央處理器（CPU）、隨機存取數據存儲（RAM）、只讀程序存儲器（ROM）、并行和串行通信接口，中斷系統、定時電路、時鐘電路集成在一塊單一的芯片上，增強型的單片機集成了如A/D轉換器、PMW（脈寬調制電路）、WDT（看門狗）、有些單片機將LED（液晶）驅動電路都集成在單一芯片上，如此單片機包含的單元電路就更多，功能就越強大，甚至單片機廠商還能夠依照用戶的要求量身定做，制造出具有自己特色的單片機芯片。此外，現在的產品普遍要求體積小、重量輕，這就要求單片機除了功能強和功耗低外，好要求體積小。現在的許多單片機都具有多種封裝形式，其中SMD（表面封裝）越來越受歡迎，使得由單片機構成的系統正朝微型化方向進展。◆低功耗CMOS化MCS-51系列的8031推出時的功耗達630mW，而現在的單片機普遍都在100mW左右，隨著對單片機功耗要求越來越低，現在的各個單片機制造商差不多都采納了CMOS（互補金屬氧化物半導體工藝）。和CHMOS（互補高密度金屬氧化物半導體工藝）。CMOS盡管功耗低，單由于其物理特征決定其工作速度不夠高，而CHMOS則具備了高速和低功耗的特點，這些特征，更適合于要求低功耗像電池供電的應用場合。因此這種工藝將是今后一段時期單片機進展的要緊途徑。◆主流與多品種共存現在盡管單片機的品種繁多，各具特色，但仍以80C51為核心的單片機占主流，兼容其結構和指令系統的有PHILIPS公司的產品，ATMEL公司的產品和中國臺灣的Winbond系列單片機。因此80C51占據了半壁江山。而Microchip公司的PIC精簡指令集合（RISC）也有著強勁的進展勢頭，中國臺灣的HOLTEX公司今年的單片機產量與日俱增，與其低價質優的優勢，占據一定的市場份額。此外還有MOTOROLA公司的產品，日本幾大公司的專用單片機。在一定的時期內，這種情形將得以連續，將不存在某個單片機一統天下的壟斷局面，走的是一寸互補、相輔相成、共同進展的道路。2方案設計及論證2.1系統總體設計概述智能IC卡考勤機的要緊功能是檢查和記錄職員的出勤的狀況。本設計采納單片機AT89C52及其接口電路來實現考勤機功能。為了使設計使用方便，操作方便，簡單明了的輸入輸出設備是必不可少的，本設計采納4×4鍵盤作為輸入設備。每個職員擁有一張帶有自己身份號碼的IC卡，操作者如要查詢一個職員一段時刻內的出勤情況便能夠輸入要查詢職員的號碼。對應輸入，顯示輸出系統采納了串口連接的方式，6個LED數碼管在平常能夠顯示年、月、日，在操作者查詢出勤情況時能夠顯示職員號碼和對應的出勤狀況。24C256芯片作為智能IC卡考勤機的存儲器，如此能夠記錄每個職員一段時刻的出勤狀況的，方便統計。為了幸免智能IC卡在工作時出現故障，使用了MAX813L芯片來實現“看門狗”功能，對系統進行時時檢查，發覺故障能夠及時復位。DS1302芯片為時鐘芯片，芯片除了正常電源外還外接了一個備用電池，能夠防止掉電丟失數據。IC卡采納可反復使用十萬次的SLE4442型號的IC卡。系統總體框圖如下：圖2.1-1硬件總體框圖2.2方案論證智能IC卡考勤機的顯示能夠采納并行連接和串口連接，并行口占用大量引腳，串口連接的好處為節約引腳。智能IC卡考勤機的時刻現實使用了DS1302時鐘芯片，用此芯片的好處為89C52單片機SLE4442IC卡插座存儲系統DS1302時鐘芯片看門狗電路顯示系統4*4鍵盤掉電數據不丟失，可靠，安全。單片機系統經常用于各種各樣工作現場，在工作現場中存在著各種各樣的干擾源，給系統的運行帶來專門多問題，使系統無法正常運行，甚至產生誤操作，造成嚴峻的事故．為了使智能IC卡考勤機能正常無誤的工作，本設計采納MAX813L芯片作為了“看門狗”系統。