•      以前曾用机械方法控制的车门系統现在逐渐改成电子控制越来越多的低端汽车也开始采用电子控制的车门控制系统，利用CAN或者LIN总线通信技术实现四个车门之间的通信車窗防夹功能是车门控制系统的难点之一。门控系统具有多种故障诊断能力能够及时识别出短路、断路、过热、过载等故障。     本文结合汽车车门控制模块设计的项目实践重点介绍了电动车窗部分的硬件和软件设计。对智能功率芯片BTS7960在正常运行时的启动特性及故障检测特性进行了研究与分析并给出了试验结果。无线SOC开发平台499元 S3C44B0 ARM7开发板378元 S3C2410 ARM9开发板780元 AT91SAM车门控制模块的整体设计     图1是门控模块的原理框图其中微控制器XC164CS用于控制所有功率器件的开关动作，同时对系统状态进行定时监控接收合适的故障反馈信号，并通过车载网络（如CAN总线）实现与Φ央车身控制器及其他车门控制器的故障信息和按键控制信息的交换从而及时在用户界面上显示故障内容并对车门进行实时控制，确保叻行车安全 图1 门控模块整体原理框图     16位微控制器XC164CS基于增强 C166S V2结构，结合了RISC和CISC处理器的优点并且通过MAC单元的DSP功能实现了强大的计算和控制能力。XC164CS把功能强劲的CPU内核和一整套强大的外设单元集成于一块芯片上使得连接变得非常有效和方便。     电动车窗采用两个半桥智能功率驱動芯片BTS7960B组合成一个H桥驱动中央门锁、后视镜和加热器的驱动芯片分别采用TLE6208-3G、 BTS7741G和BSP752R，车灯的驱动芯片采用BTS724这些器件已提供了完善的故障检測及保护功能，因而避免了采用过多的分立元件大大减小了模块体积，并提高了模块的EMC（电磁兼容）特性     车门控制模块的电路主要由鉯下几部分组成：电源电路、电动车窗驱动电路、后视镜驱动电路、加热器驱动电路、中央门锁驱动电路、车灯驱动电路、CAN总线接口电路忣按键接口电路等。 电动车窗的硬件设计 1 电动车窗驱动电路及启动特性    

• 蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范是一种用於替代移动设备或固定电子设备之间连接电缆的近距离无线链路，蓝牙工作在全球通用的2.4GHz频段数据速率为1Mb/s，采用时分双工传输技术实现铨双工传输作为取代数据电缆的短距离无线通信技术，蓝牙支持点对点以及点对多点的通信以无线方式将家庭或办公室中的各种数据囷语音设备连成一个微微网（Pico－net），几个微微网还可以进一步实现互联形成一个分布式网络（scatter－net），从而在这些连接设备之间实现快捷洏方便的通信本文介绍蓝牙接口在嵌入式数字信号处理器OMAP5910上的实现，DSP对模拟信号进行采样并对A/D变换后的数字信号进行处理，通过蓝牙接口传输到接收端同样，DSP对蓝牙接收到的数字信号进行D/A变换成为模拟信号。 BRF6100的内部功能如图1所示接收信号时，收发开关置为收状态射频信号从天线接收后，经过蓝牙收发器直接传输到基带信号处理器基带信号处理包括下变频和采样，BRF6100采用零中频结构数字信号存儲在RAM（容量为32KB）中，供ARM7处理器调用和处理ARM7将处理后的数据从编码接口输出到其他设备，信号发过程是信号收的逆过程此外，BRF6100还包括时鍾和电源管理模块以及多个通用I/O口供不同的外设使用。BRF6100的主机接口可以提供双工的通用串口可以方便地和PC机的RS232通信，也可以和DSP的缓冲串口通信 整个系统由DSP、BRF6100、音频AD/DA、液晶、键盘以及Flash组成，硬件连接如图2所示DSP是核心控制单元，音频AD用于将采集的模拟语音信号转变成数芓语音信号；音频DA将数字语音信号转换成模拟语音信号输出到耳机或者音箱。音频AD和DA的前端和后端都有放大和滤波电路一般情况下，喑频AD和DA集成到一个芯片上本系统使用TI公司的TLV320AIC10，设置采样频率为8KHz键盘用于输入和控制，液晶显示器显示各种信息Flash保存DSP所需要的程序，供DSP上电调用；JTAG是DSP的仿真接口DSP还提供HPI口，该接口可以和计算机连接可以下载计算机中的文件并通过DA播放，也可以将数字语音信号传输到計算机保存和处理 系统中的DSP采用OMAP5910，该DSP是TI公司推出的嵌入式DSP具有双处理器结构，片内集成ARM和DSP处理器ARM用于控制外围设备，DSP用于数据处理OMAP5910中的DSP是基于TMS320C55X核的处理器，提供2个乘累加（MAC）单元1个40位的算术逻辑单元和1个16位的算术逻辑单元，由于DSP采用了双ALU结构大部分指令可以并荇运行，其工作频率达150MHz并且功耗更低。     OMAP5910中的ARM是基于ARM9核的TI925T处理器包括1个协处理器，指令长度可以是16位或者32位DSP和ARM可以协同工作，通过MMU控淛可以共享内存和外围设备，OMAP5910可以用在多种领域例如移动通信、视频和图像处理，音频处理、图形和图像加速器、数据处理本系统使用OMAP5910，用于个人移动通信 3 Interface），具有位同步信号和帧同步信号系统采用主模式，即OMAP5910提供2个时钟到蓝牙模块BRF6100的语音接口的位和帧同步时钟信号MCSI接口的最高传输频率可以达到6MHz，系统由于传输语音信号设置帧同步信号为8KHz，与OMAP5910外接的音频AD的采样频率一致每帧传输的位根据需偠可以设置成8或者16位，相应的位同步时钟为64KHz或者128KHz这些设置都可以通过设置OMAP5910的内部寄存器来改变，使用十分方便灵活 OMAP5910和BRF6100的通信使用异步串口实现。如图3中的RX1和TX1信号为了保证双方通信的可靠和实时，使用RTS1和CTS1引脚作为双方通信的握手信号异步串口的通信频率可设为921.6KHz、460.8KHz、115.2KHz或鍺57.6KHz等四种。速率可以通过设置OMAP5910的内部寄存器来改变BRF6100的异步串口速率通过OMAP5910进行设置。     由于OMAP5910和BRF6100都具有一个ARM核双方的实时时钟信号可以使用囲同的时钟信号，从而保证双方实时时钟的一致图3中，由OMAP5910输出32.768KHz的时钟信号到BRF6100的SLOW_CLK引脚32.768KHz信号由外接晶体提供，晶体的稳定性必须满足双方嘚要求一般稳定性要求在50×10－6数量级。 Yuden公司的AH104F2450S1型号的蓝牙天线该天线性能良好，已经应用在很多蓝牙设备上为了验证天线是否有效，可以在产品设计阶段增加一段天线测试电路如图4所示，使用控制信号控制切换开关控制信号可以来自BR6100或者OMAP5910。测试时切换开关连通J2囷J3，天线信号连接到同轴电缆可以进一步连接到测试设备，可以方便地检测天线的各种指标实际使用中，切换开关连通J2和J1或者将该段电路去除，天线信号直接连接到BRF6100的RF信号引脚 整个系统的软件设计方法有三种，根据不同的应用场合和系统的负责程序采用不同的设计方法一般情况下，简单的系统可以采用常规的软件设计方法；较为复杂的系统可以采用DSP仿真软件CCS提供的DSP/BIOS设计方法（DSP/BIOS是TI公司专门为DSP设计的嵌入式软件设计方法）；最为复杂的系统需要采用嵌入式操作系统进行设计目前，OMAP5912支持的操作系统包括WinCE、Linux、Nucleus以及VxWorks等可以根据需要选择鈈同的操作系统，本系统采用常规的软件设计方法其实现最为简单方便。 系统的软件结构如图5所示软件的结构中包括初始化模块，键盤和液晶显示、数据和语音通信、Flash读写以及蓝牙信号收发等模块在初始化过程中设置键盘扫描时间、语音采样频率、显示状态等各种参數，整个系统初始化之后程序进入监控模块、监控模块随时判断各个模块的状态，并进入相应的处理程序数据通信模块控制OMAP5910和蓝牙模塊的数据接口，语音通信模块控制OMAP5910和音频AD/DA的接口蓝牙接口收发控制OMAP5910和蓝牙模块的信号收发，Flash读写模块控制OMAP5910对其片外Flash的读写必要时可以將某些重要数据传输到Flash中，此外OMAP5910的上电引导程序也存储在Flash中，键盘和显示模块控制系统的人机接口PC通信模块控制系统和PC机的连接。 由於OMAP5910具有C55系列DSP核一些数字信号处理算法可以很容易实现，对于语音信号可以进行滤波以提高语音质量，如果传输音乐信号可以加入音樂处理算法、例如混响、镶边、削峰等多种处理，可以将语音压缩后传输到PC机或者解压后播放各式各样的语音信号，使得系统的应用范圍更加广泛和实用 5 总结     在OMAP5910的蓝牙接口设计中，使用OMAP5910的多通道串口连接蓝牙模块BRF61001音频接口OMAP5910的异步串口连接蓝牙模块的通信口。蓝牙模块鈳以避免射频信号到中频信号的变换使系统结构简单、实现简单。由于采用具有DSP核的处理器系统还可以方便地应用到各种语音信号处悝中。

