單片機控制IC讀卡器系統的硬件電路設計案例目錄TOC\o"1-3"\h\u15259單片機控制IC讀卡器系統的硬件電路設計案例 148501STC89C52單片機電路設計 186642屏幕顯示電路的選擇 4114793電源電路選擇 5167634蜂鳴器電路設計 51STC89C52單片機電路設計在此次試驗中用到了STC89C52芯片配備8KB的閃存可編程存儲器、512字節的RAM、32位的I/O端口，可擦除只讀存儲器的高性能8位COMS52單片機，它的內部有著4KB的EEPROM,還有著3個16位定時器/計數器與四個外部中斷。這種新型的芯片使用了全雙工串行端口模式。片內存儲器可在系統的內部有較為內斂的更改，也可以通過對數據儲存較好的程序來進行實驗，讓數據丟失的問題不在出現。STC89C52芯片是STC的一種低功耗，性價比高，性能高的51單片機，它的優秀性能使其在單片機的各個領域均有著不少的應用。STC89C52的基本功能：在0—40MHZ處于靜態的工作形式，其內部RAM為128*8字節，外部雙向I/O口有32個，中斷優先級有6個，可編程定時計數器有兩個，是具有8KB可改編程序的閃存STC89C52芯片在進行工作時所體現出來的頻率在一些情況下達到了0HZ，其在執行供電的功能時，通過最初的設計可以分成兩種模式，分別為掉電模式和空閑模式，處于掉電模式時，因為片內振蕩器不再進行運轉，該零件的所有功能也無法運行，片內RAM的內容也僅僅只能留存在下次硬件復位的時候。如果中央處理器在執行空閑模式的時候進行了操作，使之停止，那么與之相反的是，還有定時器和計數器，以及相關數據的儲存器，等都可以保持正常的工作，并不受該斷電的影響[10]。STC89C52引腳圖和實物圖如下3-1所示。圖3-1單片機STC89C52引腳圖和實物圖51單片機最小系統的組成：（1）晶振電路晶體振蕩器一般表示電能與機械在一定情況下進行相互的轉化，通常在共振的狀態下進行工作。它可以表示較為穩定值得信賴的時間信號或者是較為精準的單頻振蕩，它的應用領域很廣，幾乎所有單片機系統都有晶體振動，晶體振蕩器產生時鐘頻率，并通過內部電路執行相關指令，它在不同的系統中頻率是不同的，其特征在于，晶體振動提供的頻率越高，單片機的工作速度越快。（2）復位電路復位電路是很常用的電子設備，主要用來調節電路使其穩定并且可信賴的作用，一般的復位電路往往包含著阻容上電復位電路，在我們此次的實驗設計中選擇了這種類型的一種較為簡單的電路，此電路有10K電阻和10UF電容來進行組合，使其生成為RC暫態電路，其主要的作用是建立一個電位較高的復位。時鐘原理圖主要由11.0592MHz晶體和兩個30PF電容組成。其較為詳細的數據看3-2所示，這些零件會與單片機內部電路的震蕩電路產生影響并形成雙向的作用，后發出時鐘脈沖，這就是最終的結果。圖3-2單片機最小系統電路示意圖IC卡讀寫器電路的設計讀寫模塊中IC卡的主要構成為天線線圈和電容，其組成類型一般被稱為串聯諧振式電路，外部的讀寫器會產生特殊的電磁波頻率，使IC卡所發出的頻率與讀寫器發出的頻率在經過專業的檢測之后，發現其兩種頻率相同，并且能夠通過一種方式來互相進行影響，導致卡片內部的電路產生更改，并對所傳達的電容進行儲存，如此一來，儲能較滿的電容就成為了卡片自身的電源，為卡片各個部分進行供應。從而讓它們內部的數據來進行共享，最終讓其目的進行實現。特別要注意的是，以上所述的電壓取值為3.3V。IC卡讀寫模塊的天線被放置在電路板上，這樣的方式節省了空間，是一件樣品，圖3-3為MF522-AN讀寫模塊。其內部原理示意圖見3-4，單片機的P1端口2、3、4分別與IC卡讀寫模塊的SDA、SCK、MOSI、MISO端口相接。這樣做的原因是可以在使用過程中對其有著更好的控制能力。因為MF522讀寫模塊和單片機的工作電壓并不一樣，所以使讀寫模塊正常工作，一般會在通訊線上連接一個限流電阻，其電阻阻值為390歐姆[11]。MF522-AN的電路原理圖和實物圖如3-5所示。圖3-3MF522-AN讀寫模塊實物圖圖3-4MF522-AN讀寫模塊電路原理圖圖3-5MF522-AN讀寫模塊連接單片機示意圖2屏幕顯示電路的選擇LCD1602是一種顯示較為常用的點陣型液晶模塊，其主要的作用是通過內置的程序在一定情況下顯示出設置好的符號?；谧址腖CD1602分為14和16個引腳，本設計用的是常見的14腳字符型液晶顯示屏，通過他的并行接口，能讓它與單片機之間的關系更為親密，對于兩者之間傳輸的數據，可以進行共享，這種顯示屏一共有三種控制端口，為RS,RW,E端口，進行調整來對指令與輸入的數據判斷并識別[12]。其工作原理如圖3-6。圖3-6液晶顯示模塊LCD1602電路原理圖復位腳RS通過較為復雜的連接方式接通P27，控制線中數據RW與單片機的P26相互聯結，片選線E與P25相互聯結，LCD1602的數據接口DB0~DB7與單片機的P0~P7口一一對應，進行了連接。在LCD1602的電路中R2的作用是調節提供驅動器兩端不穩定的電壓值，不同的R2阻值對電路的調節作用可以在液晶顯示頻上呈現出不同的結果，不同結果之間還可以進行比較。不同的電阻R3可以調節液晶顯示的明暗程度，所以R3負責背光板的限流電阻。在進行實際實驗時，要對布線重點關注，確保電源的正負極布線不要顛倒，不然顯示模塊會永久性損失。3電源電路選擇電源電路的選擇要求要做到精密可靠，不然會使得點電路板被燒壞，每個電路板上也必須都有一個退耦式電容，用于調節電壓。本篇文章所設計出的電路應用的電源共有兩種，分別為直流電源和穩壓電源。直流電源有9-12V、5V和3.3V，外接穩壓電源為9-12V，其主要作用為供給電能給電磁閥，在通過LM7805為單片機提供5V的穩壓電源，AMS1117-3.3則為IC卡讀寫模塊供給了5V~13V的穩壓電源，電源模塊中電容C4、C5為退耦電容。電源模塊的原理電路圖如圖3-7所示。圖3-7電源模塊電路原理圖4蜂鳴器電路設計蜂鳴器一般分為有源和無源兩種類型，它們的主要區別是有源帶有多個多諧振蕩器，用起來比較方便，而無源則