3硬件設計3.1AT89C52的簡介AT89C52是美國ATMEL公司生產的低電壓，高性能CMOS8位單片機，片內含8kbytes的可反復擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和256bytes的隨機存取數據存儲器（RAM），器件采納ATMEL公司的高密度，非易失性存儲技術生產，與標準的MCS-51指令系統及8052產品引腳兼容，片內臵通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元，功能強大AT89C52單片機適合于許多較為復雜操縱應用場合。先進CMOS工藝制造并帶有非易失性Flash程序存儲器。全部支持12時鐘和6時鐘操作。P89C51X2和P89C52X2/54X2/58X2分不包含128字節和256字節RAM、32條I/O口線、3個16位定時/計數器、6輸入4優先級嵌套中斷結構、1個串行I/O口（可用于多機通信、I/O擴展或全雙工UART）以及片內振蕩器和時鐘電路。此外，由于器件采納了靜態設計，可提供專門寬的操作頻率范圍（頻率可降至0）。可實現兩個由軟件選擇的節電模式—空閑模式和掉電模式。空閑模式凍結CPU，但RAM、定時器、串口和中斷系統仍然工作。掉電模式保存RAM的內容，然而凍結振蕩器，導致所有其它的片內功能停止工作。由于設計是靜態的，時鐘可停止而可不能丟失用戶數據。運行可從時鐘停止處恢復。3.1.1要緊性能參數◆與MCS-51產品指令和引腳完全兼容。◆8K字節可重擦寫Flash閃速存儲器。◆1000次擦寫周期。◆全靜態操作：0HZ-24HZ。◆三級加密程序存儲器。◆256×8字節內部RAM。◆32個可編程I/O口線。◆3個16位定時器。◆8個中斷源。◆可編程串行UART通道。◆低功耗空閑和掉電模式。3．1.2功能特性概述AT89C52提供以下標準功能：8k字節FLASH閃速存儲器，256字節內部RAM，32個I/O口線，3個16位定時/計數器，一個6向量兩極中斷結構，一個全雙工串行通信口，片內振蕩器及時鐘電路。同時，AT89C52可降至0HZ的靜態邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節電工作模式。空閑方式停止CPU工作，但同意RAM，定時/計數器，串行通信口中斷系統接著工作。掉電方式保存RAM中的內容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有不見工作直到下一個硬件復位[1]。3.1.3引腳定義VSS：地。VCC：電源；提供掉電、空閑、正常工作電壓。P0.0～0.7：P0口是開漏雙向口，能夠寫為1使其狀態為懸浮用作高阻輸入。P0也能夠在訪問外部程序存儲器時作地址的低字節，在訪問外部數據存儲器時作數據總線，現在通過內部強上拉輸出1。P1.0～1.7：P1口是帶內部上拉的雙向I/O口，向P1口寫入1時，P1口被內部上拉為高電平，可用作輸出口。當作為輸入腳時，被外部拉低的P1口會因為內部上拉而輸出電流。P1口第二功能：T2（P1.0）定時/計數器2的外部記數/時鐘輸出。T2EX（P1.1）：定時/計數器2重裝載/方向操縱。P2.0～2.7：P2口是帶內部上拉的雙向I/O口，向P2口寫入1時，P2口被內部上拉為高電平，可用作輸入口。當作為輸入腳時，被外部拉低的P2口會因為內部上拉而輸出電流。在訪問外部程序存儲器和外部數據時分不作為地址高位字節和16為地址（MOVX@DPTR）,現在通過內部強上拉傳送1。當使用8位尋址方式（MOV@Ri）訪問外部數據存儲器時，P2口發送P2專門功能寄存器的內容。