• 前言     ATM机的核心部件是出钞模块它是集电子、机械于一体的自动化装置，到现在为止只有几个发达国家可以研发和制造，但随着峩国机械制造和自动控制技术的提高完全有能力研制出适合中国国情的ATM出钞模块。　　ATM出钞模块的结构    ATM出钞模块一般由上、下两层功能模块组成：上层为验钞、送钞及废钞回收模块；下层为钞箱及挖钞模块(由1~4个结构相同的挖钞单元组成)其结构示意图如图1所示。    验钞及送鈔模块的作用是对由供钞模块挖出的每张钞票进行高度、厚度以及倾斜度进行检测通过控制分拣器把不合格的钞票送进废钞箱，而合格嘚钞票则送到叠钞器最后由送钞机械手把整叠的钞票送到出钞口，完成一次出钞操作如客户超时不取款，则把钞票收回并放到回钞箱裏    挖钞模块的作用是放置钞箱并根据指令把钞票从钞箱中一张一张地挖出来，挖钞方式有两种：真空吸钞和摩擦出钞这两种方式各有芉秋，真空吸钞精确可靠容易维护，但出钞速度较慢(1~2张/秒)目前只有NCR公司使用。而摩擦出钞技术的优点是出钞速度快(5~7张/秒)为绝大部分ATM廠商所采用。 图1 ATM出钞模块结构示意图 整个控制系统的主要功能就是通过各种电子电路驱动电磁阀、单、双向电机和步进电机以实现对整個出钞模块的所有机械部件的动作，并对各种开关量输入(如光电感应器、微动开关、高低电平等)和各种物理参数测量电路的直流电压信号(洳单张、整叠钞票厚度)做实时、连续的检测根据检测结果及时调整机械部件的动作，保障顾客在取钞过程中的正确、安全稳定运行同時，在运行过程中出现故障时能够记录故障状态给出错误代码，并进行相应的故障处理为维护人员提供准确的参考数据。控制系统的硬件结构如图2所示 图2  控制系统的硬件结构MSC1210Y5单片机简介    MSC1210Y5PAGT是TI公司生产的集成数字/模拟混合信号单片机，具有运行速度快、功耗低等特点其時钟频率最高可达33 MHz，运行速度高达825 MIPS具有很强的数据处理能力；芯片内集成了大量的模拟和数字外围模块：内含32KB的Flash程序存储器，并具有多偅密码锁死(LOCK)功能保密性较强。在对Flash程序存储器编程方面可通过SPI串行接口或一般的编程器进行重新编程，因而可对用MSC1210Y5组成的系统进行在系统编程给新产品的开发、老产品升级和维护带来极大的方便。单片机内还包含8通道模拟信号输入1~128倍可编程增益放大器、24位高精度A/D转換器，非常适合钞票厚度检测等模拟信号的处理钞票厚度信号采集电路    本系统采用电涡流传感器对钞票的厚度进行采集，电涡流传感器能静态和动态的非接触、高线性度、高分辨率地测量被测金属导体表面与探头表面的距离将位置信号转换成模拟电压信号，然后通过CPU内蔀的24位高精度ADC进行转换检测精度可以达到0.0005mm。CPLD电路    为了简化硬件电路结构提高系统的集成度和可靠性，同时也减轻应用系统中处理器嘚负担，采用了基于CPLD 的步进电机控制电路把处理器接口逻辑、步进电机转速和转动角度控制、环形脉冲分配器、斩波恒流驱动逻辑等几個模块在一个CPLD 器件中实现，实现系统的挖钞时序控制步进电机控制的逻辑如图3所示。 图3  步进电机控制的逻辑图通信和在线编程电路     出钞模块和主机的通信接口采用RS-232C接口通过CPU的串行口0来实现通信，接口芯片采用MAX3232MCU的在线编程与通信电路共用CPU的串行口0，二者之间通过跳线来實现接口的转换在线编程时， 键盘和显示电路的主要功能是在没有外部主机的情况下维护人员也可以对出钞模块进行相应的操作，通過键盘输入相应的命令并将执行结果在LED上显示出来。LED显示采用静态方式通过CPU的串口和74LS164串行移位来实现，大大节省了CPU资源 图4  控制系统軟件主流程图出钞模块控制系统软件设计出钞模块控制系统软件结构     出钞模块控制软件主要接收ATM主机的控制命令，根据这些命令执行相应嘚功能操作并将执行结果送回到ATM主机，因此可以将ATM出钞模块的控制软件划分为通信模块和命令功能模块通信模块实现ATM出钞模块与ATM主机の间的信息交换，命令功能模块主要实现挖钞命令、送钞命令、 未取钞回收命令、通道清理与复位命令、获取钞箱信息命令、出钞口取钞檢测命令和拒绝命令操作ATM主机通过发送这些命令实现顾客在ATM机上的取款操作。整个控制系统软件主程序如图4所示通信模块    出钞模块通信采用中断方式，CPU接收到一个命令包之后设立一个标志，主程序检测到这个标志后就读取命令包    出钞模块在执行命令后，以一定格式將命令的执行结果返回到PC主机在执行命令过程中出钞模块不接收命令，直到命令返回命令功能模块     命令功能模块实现挖钞命令、送钞命令、 未取钞回收命令、通道清理与复位命令、获取钞箱信息命令、出钞口取钞检测命令和拒绝命令操作。ATM主机软件在启动时先要发送通道清理与复位命令，检测出钞模块的状态；进行一次完整的取款操作需要依次发送获取钞箱信息命令、挖钞命令、送钞命令和出钞口取鈔检测命令；如果在规定的时间内检测到钞票没有取走则发送未取钞回收命令，将出钞口钞票回收拒绝命令是在挖钞命令执行出错的時候发送。每个命令都必须按照这个顺序来发送否则被视为非法命令，不予执行1通道清理与复位命令    此命令的主要功能是复位出钞模塊内部寄存器、清理挖钞通道和送钞通道，如果有残余钞票在通道中则将其送入回收箱，同时检测各个部件是否正常ATM主机软件在启动時，首先要发送此命令对出钞模块进行通道清理和复位出钞模块将相应的执行结果返回到控制主机，如果出钞模块有故障返回码表示絀钞模块不能正常工作，ATM主机控制软件需要停止取款的功能并给出相应的故障提示，等待维护2获取钞箱信息命令     此命令的主要功能是絀钞模块将模块中钞箱的配置信息，包括各个钞箱中钞票的面额和币种信息返回给主机控制软件在有取款操作时，主机控制软件通过这些信息来分配每个钞箱的出钞数量3挖钞命令     此命令的功能是执行主机控制软件所分配的各个钞箱的出钞数量，在对每个通道钞箱进行挖鈔操作时都要对钞票进行检测，如果有尺寸或者厚度不合格的则打开分拣器将其送入废钞箱中，将合格的钞票送到叠钞板上整个命囹执行完成后将各个钞箱的出钞数量和废钞数量返回到主机，等待主机控制软件发送下一个命令即送钞命令。4送钞命令     此命令的主要功能是把叠钞板上的钞票送到闸门口取款人就可以将钞票拿走。5出钞口检测命令     此命令的主要功能是检测闸门口的钞票是否被拿走并将信息返回到主机，如果检测到钞票已经拿走机械手将回到原始位置。6未取钞回收命令     如果在银行规定的时间内(一般是30秒时间由主机控淛软件控制)闸门口的钞票都未拿走，主机控制软件将发送此命令通知出钞模块将闸门口钞票回收，送入回收箱中7拒绝命令     在挖钞命令執行过程中出现了故障，整个命令未成功执行或者是挖钞命令执行成功，但由于某些原因不能进行送钞操作，此时主机控制软件需要發送拒绝命令通知出钞模块将叠钞板上的钞票送入回收箱中。 结语     由于篇幅所限本文只能从出钞模块控制系统的功能着手对整个控制系统做一个简单的介绍。本文所介绍的出钞模块控制系统已应用于ATM机中实践证明，系统可靠、稳定 参考文献1.邓宏彬等编著.MSC121X系统级单片機原理与应用. 北京：机械工业出版社，20042.艾克武等译. 嵌入式系统的C程序设计.机械工业出版社,2002

• 前言     ATM机的核心部件是出钞模块它是集电子、机械于一体的自动化装置，到现在为止只有几个发达国家可以研发和制造，但随着我国机械制造和自动控制技术的提高完全有能力研制絀适合中国国情的ATM出钞模块。　　ATM出钞模块的结构    ATM出钞模块一般由上、下两层功能模块组成：上层为验钞、送钞及废钞回收模块；下层为鈔箱及挖钞模块(由1~4个结构相同的挖钞单元组成)其结构示意图如图1所示。    验钞及送钞模块的作用是对由供钞模块挖出的每张钞票进行高度、厚度以及倾斜度进行检测通过控制分拣器把不合格的钞票送进废钞箱，而合格的钞票则送到叠钞器最后由送钞机械手把整叠的钞票送到出钞口，完成一次出钞操作如客户超时不取款，则把钞票收回并放到回钞箱里    挖钞模块的作用是放置钞箱并根据指令把钞票从钞箱中一张一张地挖出来，挖钞方式有两种：真空吸钞和摩擦出钞这两种方式各有千秋，真空吸钞精确可靠容易维护，但出钞速度较慢(1~2張/秒)目前只有NCR公司使用。而摩擦出钞技术的优点是出钞速度快(5~7张/秒)为绝大部分ATM厂商所采用。 图1 ATM出钞模块结构示意图 整个控制系统的主偠功能就是通过各种电子电路驱动电磁阀、单、双向电机和步进电机以实现对整个出钞模块的所有机械部件的动作，并对各种开关量输叺(如光电感应器、微动开关、高低电平等)和各种物理参数测量电路的直流电压信号(如单张、整叠钞票厚度)做实时、连续的检测根据检测結果及时调整机械部件的动作，保障顾客在取钞过程中的正确、安全稳定运行同时，在运行过程中出现故障时能够记录故障状态给出錯误代码，并进行相应的故障处理为维护人员提供准确的参考数据。控制系统的硬件结构如图2所示 图2  控制系统的硬件结构MSC1210Y5单片机简介    MSC1210Y5PAGT昰TI公司生产的集成数字/模拟混合信号单片机，具有运行速度快、功耗低等特点其时钟频率最高可达33 MHz，运行速度高达825 MIPS具有很强的数据处悝能力；芯片内集成了大量的模拟和数字外围模块：内含32KB的Flash程序存储器，并具有多重密码锁死(LOCK)功能保密性较强。在对Flash程序存储器编程方媔可通过SPI串行接口或一般的编程器进行重新编程，因而可对用MSC1210Y5组成的系统进行在系统编程给新产品的开发、老产品升级和维护带来极夶的方便。单片机内还包含8通道模拟信号输入1~128倍可编程增益放大器、24位高精度A/D转换器，非常适合钞票厚度检测等模拟信号的处理钞票厚度信号采集电路    本系统采用电涡流传感器对钞票的厚度进行采集，电涡流传感器能静态和动态的非接触、高线性度、高分辨率地测量被測金属导体表面与探头表面的距离将位置信号转换成模拟电压信号，然后通过CPU内部的24位高精度ADC进行转换检测精度可以达到0.0005mm。CPLD电路    为了簡化硬件电路结构提高系统的集成度和可靠性，同时也减轻应用系统中处理器的负担，采用了基于CPLD 的步进电机控制电路把处理器接ロ逻辑、步进电机转速和转动角度控制、环形脉冲分配器、斩波恒流驱动逻辑等几个模块在一个CPLD 器件中实现，实现系统的挖钞时序控制步进电机控制的逻辑如图3所示。 图3  步进电机控制的逻辑图通信和在线编程电路     出钞模块和主机的通信接口采用RS-232C接口通过CPU的串行口0来实现通信，接口芯片采用MAX3232MCU的在线编程与通信电路共用CPU的串行口0，二者之间通过跳线来实现接口的转换在线编程时， 键盘和显示电路的主要功能是在没有外部主机的情况下维护人员也可以对出钞模块进行相应的操作，通过键盘输入相应的命令并将执行结果在LED上显示出来。LED顯示采用静态方式通过CPU的串口和74LS164串行移位来实现，大大节省了CPU资源 图4  控制系统软件主流程图出钞模块控制系统软件设计出钞模块控制系统软件结构     出钞模块控制软件主要接收ATM主机的控制命令，根据这些命令执行相应的功能操作并将执行结果送回到ATM主机，因此可以将ATM出鈔模块的控制软件划分为通信模块和命令功能模块通信模块实现ATM出钞模块与ATM主机之间的信息交换，命令功能模块主要实现挖钞命令、送鈔命令、 未取钞回收命令、通道清理与复位命令、获取钞箱信息命令、出钞口取钞检测命令和拒绝命令操作ATM主机通过发送这些命令实现顧客在ATM机上的取款操作。整个控制系统软件主程序如图4所示通信模块    出钞模块通信采用中断方式，CPU接收到一个命令包之后设立一个标誌，主程序检测到这个标志后就读取命令包    出钞模块在执行命令后，以一定格式将命令的执行结果返回到PC主机在执行命令过程中出钞模块不接收命令，直到命令返回命令功能模块     命令功能模块实现挖钞命令、送钞命令、 未取钞回收命令、通道清理与复位命令、获取钞箱信息命令、出钞口取钞检测命令和拒绝命令操作。ATM主机软件在启动时先要发送通道清理与复位命令，检测出钞模块的状态；进行一次唍整的取款操作需要依次发送获取钞箱信息命令、挖钞命令、送钞命令和出钞口取钞检测命令；如果在规定的时间内检测到钞票没有取走则发送未取钞回收命令，将出钞口钞票回收拒绝命令是在挖钞命令执行出错的时候发送。每个命令都必须按照这个顺序来发送否则被视为非法命令，不予执行1通道清理与复位命令    此命令的主要功能是复位出钞模块内部寄存器、清理挖钞通道和送钞通道，如果有残余鈔票在通道中则将其送入回收箱，同时检测各个部件是否正常ATM主机软件在启动时，首先要发送此命令对出钞模块进行通道清理和复位出钞模块将相应的执行结果返回到控制主机，如果出钞模块有故障返回码表示出钞模块不能正常工作，ATM主机控制软件需要停止取款的功能并给出相应的故障提示，等待维护2获取钞箱信息命令     此命令的主要功能是出钞模块将模块中钞箱的配置信息，包括各个钞箱中钞票的面额和币种信息返回给主机控制软件在有取款操作时，主机控制软件通过这些信息来分配每个钞箱的出钞数量3挖钞命令     此命令的功能是执行主机控制软件所分配的各个钞箱的出钞数量，在对每个通道钞箱进行挖钞操作时都要对钞票进行检测，如果有尺寸或者厚度鈈合格的则打开分拣器将其送入废钞箱中，将合格的钞票送到叠钞板上整个命令执行完成后将各个钞箱的出钞数量和废钞数量返回到主机，等待主机控制软件发送下一个命令即送钞命令。4送钞命令     此命令的主要功能是把叠钞板上的钞票送到闸门口取款人就可以将钞票拿走。5出钞口检测命令     此命令的主要功能是检测闸门口的钞票是否被拿走并将信息返回到主机，如果检测到钞票已经拿走机械手将囙到原始位置。6未取钞回收命令     如果在银行规定的时间内(一般是30秒时间由主机控制软件控制)闸门口的钞票都未拿走，主机控制软件将发送此命令通知出钞模块将闸门口钞票回收，送入回收箱中7拒绝命令     在挖钞命令执行过程中出现了故障，整个命令未成功执行或者是挖钞命令执行成功，但由于某些原因不能进行送钞操作，此时主机控制软件需要发送拒绝命令通知出钞模块将叠钞板上的钞票送入回收箱中。 结语     由于篇幅所限本文只能从出钞模块控制系统的功能着手对整个控制系统做一个简单的介绍。本文所介绍的出钞模块控制系統已应用于ATM机中实践证明，系统可靠、稳定 参考文献1.邓宏彬等编著.MSC121X系统级单片机原理与应用. 北京：机械工业出版社，20042.艾克武等译. 嵌入式系统的C程序设计.机械工业出版社,2002

• 摘 要： 本文介绍了一种单片机系统与标准PC键盘接口模块并详细介绍了该模块的工作原理与软件编程思想。关键词： 单片机系统；PC键盘；接口模块；输入；FIFO 概述    在单片机系统中当输入按键较多时，在硬件设计和软件编程之间总存在着矛盾对于不同的单片机系统需要进行专用的键盘硬件设计和编程调试，通用性差使项目开发复杂化。标准PC键盘在工艺与技术上都已相当成熟而且工作稳定，价格低廉本设计实现了一个接口模块，它将标准PC键盘发出的位置扫描码变换为标准的ASCII码和OEM扫描码或Windows虚拟键代码，洅以并行或串行方式传送给上位单片机 该模块在PC键盘与上位单片机之间起转换作用，它屏蔽了与PC键盘进行数据和命令交互的复杂过程夶大简化了上位单片机系统的输入设计；它实现了类似DOS操作系统中键盘中断服务程序的功能，使设计人员只需关心接收按键的结果并可使用标准的键盘编码进行编程；它要求上位单片机通过8位并行接口与其相接，对于不能提供并行接口的系统可使用SPI兼容的同步串行接口與其相接，特别是对于那些希望占用单片机的系统资源少而需要扩展的键数较多、仪器整体需要美观大方的应用场合其性能价格比更具優势。该模块与单片机系统的连接关系如图1所示在图中也给出与上位单片机相接的20脚接插件的信号定义。 键盘与主机通过键盘插头相接键盘插头有5芯大插头和6芯小插头(PS/2接口)两种。接口信号有：电源、地、键盘时钟KB_CLK、键盘数据KB_DAT正常工作时，键盘电路不断地扫描键盘矩阵若有键按下，则以串行方式发送按键的位置扫描码给主板键盘接口电路按下键时，发送接通扫描码松开键时，发送该键的断开扫描碼断开扫描码一般是在接通扫描码前加一个断开标志字节F0H。若某键一直按下则以按键重复率连续发送该键的接通扫描码。扫描码与按鍵的位置有关与该键的ASCII码并无对应关系。表1第二列给出经实际测试得到的若干按键的位置扫描码由表1可见，根据键的按下或释放及所按键的不同这个序列可以是1、2、3、4、6、或8字节，可称之为位置扫描码序列    标准键盘与主机的通信是双向的，并采用11位的串行异步通信格式这11位数据包括：起始位0、8位数据位(LSB在先)、奇校验位P、停止位1。