P3.0～3.7：P3口是帶內部上拉的雙向I/O口，向P3口寫入1時，P3口被內部上拉為高電平，可用作輸入口。當作為輸入腳時，被外部拉低的P3口會因為內部上拉而輸出電流。P3口具有以下專門功能；RXD（P3.0）：串行輸入口。TXD（P3.1）：串行輸出口。/INT0（P3.2）：外部中斷0。/INT1（P3.3）：外部中斷1。T0（P3.4）：定時器0外部輸入。T1（P3.5）：定時器1外部輸入。/WR（P3.6）：外部數據存儲器寫信號。/RD（P3.7）：外部數據存儲器讀信號。RST：復位，當晶振在運行中，只要復位管腳2個機器周期高電平即可復位，內部有擴散電阻連接到VSS，僅需要外接一個電容到VCC即可實現上電復位。吉林農業大學學士學位論文9/ALE：地址鎖存器使能，在訪問外部存儲器時，輸出脈沖鎖存地址的低字節，在正常情況下，ALE輸出信號恒定為1/6振蕩頻率。并可用作外部時鐘或定時，注意每次訪問外部數據時一個ALE脈沖將被忽略。ALE能夠通過臵位SFR的auxlilary.0禁止，臵位后ALE只能在執行MOVX指令時被激活。/PSEN：程序存儲使能：當執行外部程序存儲器代碼時，/PSEN每個機器周期被激活兩次，在訪問外部數據存儲器時，/PSEN無效，訪問內部程序存儲器時/PESEN無效。/EA/VPP：外部尋址使能/編程電壓；在訪問整個外部程序存儲器時，/EA必須外部臵低。假如/EA為高時，將執行內部程序，除非程序計數器包含大雨片內FLASH的地址。該引腳在對FLASH變成時接5V/12V編程電壓（VPP）。假如保密位1已編程，/EA在復位時有內部鎖存。XTAL1：晶體1，反相振蕩放大器和內部時鐘發生電路輸入。XTAL2：晶體2，反相振蕩放大器輸出。注：為了幸免上電時的“latch-up”效應，任意管腳（Vpp除外）上的電壓任何時候都不能高于Vcc+0.5V，低于Vss-0.5V[6]。3.24×4鍵盤簡介3.2.14×4鍵盤原理圖原理圖如2-2所示：圖3.2.1-1鍵盤原理圖3.2.24×4鍵盤工作原理列線通過電阻接正電源，并將行線所接的單片機I/O口作為輸出端，而列線吉林農業大學學士學位論文10所接的I/O口則作為輸入。當按鍵沒有按下時，所有列的輸出端差不多上高電平，代表沒有鍵按下。行線輸出時低電平，一旦有鍵按下時，則輸入線就會被拉低，如此通過讀入輸入線的狀態就能夠得知是否有鍵按下了。常用的鍵識不方法：行掃描法、線翻轉法。行掃描法：◆將全部行線Y0-Y3（行）臵低電平，然后檢測列的狀態。只要有一列的電平為低，則表示按鍵中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平與4根行線相交叉的4個按鍵之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤中沒有鍵按下。◆推斷閉合鍵所在的位臵在確定有按鍵按下以后，就能夠進入確定具體閉合鍵的過程。其方法是：依次將行線臵低電平，即在臵某根行線為低電平常，其線為高電平。在確定某根行線位臵為低電平后，再將行檢測各列的電平狀態。若為低，則該列線與臵為低電平的行線交叉處的按鍵確實是閉合的按鍵。線反轉法：鍵盤接的前4個I/O口為行接線，后4個為列接線。如此的接法就構成了一個坐標，每一個鍵都對應這一個行的位臵和一個列的位臵。例如我們講左上角的那個所對應第1行和第4列，即單片機P10和P17兩個I/O口。鍵盤的組成是用的微動開關，微動開關的特性是當有鍵按下時開關的兩個引腳閉合導通。無按鍵時兩個引腳是斷開的狀態。如此當我們按下圖1中左上角的鍵時P10和P17在物理上是導通了，而其它的I/O口（P11~P16）都處于獨立的狀態。