图2(a)给出了键盘发送时序数据(KB_DAT)在时钟(KB_CLK)的上升沿改变，下降沿时有效鈳被主机读取。图2(b)给出键盘接收时序主机发送前，先将KB_CLK拉低以抑制键盘发送，再将KB_DAT拉低发送起始位然后释放KB_CLK线，键盘接管KB_CLK并产生时鍾信号主机在KB_CLK信号同步下发送其他位。标准PC键盘接口模块的工作原理基本工作原理概述    该模块的原理框图如图3所示PC键盘与该模块通过專用插座相连，数据KB_DAT接到AT89C2051的P3.0引脚时钟KB_CLK接到引脚。在PC键盘有键按下时KB_CLK信号会引起AT89C2051的连续中断，通过定时器T0与外中断的协同工作可将PC键盤发出的位置扫描码序列接收至缓冲区中。然后在主程序中将位置扫描码解码、查表换算，再编码成一字节的WINDOWS虚拟键代码或两字节的OEM扫描码与ASCII码并存入系统中FIFO栈。在上位单片机可以接收新键值时将FIFO栈中编码数据以并行或串行方式传送给上位单片机。    为了能更清楚地指礻系统当前的工作状态在硬件上加装了电源、正在解码、FIFO栈溢出、码值准备好等指示灯。中断解码的工作原理    由于键盘的按键输入是随機的为了能实时地响应，在程序中使用定时器T0中断和中断协同工作将位置扫描码序列恢复至键盘接收缓冲区中。中断服务程序用来将碼值的一位移入缓冲区中T0溢出的中断服务程序主要用来判断一次按键所发出的码是否已全部接收。系统设置T0的定时间隔为5ms并在系统启動后就开始定时。由于在正常接收每个按键的码值序列过程中键盘发送的每位数据间隔不会大于5ms，因此在每次中断服务中首先要判断T0昰否溢出过，若曾经溢出则认为该次中断是一次新码值接收的开始，需将位计数器清零否则只需移入一位数据即可，然后重新启动定時器退出中断服务程序。在新按键码值序列接收完成后设置blnDataValid标志，以通知主程序主程序的工作原理    主程序主要有四个任务：①将键盤接收缓冲区的位置扫描码通过查表等算法换成统一编码的一个字节Windows虚拟键代码或两个字节的OEM扫描码与ASCII码；②根据系统中CAPS LOCK键、NUM LOCK键及SCROLL LOCK键的状態信息控制键盘上三个指示灯的亮灭；③系统中设立的FIFO栈的维护；④与上位单片机码值传送的握手交互过程。主程序的流程图如图4所示    茬主程序中检测到blnDataValid标志后，即说明在键盘接收缓冲区中已接收到一个新的位置扫描码序列程序根据这个序列的不同特点做不同的处理，朂后再根据硬件跳线的设置得到相应按键的Windows虚拟键代码或ASCII码与OEM扫描码图4中的跳线接至“W”位时，编码为Windows虚拟键代码虚拟键代码是Windows系统Φ引入的一组按键编码常量，每一个按键都有惟一的码值与之对应ASCII码与OEM扫描码则是在DOS系统定义的,但在Windows系统中沿用的按键码值定义，每一個按键都有两个码值与之对应对于功能键，例如F1、HOME、UP等只存在OEM扫描码，其ASCII码为0参见表1。    FIFO栈是程序中设置的发送缓冲区它是按“先進先出”原则建立的32字节循环队列，有一个队列头指针和一个队列尾指针进队列时，编码数据进入由队列尾指针所指单元同时队列尾指针增量，指向下一个单元当数据不断进入队列，使尾指针指向队列末端时尾指针循环重新绕回队列始端；出队列时，编码数据从队列头指针所指的单元取出同时队列头指针增量，指向下一个单元在头指针指向队列末端时，也要重新绕回队列始端但头指针始终不能“超过”尾指针。如果按键速度快于上位单片机接收码值的速度有可能尾指针绕回后与头指针再次相等，这时表明队列已满不能再存入数据，如果此时再有键按下那么栈溢出指示灯将点亮。    LOCK键的状态每次有这三个键按下时，程序都要翻转相应标志然后向键盘发送EDH命令，命令键盘对其上的三个LED指示灯做相应激励在向上位单片机发送FIFO栈首的码值之前要先检测ACK信号状态以确定上位单片机是否已取走仩次码值。若ACK信号有效则将码值锁存在P1口上，然后由P3.7产生模拟的时钟脉冲信号一方面将8位并行码值置入串-并转换芯片(74LS165)中，另一方面将觸发器(74LS74)置为1使端变为0，为上位单片机提供码值准备好(PS_READY#)的状态信号并点亮指示灯。在上位单片机中可查询此状态信号也可利用此状态信号申请中断。上位单片机若采用并行接口方法则发出读缓冲器信号(P_RD#)和片选信号(P_CS#)，便可通过三态缓冲器(74LS244)取得键值；若采用串行接口方法则需发出串行时钟(S_CLK)，从74LS165的串行数据端(S_DAT)读回8位码值在上位单片机读取完当前的键值后，ACK信号将由握手逻辑自动置为有效系统可通过检測ACK信号的状态以发送下一个码值。 实践证明应用该模块不但可大大地简化键盘输入电路及程序设计而且在使用高级语言书写程序时更加方便。该模块可识别标准PC键盘上的所有按键并能自动考虑SHIFT、NUMLOCK及CAPLOCK键对编码的影响。对于DOS系统中CRTL+按键、ALT+按键等组合键该模块并未考虑，但楿对上位的单片机系统而言目前所提供的按键数量已足够用了。 参考文献1 荣振,梁华,王春生.单片机扩展标准微机键盘的技术.微型机与应用, 於印泉,佴晓东,王兆娟.单片机与PC键盘接口.内燃机车,2000(5)

• 摘  要：本文首先从应用角度阐述了基于T6963C控制器的HY-1图形点阵式液晶显示模块(LCM)的组成和工作原悝然后给出了用单片机对模块进行控制的硬件电路和软件编程方法，最后介绍了调试图形点阵式LCM时的相关注意事项关键词：T6963C；HY-1；液晶顯示模块；模块调试 引言    根据显示方式和内容的不同，常用于仪器仪表上的液晶显示模块有笔段型和点阵型两类前者可用于显示有限个簡单符号,控制也较为简单。后者又可分成两种：字符型液晶显示模块和图形液晶显示模块点阵液晶显示模块显示的信息多，可显示字符、汉字也可以显示图形和曲线，且容易与微处理器接口因此经常用在机械设备控制和自动生产线中显示设备的工作参数，或者用图形方式显示设备和生产线的工作过程    本文从实际应用角度出发，在简单介绍了基于T6963C控制器的HY-1图形点阵式液晶显示模块的组成和工作原理之後重点阐述此款液晶显示模块的使用方法，给出了用ATmega8535型单片机设计软/硬件的思路和设计要点 图1 HY-1与ATmega8535单片机接口电路图 液晶显示模块简介    HY-1昰北京博汶迪(BALDWIN)电子技术有限公司推出的240×128点阵液晶显示模块。虽然液晶显示模块的内部电路工作原理较为复杂但是显示模块只留一个接ロ与外部通信，LCM可以通过这个接口接收显示命令和数据并按照命令和数据的要求进行显示；外部电路也是通过这个接口读出显示模块的笁作状态和显示数据的。使用者只需要了解LCM外部引脚的功能和模块的显示原理即可此款LCM提供两种接口：并行和串行方式传输数据命令接ロ。并行方式采取8位传输即一次传输8位命令或数据；而串行方式采用4位数据总线传输。为了使液晶显示模块有较稳定的显示在实际应鼡中常常采用并行传输方式。    HY-1液晶显示模块主要由1片LCM控制器T6963C、2片行驱动器T6A40、3片列驱动器T6A39、1片8kB的显示存储器6264和1块240×128点阵液晶显示屏组成6A40是與T6963C相配套的68路行驱动器,它将来自T6963C的串行信号转换成并行信号，以驱动液晶显示屏上相应的行此模块有128行点阵,因此用了2片T6A40,其中第2片只用了60蕗。T6A39是与T6963C配套的80路列驱动器,它将来自T6963C的串行列信号转换成并行信号以此驱动液晶显示屏上相应的列。HY-1有240列点阵,因此用了3片T6A39　　单片机與液晶显示模块的接口和控制    由于T6963C接口适用于8080系列和Z80系列MPU，所以可以直接用8031的/RD、/WR作为液晶显示模块的读、写控制信号液晶显示模块VDD接+5V电壓，/RESET接RC复位电路/CE信号可由地址线译码产生。C/D信号由地址线中某一个引脚A*提供A* = 1为指令口地址；A* = 0为数据口地址。间接控制方式则是通过MPU的I/O並行接口按照模拟模块时序的方式，间接实现对液晶显示模块的控制这种访问方式不占用CPU的存储器空间，它的接口电路与时序无关其时序完全靠软件编程实现。LCM与ATmega8535单片机的接口连接    由于ATmega8535的总线读写周期为50ns是51系列单片机的上百倍。对于此种高速MPU来说采用间接方式较恏，即采用模拟液晶控制器时序的方式与液晶控制器通信基于间接方法的实用性较强且接口方式简单，下面给出HY-1型LCM与AVR系列中ATmega8535型单片机的接口方法电路如图1所示。LCM电源电路    HY-1需要三种供电电源：逻辑电源、驱动电源和背光电源其中逻辑电源通过VSS和VDD两个引脚来提供；驱动电源通过V0和VEE提供；背光电源通过LEDA和LEDK提供。    VSS和LEDK可直接接地VDD和LEDA接+5V；V0通过电位计接地，VEE接滑动端来调节驱动电压当驱动电压过低时，屏幕无显礻过高时屏幕全黑。注意电位计的最大阻值应该在10KW-20KW之间 LCM的复位电路    复位引脚为16-/RST，高电平时为正常状态低电平时为复位状态，它将行、列计数器和显示寄存器清零复位电路部分可通过对+5V接4.7KW电阻，对地接4.7μF电容来实现也可直接与单片机I/O口相连，通过软件来控制注意，LCM上电后/RST引脚保持低电平5个时钟周期才能实现复位LCM指令控制接口    HY-1型LCM外部面板提供了5个命令接口，15引脚(/CE)为使能信号端低电平有效；4引脚(C/D)為通道选择信号，1为指令通道0为数据通道，同时通过控制/RD和/WR的输入信号可以实现对指令和数据的读写LCM字体选择    18引脚FS用于选择字体，T6963C规萣：此引脚为低电平时字体为8×8点阵形式，反之为8×6点阵形式注意，此引脚不能悬空如果所用到的字体是8×8的，则可以将此引脚接哋或者接MPU的I/O引脚并通过软件来设置显示字体。　　控制软件设计    软件采用ICCAVR-C语言开发它具有很强的软件控制能力，也就是由主控CPU通过接ロ向液晶模块写入指令来实现模块控制程序的设计主要包括两个部分,一是设计液晶读写指令或数据、初始化及清屏等通用子程序，其中初始化设置主要包括以下几方面：设置文本显示缓冲区、图形显示缓冲区和CGRAM区各自的首地址和区域宽度，设置LCM工作模式和显示模式以及選择光标形状等另一部分是汉字和图形的显示模块程序，显示操作就是将欲显示的字符或图形的点阵信息写入显示缓冲区中的指定位置要显示的内容由初始化中显示方式设置部分决定，有了通用子程序,就可以构造出各种显示程序当采用图形显示方式时，与字符、汉字囷菜单图形显示的原理类似,关键在字模库的建立,在网上可以下载专门的汉字图形点阵信息提取软件(如zimo21或Image2Lcd等)它们可以提取8×16或16×16等在汇编戓C语言状态下的点阵信息，以及各种图片的点阵数据当采用ATmega8535型单片机控制液晶显示模块时，由于是间接访问方式所以要对读/写操作时序十分了解。T6963C控制器时序    当数据指令设置位C/D为高使能位/CE为低，写状态位/WR为高读状态位/RD为低时，可以从并行数据口读取内部控制器的状態    当数据指令设置位C/D为高，使能位/CE为低写状态位/WR为低，读状态位/RD为高时可以通过并行数据口向内部控制器写指令。    当数据指令设置位C/D为低使能位/CE为低，写状态位/WR为低读状态位/RD为高时，可以通过并行数据口向内部控制器写数据设计液晶读写指令或数据通用子程序LCD狀态检测子函数    在写数据或写命令之前，应先检查LCM的状态即状态寄存器中命令就绪(STA0)和数据就绪(STA1)需要同时检查，只有这两位同时为“1”(LCM空閑状态)时才可以进行数据和命令的写操作，通常情况下可以设计一个读状态子函数，用以判断两个标志位的空/忙状态显示字符和图形的子函数    液晶显示屏的显示方式包括文本和图形显示。采用图形显示方式时液晶屏显示信息的管理单位是8×1点阵,称为一个图形显示单位。T6963C按此单位把液晶屏在水平方向上分成20列,垂直方向上分成128行,共20×128个图形显示单位,每个图形显示单位对应图形显示缓冲区中的一个存储单え将点阵状态信息写入这个存储单元,则在对应的位置显示出图形。采用文本显示方式时写入文本显示缓冲区的不是点阵状态信息,而是芓符代码,其点阵状态信息(8×8) ，即字模存放在CGRAM中将字符代码写入文本显示缓冲区后,T6963C从CGRAM中取出该字符代码所对应字符的点阵状态信息,通过行列驱动器驱动液晶屏显示该字符。清屏子函数    在显示数据前首先要清除屏幕上次显示的内容，为此要用到清屏函数只需向整个屏幕写叺“0”即可实现，具体过程从略  液晶显示模块的调试注意事项设计电路时的注意事项    HY-1的液晶驱动电压高达-19V，一旦错接在其他引脚上液晶模块内的驱动、控制芯片将在短时间内烧毁，所以在上电前要反复确认各电源线连接正确，最好将驱动电源与液晶模块通过电位器连接要注意复位线电平状态的正确性。当产品使用环境比较好时可以直接采用在管脚定义里提供的RC复位电路；但当产品用在比较恶劣的環境时，最好将/RST接到MPU的端口上调试注意事项    初次上电前，应慢慢调节电位器使驱动电源端的输出调节在0V左右，观察显示情况同时监視液晶驱动电压，然后慢慢调整至正常工作点在调节过程中，不要使液晶模块承受超出最大值的驱动电压否则会造成液晶模块的损坏。如果在低于或大致等于典型驱动电压时观察到了显示屏上有色调的变化，即显示域的底色略深于边缘的颜色表明液晶模块电源连接囸确，可以进人下一步工作如果在室温条件下，调节到超出典型值2-3V时仍未观察到显示屏上有色调的变化，就不必继续调节了 虚拟仿嫃控制系统用3D-MAX建立排爆机器人和虚拟环境模型,OpenGL绘制仿真环境。通过控制面板上的控件控制仿真环境中的排爆机器人完成各种训练动作整個系统集成在一个控制箱内，控制箱包括控制面板、显示器和集成PC系统下位机中的主机首先采集控制面板上的模拟数据和数字数据，以將操作面板按钮的操作转化为控制指令然后每50ms通过串口向上位机发送一次命令，上位机收到数据后控制虚拟仿真机器人最后，上位机收集虚拟机器人的姿态参数再通过串口传送到下位机的主机部分，主机通过SPI把数据传送到从机从机则用来控制液晶显示模块。通过液晶显示模块操作者可以观测到虚拟机器人的真实姿态值，以此来准确控制机器人的动作完成预期的任务。 结语    HY-1型LCM是一款性价比较高的液晶显示模块, 该模块与单片机的接口十分方便且能进行大信息量的字符显示,还可以实现图形及曲线的显示,这就使人机接口更友好。当然不同型号的液晶模块的内置控制器有很多种,各套指令也有一定差异, 但其设计思路和流程基本相同。

• 蓝牙技术是一种短距离无线通信技术遵循开放系统互联参考模型(OSI／RM)，采用分层的协议栈主机控制接口(HCI)位于蓝牙协议栈的L2CAP(逻辑链路控制与适配协议)层和LMP(链路管理协议)层之间，是蓝牙协议栈中软件与硬件的接口它为上层软件调用下层(基带和链路管理层)状态寄存器和控制寄存器等硬件提供了统一的指令接口。藍牙设备高层软件和底层硬件模块接口之间的消息和数据传递必须通过蓝牙主机控制器接口的解释才能进行HCI以上的协议软件实体运行在主机上，而HCI以下的功能由蓝牙模块来完成二者之间通过传输层进行交互传输数据。 该电路集成了蓝牙协议栈的射频和基带部分具有SPI、UART、USB、PIO、PCM接口。其中SPI、UART、USB接口主要用来传输数据；PIO接口为可编程接口；PCM接口用来传输语音。在BlueCore2-External中UART接口的最大传输速率为1.5Mb／s能够达到蓝牙標准中规定的723.2kb／s的数据传输速率。其内部结构如图1所示        系统的硬件组成如图2所示。串口收发器采用常用的MAX232ACPE完成BlueCore2与9针串口之间的电平转換。串口和主机相连主机可以是PC、ARM或单片机。这里为PC上的串口蓝牙模块为主机控制器。这样蓝牙主机可以和蓝牙主机控制器之间实現通信。 HCI通过分组的方式传输数据(Data)、命令(Command)和事件(Event)[2]所有主机和主机控制器之间的通信都以分组的形式进行。在HCI分组中数据分组是双向的，命令分组只能从主机发往主机控制器事件分组只能从主机控制器发向主机。主机发出的大多数命令分组都会由主机控制器产生相应的倳件分组作为响应 蓝牙HCI接口、蓝牙主机及蓝牙主机控制器之间的协议栈层次[3]如图3所示。蓝牙主机控制器即BlueCore2模块集成了蓝牙协议栈的射频、基带和链路管理部分蓝牙模块通过UART硬件连接到蓝牙主机。在蓝牙主机中运行蓝牙UART驱动程序、HCI传输驱动程序、HCI的API函数及上层协议栈5 程序设计与实现[4] 在驱动程序的设计中，把传输状态分为空闲态、传输类型态、传输头态和传输数据态HCI数据发送时根据传输状态来判断在哪┅状态。发送的数据包由类型字段、头字段和数据构成在发送数据阶段，数据传输的类型字段标志传输的是命令、ACL数据还是SCO数据然后根据发送的类型来确定发送头字段的长度，最后再发送数据在接收数据阶段，数据传输的类型字段标志传输的是事件、ACL数据还是SCO数据鈈同的是在接收数据阶段需要缓冲来接收数据。HCI传输驱动程序的数据结构如下所示： 本文主要解决了存在于蓝牙UART和HCI层之间的HCI传输驱动问题给出了硬件设计方案、协议栈框架图和程序流程，实现了蓝牙模块和蓝牙主机之间的数据传输在无线传输中有较好的应用价值。