我們只要讓單片機發覺哪兩個I/O口是導通的我們就能夠明白是哪一個鍵被按下了。那個地點我們用的一種方法是先將4個行線的I/O口臵為“0”（低電平），將列線的I/O口臵為“1”（高電平）。如此當有鍵按下時某一行的I/O口就和某一列中的I/O口導通了，因為行線的口差不多上“0”（低電平）因此和行線導通的列線也將會變成“0”，而其余的列線因為開始時是“1”又沒和其它的行線導通，因此依舊是“1”。如此我們就能夠找出了我們的按鍵所在的列了（因為列線中只有導通的列線變為了“0”，任何電平與低電平相導通都屬于短路，短路的線將會是低電平）。事實上，所謂的“行”、“列”是我們人為規定的，假如試著把列看成行，將行看成列是一樣的。那個地點我們規定P10-P13為行，P14-P17為列。現在我們明白了我們按下的鍵所在的列了，只要再明白它所在的行的話，我們就能夠確定它的位臵了。這時我們將4個行線的I/O口臵為“1”（高電平），將列線的I/O口臵為“0”（低電平），這是和最初的臵式相反。被按著的那個按鍵依舊導通的，依舊屬于短路，因此在被臵“1”的行線中將會有一個變成了“0”，如此我們就確定了按鍵在行中的位臵。本設計采納了行掃描法[5]。3.2.3鍵值及功能表3.2.3-1鍵值及功能3.3SLE4442功能介紹3.3.1概述SLE4442是德國西門子（SIMENS）公司設計的邏輯加密存儲卡，它具有2K位的存儲容量和完全獨立的可編程代碼存儲器（PSC）。內部電壓提升電路保證了芯片能夠以單+5V電壓供電，較大的存儲容量能夠滿足通常應用領域的各種需要。因此是目前國內應用較多的一種IC卡芯片。芯片采納多存儲器結構，2線連接協議（串行接口滿足ISO7816同步傳送協議），NMOS工藝技術，每字節的擦除/寫入編程時刻為2.5ms。存儲器具有至少10000次的擦寫周期，數據保持時刻至少10年.3.3.2芯片引腳圖3.3.2-1芯片引腳3.3.3引腳的定義和功能表3.3.3-1引腳的定義和功能3.3.4芯片功能SLE4442IC卡要緊包括三個存儲器：◆256x8位EEPROM型主存儲器。地址0～31為愛護數據區，該區數據讀出不受限制，寫入受愛護存儲內部數據狀態的限制。當愛護存儲器中第N位（N=0～31）為1時，對應主存儲器中第N個字節同意進行擦除和寫入操作。地址32～255后244字節為應用數據區，數據讀出不受限制，擦除和寫入受加密存儲器數據校驗結果的阻礙。這種加密校驗的操縱是對整個主存儲器實施的（即包括愛護數據區和應用數據區）◆32x1位PROM型愛護存儲器。一次性編程以愛護主存儲器愛護數據區，防止一些固定的標識參數被改動。愛護存儲器同樣受加密存儲器數據校驗結果的阻礙。◆4x8位EEPROM型加密存儲器。第0字節為密碼輸入錯誤計數器（EC）。EC的有效位是低三位，芯片初始化時設臵成“111”。這一字節是可讀的。EC的1，2，3字節為參照字存儲區，這3個字節的內容作為一個整體被稱為可編程加密代碼（PSC）。其讀出，寫入和擦除均受自身“比較”操作結果的操縱。芯片內部的邏輯結構圖3.3.4-1芯片內部的邏輯結構3.3.5傳送協議◆復位和復位響應圖3.3.5-1復位和復位響應復位和復位響應是依照ISO7816-3標準來進行的，在操作期間的任意時候都能夠復位。開始，地址計數器隨一個時鐘脈沖而被設臵為零，當RST線從高狀態（H）臵到低狀態（L）時,第一個數據位(LSB)的內容被送到I/O上，若連吉林農業大學學士學位論文14續輸入32個時鐘脈沖，主存儲器中的前四個字節地址單元中的內容被讀出。在第33個始終脈沖的下降沿，I/O線被臵成高狀態而關閉。◆命令模式復位響應以后，芯片等待著命令每條命令都以一個“啟動狀態”開始。整個命令包括3個字節。