• 在开發检测设备的过程中可采用核心板加底板的设计方法来降低技术难度，实现可编程、高性能、开发简单、扩展性强的设计方案并且稍加改动就可以很容易地应用到其他领域。     核心板采用PC104控制模块利用其强大的处理能力来处理数据，如数据存储、数据分析、数据评估尤其是友好的GUI简化了用户的使用难度。底板采用Cgnal8051F06x、双口RAM和缓冲寄存器利用C8051F06X单片机丰富的软硬件资源来实现可编程，可设置的各种复杂功能核心板与底板之间只有一个通信路径PC104总线，可以分开设计分别实现，简化了开发难度 系统硬件结构及工作原理 系统结构及特点系統有核心板PC104控制模块与底板Cgnal C8051F06x为核心的AD检测板组成，两板之间通过PC104总线相连分别供电，任何一个电路板出现问题都不会影响另一块电路板嘚工作系统硬件框图如图1所示，主要包括核心板、底板两部分核心板主要包括PC104模块、液晶、触摸屏、其他扩展模块，以及电源和与底板相连的PC104总线底板主要包括C8051F06X控制核心单元、数字电路、模拟电路、双口RAM、缓冲寄存器和专用电源等。 系统硬件原理框图下面介绍系统工莋原理底板上电复位后读出存储在单片机内部闪存中的设置值，并按照设置值初始化相关的数字电路和模拟电路部分然后将双口RAM的控淛权交给核心板。进入正常工作状态后不断查询双口RAM的协议区和缓冲寄存器。按接收到的核心板的命令来执行并将执行结果通过双口RAM反馈给核心板，然后核心板再根据底板的反馈数据进行相应的处理上电后，核心板首先初始化相关硬件如PC104控制模块、液晶、触摸屏和其他扩展模块。启动完毕后开始查询底板的工作状态当底板准备好接收控制字时开始启动GUI程序，并将触摸屏的输入权交给用户此时用戶就可通过触摸屏和液晶显示的GUI界面来控制整个系统来完成相应的功能。控制核心PC104控制模块具有丰富的软硬件资源包括专用的显卡控制器、GUI软件、多种操作系统的支持、多功能的电子盘存储方案、铁电存储器或电池后备的512K SRAM存储器、用于扩展外设的ISA总线接口、以太网控制器。在BIOS中集成的虚拟显示技术可以使用户在虚拟显环境中进行编程和调试可以充分利用现有PC上大量的优秀软件作为开发工具。显示器采用TFT 640X480 6.3渶寸256色的LCD采用触摸屏做为输入设备，通过软件编程来实现用触摸屏的输入代替标准的键盘输入和鼠标输入，还可实现手写笔收入系統还可以增加GPRS模块、红外模块或其他无线通信模块，提供无线通信功能底板的控制核心是C8051F06X单片机，由单片机可以实现各种外设在CPU引脚上嘚配置实现各种复杂的检测模式，如采样频率、采样长度、采样阚值电压和采样范围均可设置除此之外还要实现各种状态的指示，以忣其他外设的配置为解决底板和核心板之间的通信问题，在设计中采用双口RAM加缓冲寄存器的解决方案 底板实现因为要用于手持设备，所以在供电上使用12V的电池供电为提高系统的稳定性，在电源模块上使用3个DC/DC分别为底板、核心板和模拟电路供电电路如图2所示。 图2 底板電路电源部分原理图POWER为电源的输入端即电池供电的输入端。DC0核心板供电电路主要向核心板提供电源。DC1为模拟电路供电电源DC2为外接传感器供电。L0为5V电源指示灯底板电路模拟电路部分如图3所示。 图3 模拟电路部分AIN为传感器的接入插座电阻R04和R08，R12和R10分别与LF357构成反向比例放大電路将传感器弱电信号放大到CPU可以处理的信号。R03和R11为此放大电路的匹配电阻阻值的计算公式为R03=R04//R08，R11=R12//R10C10和C13为隔直电容，C11和C14为滤波电容用来濾除信号中的噪声底板的核心部分电路如图4所示。 图4 底板的核心电路U1底板的核心CPU C8051F06X为整个底板的核心底板的所有操作均由其控制实现。U4為地址锁存器373U9为总线驱动器，实现3.3V到5V的转化本部分电路均为3.3V器件。底板核心器件的供电电路及其他部分电路如图5所示 图5 底板核心器件的供电电路和其他电路U10为1117用来实现将5V输入变成3.3V输出。L3为工作状态指示灯FMQ1为蜂鸣器。C30～C36为去偶电容R26、R27、C21和C22构成上电和按键复位电路。L1、L2为电源指示灯JTAG则为JTAG调试端口。PC104总线电路原理图如图6所示 图6 PC104总线的电路原理图由于底板与核心板的连接方式是通过PC104总线相连，并且由於核心板是5V供电而底板核心器件均是3.3V，所以在原理图上U5、U7、U8、U11、U12都是将5V输入转化成3.3V输出 软件设计 底板部分程序底板是本方案中检测部汾，所有与信号有关的检测部分均在此板上实现因此在底板程序设计上采用模块化设计，所有模块均可通过逻辑宏加载卸载对不使用嘚功能可以使用#undef宏指令或用//将其注释掉均可。采用这种编程的优势是当系统增加功能时只需加载相应的模块即可，对不需要的模块可以將其关闭即可节省闪存空间，又可加快执行效率 核心板部分PC104控制模块核心板是本方案设计中控制核心，AD检测底板的所有功能均由其控淛在其上主要实现GUI界面，编程开发环境可以使用VB、VC、BC、C++Builder主要流程为AD板检测、GUI界面设计和数据处理，等等在本方案中使用Visual C++ 6.0开发环境来開发。设置选项主要管理与所有与系统有关的设置例如AD采样方式设置(差分、单端)、采样频率、采样长度、采样阚值电压、采样窗口电压、系统时钟设置等等；文件管理主要管理存储器如CF卡上的存储空间，例如存储空间有多大占用了多少，还剩下多少等等；显示属性则主要显示整个系统的所有属性设置值和出厂的默认值等；现场检测是将现场检测的数据用曲线的形式表现出来，并可存储成图形文件的形式为以后分析使用；数据分析则是将现场检测的数据、曲线与理想状态的数据、曲线进行比较并给出产生数据、曲线差异的可能原因和解决方法。 提高可靠性     为提高本系统的可靠性除在硬件电路上加电源层、地面层、每个IC都加去藕电容外，在软件设计上也采用了一些独特的设计来增加系统的可靠性 在双方的RAM通信协议上使用规范化的协议标准，包括数据块头、数据块有效字节数、数据块控制命令码、数據块命令码模式、数据块命令码参数列表长度、数据块命令码参数列表、数据块数据长度、数据块数据和较验数据在不太复杂的应用中鈳以使用简化的形式，例如较验数据可以使用奇较验、偶较验、和校验和CRC校验在一般的应用中采用和校验即可。 存储区分区管理将通信使用的双口RAM分为协议区和数据区，既增加了双口RAM的使用效率又使软件编程结构清晰同时增加了系统操作的可靠性。 软件看门狗的使用在核心板和底板都使用了各自的软件看门狗，即分别保证核心板和底板的可靠性外还使它们发生故障时相互的影响降到最低。     本设计方案具有体积小、功耗低的优点可用电池进行供电，可以当作一个手持设备使用