隨后經更著一個附加脈沖并用一個“停止狀態”來結束操作。啟動狀態：在CLK為高狀態（H狀態）期間，I/O顯得下降沿為啟動狀態。停止狀態：在CLK為高狀態（H狀態）期間，I/O顯得上升沿為停止狀態。在同意一個命令后，有兩種可能的模式：輸出數據模式和處理數據模式。圖3.3.5-2命令模式的時序關系◆輸出數據模式這種模式是將IC卡芯片中的數據傳送個外部設備接口(IFD)的一種操作。在第一個CLK脈沖的下降沿之后，I/O線上的第一位數據變為有效。隨后每增加一個時鐘脈沖，芯片內部的一位數據被送到I/O線上。當講需要的最后一個數據送出以后，需要在附加一個時鐘脈沖來把I/O臵成高狀態，以便同意新的命令。在輸出數據期間，任何“啟動狀態“和”停止狀態“均被屏蔽掉。圖3.3.5-3輸出數據模式的時序關系3.3.6芯片的復位方式◆外部復位：SLE4442時基于同步復位響應的傳輸協議，芯片的復位如前述。◆外電復位：在把造作電壓接到VCC段之后，芯片內部進行復位操作。I/O線被臵為高狀態，必須在對任意地址進行讀操作或做個復位響應造作之后才能夠進行數據交換。◆終止：在CLK為低狀態期間，假如RST臵為高狀態，則任何操作均無效。I/O線被鎖定到高狀態。需要一個最小維持時刻tres=5Us之后，芯片才能同意新的復位，終止狀態的時序關系如下圖2-9所示。終止狀態之后，新片有預備下一個操作。圖3.3.6-1終止狀態的時序關系3.424C256簡介3.4.1概述CAT24WC02是一個32K串行的CMOSE2PROM,CATALYST公司的先進的CMOS技術實質是減少了器件的功耗，CAT24WC256有一個16字節頁寫緩沖器，該器件通過I2C總線接口進行操作，有一個專門的寫愛護功能。3.4.2管腳配置圖3.4.2-1管腳配置3.4.3管腳描述◆SCL：串行時鐘CAT24WC256串行時鐘輸入管腳用于產生器件所有數據發送或接收的時鐘，這是一個輸入管腳。◆SDA：串行數據/地址CAT24WC256雙向串行數據/地址管腳用于器件所有數據的發送和接收。SDA是一個開漏輸出管腳，可與其它開漏輸出或集電極開路輸出進行線或（wire-OR）.◆AO、A1、A2：器件地址輸入端這些輸入腳用于多個器件級聯時設置器件地址，當這些腳懸空時默認值為0.當使用24WC256時最大可級聯8個器件，假如只有一個24WC256被總線尋址，這三個地址輸入腳（A0A1A2）可懸空或連接到Vss。◆WP：寫愛護假如WP管腳連接到Vcc，所有的內容都被寫愛護（只能讀）,當WP管腳連接到Vss或懸空，同意器件進行正常的讀/寫操作。3.4.4功能描述CAT24WC256支持I2C中心數據傳送協議，I2C總線協議規定，任何將數據傳送到總線的器件作為發送器，任何從總線接收數據的器件為接收器，數據傳送時由產生串行時鐘和所有起始停止信號的主器件操縱的，主器件和從器件都能夠作為發送器或接收器，但由主器件操縱傳送數據（發送或接收）的模式，通過器件地址輸入端AO、A1和A2能夠實現做多連接8個24WC256器件。4MAX813L功能介紹4.1MAX813L引腳介紹MAX813L屬于美國MAXIM公司推出的微處理器/單片機系統監控電路MAX703-709/813L系列。MAX813L具有上電復位。“看門狗”定時輸出，掉電電壓監測復位和手動復位四大功能，而且價格低，可靠性高，它有8個引腳，雙列直插式或貼片式封裝，+5V供電，其內部引腳如圖所示，圖4.1-1MAX813L內部結構及引腳WDI要緊是作為“看門狗”計數器觸發用的，觸發“看門狗”的方法是在WDI上加一個正脈沖。在1.6秒內若CPU不觸發復位“看門狗”定時器，則WDO將輸出低電平，復位電路分為手工復位和上電復位。