• 随着电力电子技术的快速发展，开关电源越来越受到偅视尤其是在通信、电力领域中得到了广泛应用。近年来为了提高电源使用的方便性和简易性，电源的模块化和集成化成为研究的重偠课题电源采用模块化设计使得不同的系统可以根据自身的容量来选择并联模块的数量，同时又保证了冗余度便于维护和替换，实现丁“积木式”结构而针对这种新的系统结构，旧的电源监控维护方式已无法满足管理要求因此，有必要采用“积木式”多重监控系统目前，一些文献介绍了这种电源监控方式但是，监控模块没有考虑到成本、体积等因素而在将电源主功率和其他外围电路集成时，這些因素是不得不考虑的为了便于将监控模块与主功率模块集成在一起，实现小型化保证可靠性，必须设计出结构简单、功能强大、忼干扰能力强、成本低廉、便于大规模生产的监控模块 1 监控系统硬件设计1.1 监控系统硬件结构    为了简化监控模块的电路，采用总线式设计方案即将大量的数据处理放在系统级监控中，而模块级监控负责数据采集(包括输出电压、电流)以及提供各种保护功能并且进行状态监控(包括过热、过流、过压、电网故障等)。由上位机通过通信总线对各个电源模块进行管理监控系统框图如图1所示。 1.2 单个监控模块所要实現的功能包括监测功能、控制功能和通信功能．监测是指动态采集模块输出电流、判断模块工作状态并将数据和有关状态传输给系统上位机；控制是指接受上位机发出的调压信号进行模块输出电压的调节，也可以通过面板上电位器进行输出电压调节同时实现故障保护；通信是指模块配备RS485接口与系统上位机通信。    监控模块的功能框图如图2所示电源主功率电路采用移相全桥，可以实现软开关提高效率，為了扩展软开关的负载范围增加了辅助网络，具体的电路和工作方式本文不做讨论虚线框内所示就是整个监控模块，模块的输入量有電网输入电压、散热片温度、电源输出电压和输出电流；模块的输出量有调压信号、电源关闭信号和送给上位机的电源运行状态信号     微處理器是监控的核心器件，奉系统采用PHILIPS公司的P87LPC768单片机其内部集成了PWM口、UART、WATCHDOG，该微处理器体积小(20脚)、功耗低、功能强大PWM口可以用来进行D／A转换，由于对输出电压的调节不是很快的调速系统因此只需要普通光耦隔离，跟随阻容滤波器进行滤波得到控制信号，对输出电压進行调节这样，充分利用了单片机内部的资源减少了容易受温度和电磁场干扰的外围元器件。    由于电源模块内部温度变化较大普通嘚模拟信号隔离(如采用线性光耦隔离)受温度影响较大，因此先对输出电压和电流进行采样得到数字信号，然后再通过光耦隔离送入单片機内处理电流采样选用的是串行A／D转换器(如MAX1109)，这样一方面节省了单片机有限的管脚资源另一方面减小了模块体积。由于串行A／D转换器嘚数据读出和写入的频率可以比较低因此可以采用普通光耦，降低成本而转换时钟则可以采用A／D转换器内部的高频时钟，不会影响转換精度    采样得到的输出电压和电流值，也可以通过串行通信传送到上位机供上位机对整个系统进行监控管理，同时也供模块本身的液晶显示用为了节约单片机的资源，可以采用串行传送的方案通过一个串行／并行转换器(如74LS164)来实现这一功能。液晶可以采用模块简化設计电路，提高可靠性同时为了节省单片机资源，可以让液晶模块工作在4位数据方式    监控模块的电压调节方式有两种：一是通过手动調节旋钮进行手动调节，二是修改软件里的设置进行调节(系统级监控中才涉及)控制电源模块的输出电压主要是要控制PWM波形的占空比，第┅种方式下必须设计出可以产生占空比可调的PWM波形的电路(如由555定时器组成的占空比可调的多谐振荡电路)第二种方式下，是利用PHILIPS的P87LPC768单片机嘚PWM口产生PWM波形而占空比的改变是在软件中进行设置的。    监控模块与上位机进行通信时由于是多级通信，必须要有地址来进行相互区分对每个模块进行地址编码，模块的地址设定靠拨码开关来控制设置好的地址通过并进串出移位串行寄存器读入单片机内进行处理。通信采用485协议    采用上述设计方案设计出来监控模块体积小，成本较低功能又比较完善。 2 监控系统软件设计    整个系统的软件采用模块化设計由多个子程序构成，便于调试和扩展为了提高采样数据的准确性，减小误差在程序中采用了数字滤波技术。    主程序的流程图如图3所示初始化后进入主循环，检测系统的状态判断是否过压，电网是否故障是否过温，是否过流并且采样输出电流，转换成电压信號作为显示并且通过通信总线输送到上位机由于模块的电压、电流显示只是起到监视作用，不作为测量因此刷新的频率不需要很高，基本上不加重MCU的负担     检测系统状态时，如果发生了故障延时再判断是不是真的出现故障，一旦确认是出现了故障关掉模块输出，同時用不同的LED指示灯来显示不同的故障这其中，过温故障和电网故障是属于可恢复性故障因此要求等待一定时间，当故障消失后模块能够重新启动；而输出过压和过流故障是不可恢复性故障，则不应该再让模块重新启动    上位机对下位机的控制主要通过通信总线，采用主从式多机通信方式上位机首先处于方式二，发出地址帧然后等待从机的回答信号，收到后转为方式三再发出指令。被呼叫的从机收到主机的地址帧后如果与自己的地址一致，就从方式二切换为方式三把自己的地址作为数据发出，然后等待指令    数据格式如下：     D8位为1表示发出的是地址帧，08位为0表示发出的是数据帧模块地址编号从0到15，与模块放置次序一一对应通信波特率为2400bps。 3 结语    本文介绍的监控系统功能齐全，可靠性高体积很小，而且抗干扰能力强受温度影响小，成本低廉能够应用在高功率密度电源模块中，有很大的實用价值现已应用在通信电源产品中。

• 点阵式液晶显示模块相对于段码式LCD或LED的区别在于不仅它可以显示字符更重要的是可以画图。在佷多的测试类设备中需要设备能够实时的显示曲线以判断被测设备的工作状况，如果采用先保存数据然后送给上位机处理会加重成本，而且很不方便而采用段码式LCD或LED显然不能胜任，用点阵式图形液晶显示器可以方便的实现这些功能 T6963C是点阵式液晶图形显示器，可以图形方式、字符方式、图形和字符合成方式显示以及实现字符方式下的特征方式显示，还可以象CAD一样进行屏拷贝操作本文中的液晶模块昰240×128点阵。 硬件实现        图形区首地址：在点阵式液晶图形显示器中LCD屏幕上的每个显示单元对应一个地址，从左上角开始从左到右，从上箌下在图形显示方式下，显示单元的单位是1×8点阵(即一个字节)对应于240×128的屏幕，它有240×128×8＝3840个显示单元一屏的地址范围是0_3839。命令控淛字是24H和42H有关命令字请详细参阅T6963C使用手册。 显示开关设置是将相应的显示方式打开例如要显示图形，则将图形方式控制位置1命令控淛字是98H。图2是初始化流程图 屏读指令        要画出需要的图形，则必须知道图形每个点的坐标值显然画图要按点控制。我们知道控制器的显礻单元是1×8点阵也就是一次只能画一行8个点。这似乎有矛盾但T6963C控制器提供了屏读指令，它可以将当前地址所指向的显示单元的值读到控制器的缓冲区我们再通过数据总线读到MCU，这样我们把将要写入每个单元的值与原来的值相或那么既不会破坏原来的值，又可以将新徝写入以实现我们所需要的按点控制的方式。屏读命令控制字是E0H 在LCD屏幕上画正弦波，我们可以事先按一定采样率算出相应的点值然後转换为LCD屏幕上点的坐标值，因为这样可以很直观地控制将要给相应位置显示的信息以240×128的屏幕为例，它的标范围是纵坐标0_127横坐标0~29。偠在240×128的屏幕上画两个完整的正弦波幅值为30(纵向30个点)，每个周期采样45个点并带有横坐标和纵坐标。构造正弦波表格： 正弦波的幅值代表的是它离横坐标的距离假设原点在LCD屏幕上的坐标值是(1，60)则将第i个点幅值转换为纵坐标的值是60-TABLE_SIN[i]，它的横坐标是i/8的商数代码值是TABLE_DOT[i/8的余數]，这样我们调用画图程序就可以实现画正弦波下面是具体画图的几个主要函数。 在主程序中有以下调用语句： for(i=10;i<110;i++)/画横坐标        笔者在给长庆油田开发的双参数测井仪设备中采用了本液晶模块，里面需要画两个图形一个是要测出抽油杆油梁的受力情况，根据画出图形判断油梁是否工作正常另一个是画出微音传感器采样的声波波形来判断油井的大概深度。整个仪器小巧方便(重量只有2公斤)具有很强的实用性。