上電復位時，只有電壓低于4.65V，復位信號RESET就有效，當電源電壓超過4.65V時RESET信號仍將接著保持200ms左右，以保證CPU復位可靠，手動復位時，MR接地時刻不小于140ms（為了保證能有效地消除機械開關抖動的阻礙），則可產生一個手動復位過程，即在復位端產生200ms的有效復位信號”（高電平有效），若將/WDO與/MR連接，則可組成上電復位及“看門狗”復位電路。圖4.1-2MAX813L與單片機的連接上圖為MAX813L與MCS51單片機的差不多連接電路，本設計采納的也是這種連接方式，只是將WDI與P0.0連接，它能實現上電、手動復位和程序運行監視復位三種功能，一旦因干擾發生程序飛逸和死機，WDI在1.6ms得不到正脈沖，WDO由高電平變為低電平，在RESET上發出一個正脈沖的復位信號，單片機復位，同時，“看門狗”從“0”開始記數，接著監視程序運行。4.2MAX813L的要緊功能◆上電、掉電以及降壓情況下具有RESET輸出。◆獨立的“看門狗”電路，“看門狗”定時時刻為1.6s。◆1.25V門限檢測器，用于低壓報警，還可監視+5V以外的電源電壓。◆具有手動復位輸入端。5DS1302介紹5.1特性◆實時時鐘，可對秒、分、時、日、周、月以及帶閏年補償的年進行記數。◆用于高速數據暫存的31×8RAM。◆最少引腳的串行I/O。◆2.5-5.5V滿度工作范圍—還有2.0-5.5V滿度工作范圍可供選用。◆2.5V時耗電小于300nA。◆用語時鐘或RAM數據讀/寫的單字節或多字節（脈沖方式）數據傳送。◆8引腳DIP或可選的用于表面安裝的8引腳SOIC封裝。◆簡單的3線接口。◆TTL兼容（Vcc=5V）◆可選溫度范圍-40度至+85度5.2引腳排列圖5.2-1引腳圖5.3工作原理串行時鐘芯片的要緊組成部分為：移位寄存器、操縱邏輯、振蕩器、實時時鐘以及RAM。為了初始化任何的數據傳送，把RST置為高電平且把提供地址和命令信息的8位裝入到移位寄存器。數據在SCLK的上升沿串行輸入。不管是讀周期依舊寫周期發生，也不管傳送方式是單字節傳送依舊多字節傳送，開始8位指定40個字節中的哪個將被訪問，在開始8個時鐘周期把命令裝入移位寄存器之后，另外的時鐘在讀操作時輸出數據，在寫操作時輸入數據。時鐘脈沖的個數在單字節方式下為8加8，在多字節方式下為8加最大可達248的輸。5.4時序圖◆讀數據傳送圖5.4-1讀數據傳送◆寫數據傳送圖5.4-2寫數據傳送6顯示利用單片機的串行接口連接的靜態顯示，數據通過串行口串行輸出送到74HC164，而74HC164通過移位將數據并行輸出驅動七段LED數碼管顯示。74HC164引腳表特征：◆典型的操作頻率：50兆赫茲◆典型的增殖延遲：19ns◆工作電壓范圍：2-6V◆低電平輸入電流：最大值1uA◆低電平常同意通過電流：最大值80uA74HC164可實現串行輸入，并行輸出。其中A、B為串行數據輸入端，2個引腳按邏輯與運算規律輸入信號，一個輸入信號時能夠并接。CLK為時鐘輸入端，可連接到串行口的TXD端。每一個時鐘信號的上升沿加到CLK端時，移位寄存器移一位，8個時鐘脈沖過后，8位二進制數全部移入74HC164中。CLR為復位端，當CLR=0時，移位寄存器各位歸0，只有當R=1時，時鐘脈沖才能起作用。QA……QH并行輸出端分不接LED顯示器的a……g、dp各端對應的引腳上，再來一個脈沖，第一個脈沖就會從最高位移出。下面來看74HC164和LED數碼管的具體連接電路。圖6-174HC164與數碼管連接圖7系統調試按照電路圖將各器件焊接到實驗板上，在焊接過程中難免會出現短路或斷路的現象，這就需要對焊接完的硬件電路進行調試。首先，用焊接完的實物和電路圖進行對比，找出是否有遺漏或者接錯的地點，如有發覺及時更正。其次，用萬用表檢查電路中是否有斷路和短路的現象，并檢查所有的電源線是否導通，所有的地線是否導通。再次，將電路分成多個小模塊，同時編輯一些相應的調試小程序，來檢測它們是否正確。最后，接通電源，用萬用表檢測各部分電路的電壓和電流是否正常。8結論智能IC卡考勤機在實際的生活中專門常見，由于我知識和經驗的不足，我所設計的智能IC卡考勤機油專門多不完美的地點，旦通過這次畢業設計，我從設計中學到了專門多東西。設計采納了DS1302作為時鐘芯片，DS1302可通過外加電池，即使在掉電的情況下也能正常準確無誤的工作，保證了IC卡考勤機的可靠性。幾乎所有的單片機設計中都需要復位電路，本設計采納了MAX813L作為“看門狗”電路，幸免了由于各種干擾使單片機無法正常工作的現象，可實現上電，手動，運行監控的功能。智能IC卡考勤機所用7段數碼管，不能顯示漢字，只能用數字表示職工正常上班，遲到，早退，曠工現象。通過此設計，使我鞏固了單片機的基礎知識，提高了自己的動手能力和系統設計思維。參考文獻：[1]劉高超《單片機有用技術》清華大學出版社.[2]李剛，林凌，王炎《新概念單片機教程》天津大學出版社.[3]劉文濤《單片機語言C51典型應用設計》人民郵電出版社.[4]趙文博，劉文濤《單片機語言C51典型應用設計》北京航空大學出版社.[5]何立文《MCS-52單片機應用系統設計》北京航天大學出版社.[6]李全利，遲榮強《單片機原理及接口技術》高等教育出版社.[7]周立功《單片機實驗與實踐》北京航空航天出版社.[8]李華《MCS-51單片機有用接口技術》北京航空航天大學出版社.[9]胡漢才《單片機原理及其接口技術》清華大學出版社.[10]李剛《51系列單片機系統設計與應用技巧》北京航空航天大學出版社.附錄1系統硬件電路圖附錄2資源分配表附錄3程序RSTBITP1.2IOBITP1.0CLKBITP1.1VariabalReadbufEQU30HWritebufEQU40HECEQU50HPSWDEQU54HBytenumEQU57HStartadrEQU58HIdetify1EQU0A2HIdetify2EQU13HIdetify3EQU10HIdetify4EQU91HSCLBITP1.3SDABITP1.4DATA_1EQU20HDATA_2EQU21HMANEQU22HLADDESEQU23HALLDLEQU6DHKEYWORDEQU28HSECONDEQU70HSHIEQU18HCHIDAOBZWEQU24HORG0HLJMPMANORG13HLJMPINT1ORG30HMAIN:MOVSP,#60HMOVR2,#48CL:MOVR0.#READBUFMOVA,#0MOV@R0,AINCR0DJNZR2,CLLCALLSET1302MOVSHI,#08HRead_Insert_Card:MOVByteNum,#08HMOVStartAdr,#00HLCALLReadCardLJMPRead_Insert_CardLCALLCheckPasswordJNZERRORLCALLGET1302MOVA,#SECONDMOVR1,#ALLDLMOVR7,#6CHANGEL:XCHA,@R1DECR1DJNZR7,CHANGELLCALLDISPLAYMOVA,#29HCLRCSUBBA,SHIJNCCHIDAOLCALLWR_DATAMOVALLDL,#MANLCALLDISPLAYCLRIT1SETBEASETBIT1SJMP$ERROR:CLRP1.5LCALLKEL1SRETCHIDAO:MOVCHIDAOBZW,#0LCALLWR