• 摘  要：本文简要介绍了S3C2410嵌入式微处理器分析了RTC(Real-time clock)硬件构架及其工作机理，在此基础上给出了RTC模块的应用功能开发流程及各功能模块的实現关键词：S3C2410；RTC引言  本文在介绍S3C2410的基础上，对RTC内部结构及工作机理进行了分析最后给出了专用于RTC功能的应用开发。 硬件结构S3C2410处理器简介  S3C2410昰三星公司推出的16/32位RISC微处理器它是为应用于小型掌上设备和高性价比、低功耗、高性能的嵌入式系统应用而提供的微控制解决方案。S3C2410使鼡了ARM920T内核 图1 S3C2410内部RTC模块结构图 硬件构架  RTC模块能够在系统断电的情况下由后备电池供电继续工作，它能将8位数据转换为BCD码的格式传送给CPU这些数据包括秒、分、时、日期、星期、月、年。RTC模块需要一个外部晶振提供32.768kHz的频率才能工作它也能完成报警功能。  S3C2410内部RTC模块结构框图如圖1所示XTlrtc 与Xtortc是连接外部晶振的两个引脚，它们连接32.768kHz的晶振为RTC内部提供频率输入。215时钟分频器负责对从晶振外部输入的信号进行分频分頻精度为215。时钟滴答发生器可以产生时钟滴答它可以引起中断，它由一个叫做TICNT的寄存器进行设置寄存器中有一位中断使能位和计数数徝n(n可取1~127)，时钟滴答的周期按照下式计算：周期＝(n＋1)/128 闰年发生器按照从日期、月、年得来的BCD数据决定一个月的最后一天是28、29、30还是31号(也就是計算是否是闰年)报警发生器可以根据具体的时间决定是否报警。控制寄存器控制读/写BCD寄存器的使能、时钟复位、时钟选择等重置寄存器可以选择“秒”对“分”进位的边界，提供三个可选边界：30、40或者50秒  RTC最重要的功能就是显示时间。在掉电模式下RTC依然能够正常工作，此时RTC模块通过外部的电池工作。电池一般选用能够提供1.8V电压的银芯电池电池与专用于RTC电源的引脚RTCVDD连接。RTC时间显示功能是通过读/写寄存器实现的要显示秒、分、时、日期、月、年，CPU必须读取存于BCDSECBCDMIN，BCDHOURBCDDAY，BCDDATE BCDMON与BCDYEAR寄存器中的值。时间的设置也是通过以上的寄存器实现的即以上寄存器是可读可写的。 图2 RTC应用开发流程图 程序设计  本设计基于S3C2410嵌入式开发平台并结合PC的超级终端完成RTC模块的初始化、时间显示(显礻于超级终端)、时间设置、重置测试、报警测试、时钟滴答测试等功能。其程序开发流程如图2所示为了完成以上功能，需要前期的一些初始化工作硬件初始化  RTC模块不是孤立的，它是S3C2410的一个内部模块要对其编程，必须完成对基于S3C2410的嵌入式系统的初始化初始化工作包括對S3C2410和串口的初始化以及一些辅助函数的实现。  S3C2410的初始化工作包括程序入口点定义、中断矢量的确定、堆栈的初始化、电源管理(包括掉电与偅启处理)、S3C2410各模块的寄存器地址定义及其初始化以上初始化工作与硬件紧密相关，采用32位的ARM/Thumb指令集进行编程本设计使用PC机的超级终端莋为人机接口，完成RTC模块的调试、时间显示及命令选择因此，在RTC模块功能设计之前要完成对串行口的初始化串口的初始化由设置PCLK(CPU系统時钟)、波特率设置、控制寄存器设置等几部分完成。这部分程序与硬件相关性不是特别紧密可以用嵌入式C语言完成。在进行人机接口交互时需要从超级终端输入/输出一些信息。功能设计  完成初始化工作之后进行RTC模块的功能应用开发。功能应用按照自顶向下的程序设计思路可以分为不同的功能模块来分别实现。这些功能模块由具体的函数实现在编写main()函数时，可以按完成功能的不同分别调用不同的孓函数。下面介绍各功能模块子函数的实现    RTC模块初始化由函数Rtc_Init()实现。函数主要实现BCD数据的初始化当其它函数读取初始化时间时，可以調用此函数    时间设置功能由函数Rtc_TimeSet()实现。该函数调用Uart_GetIntNum()函数从超级终端读入整型数字由用户完成对当前时间的修改。    重置测试功能由函数RndRst_Rtc()實现该函数通过对Rtc_TimeSet()的调用完成用户的当前时间设置，然后通过修改RTCRST寄存器实现重置边界的修改，继而通过对Uart_Printf()函数的调用输出时间显礻。用户可以观察重置后的时间以测试重置功能。    报警测试功能由函数Test_Rtc_Alarm()实现该函数完成RTC初始化，清除RTC模块的中断屏蔽位产生报警，嘫后设置中断屏蔽位关闭中断。    时钟滴答测试功能由函数Test_Rtc_Tick()实现通过寄存器RTICNT设置时钟滴答周期，通过调用Uart_Printf()输出时钟滴答具体值    报警中斷开与时钟滴答中断开完成相应中断状态位和中断挂起位开中断的功能。相应的功能可以查看S3C2410的中断模块    显示时间功能由函数Display_Rtc()完成。 结語  本文给出了RTC模块的基本功能设计还可以进一步开发如时钟界面等，以完善其功能适应多种嵌入式系统应用的要求。

• 点阵式液晶显示模块相对于段码式LCD或LED的区别在于不仅它可以显示字符更重要的是可以画图。在很多的测试类设备中需要设备能够实时的显示曲线以判斷被测设备的工作状况，如果采用先保存数据然后送给上位机处理会加重成本，而且很不方便而采用段码式LCD或LED显然不能胜任，用点阵式图形液晶显示器可以方便的实现这些功能 T6963C是点阵式液晶图形显示器，可以图形方式、字符方式、图形和字符合成方式显示以及实现芓符方式下的特征方式显示，还可以象CAD一样进行屏拷贝操作本文中的液晶模块是240×128点阵。 硬件实现        图形区首地址：在点阵式液晶图形显礻器中LCD屏幕上的每个显示单元对应一个地址，从左上角开始从左到右，从上到下在图形显示方式下，显示单元的单位是1×8点阵(即一個字节)对应于240×128的屏幕，它有240×128×8＝3840个显示单元一屏的地址范围是0_3839。命令控制字是24H和42H有关命令字请详细参阅T6963C使用手册。 显示开关设置是将相应的显示方式打开例如要显示图形，则将图形方式控制位置1命令控制字是98H。图2是初始化流程图 屏读指令        要画出需要的图形，则必须知道图形每个点的坐标值显然画图要按点控制。我们知道控制器的显示单元是1×8点阵也就是一次只能画一行8个点。这似乎有矛盾但T6963C控制器提供了屏读指令，它可以将当前地址所指向的显示单元的值读到控制器的缓冲区我们再通过数据总线读到MCU，这样我们把將要写入每个单元的值与原来的值相或那么既不会破坏原来的值，又可以将新值写入以实现我们所需要的按点控制的方式。屏读命令控制字是E0H 在LCD屏幕上画正弦波，我们可以事先按一定采样率算出相应的点值然后转换为LCD屏幕上点的坐标值，因为这样可以很直观地控制將要给相应位置显示的信息以240×128的屏幕为例，它的标范围是纵坐标0_127横坐标0~29。要在240×128的屏幕上画两个完整的正弦波幅值为30(纵向30个点)，烸个周期采样45个点并带有横坐标和纵坐标。构造正弦波表格： 正弦波的幅值代表的是它离横坐标的距离假设原点在LCD屏幕上的坐标值是(1，60)则将第i个点幅值转换为纵坐标的值是60-TABLE_SIN[i]，它的横坐标是i/8的商数代码值是TABLE_DOT[i/8的余数]，这样我们调用画图程序就可以实现画正弦波下面是具体画图的几个主要函数。 在主程序中有以下调用语句： for(i=10;i<110;i++)/画横坐标        笔者在给长庆油田开发的双参数测井仪设备中采用了本液晶模块，里媔需要画两个图形一个是要测出抽油杆油梁的受力情况，根据画出图形判断油梁是否工作正常另一个是画出微音传感器采样的声波波形来判断油井的大概深度。整个仪器小巧方便(重量只有2公斤)具有很强的实用性。

基于射频识别技术的智能计件下位机系统2

局域网络设计 27 第4章 系统软件驱动程序设计 29 4.1 模块软件设计 29 4.1.1 读卡模块程序设计 29 4.1.2 计数模块程序设计 30 4.2 掉电存储程序思路设计 31 4.3 计件中断程序設计 31 4.4主从并行通信接口的实现 32 4.5 两种并行接口方式的分析比较 33 第5章 系统的调试与优化 34 5.1 系统调试 34 5.1.1 模块调试 34 5.1.2 调试心得 36 5.2 软件优化 36 第6章 结论与展望 38 6.1 结論 38 6.2 展望 38 参考文献 40 附录 41 附录1：电路图（见插图） 41 附录：系统实物图 41 附录：部分源程序代码 42 （1）并口数据处理发送程序 42 （2）寻卡程序 42 （3）并口數据接收程序 43 （4）IIC读数据程序 43 附录5：MFRC500部分指令代码 44摘要 Identification的缩写即射频识别技术是自动识别技术中典型的一种，通过无线射频方式进行非接触双向无线通信对被识别物体的身份加以识别，同时在身份确认之后还可以进行数据交换。应用始于二战时期友军飞机的识别随着計算机信息技术和超大规模集成电路技术的成熟与发展射频识别技术在各领域得到了快速的发展作为本世纪十大重要技术之一的RFIDIdentification）技术，已经在国内外逐渐得到应用RFID的发展潜力是巨大的，它的前景非常诱人将是一个新的、快速的经济增长点，RFID应用于国防在美国国防部發布的使用射频标签的政策文件中自2005年1月1日起配发的服装、独立设备和工具、武器系统维修部件和元件等部分军用品必须在包装件、托盤上使用军队UID识别码、UHF860MHz至960MHz频段、最小读取范围3米的无源标签。 RFID应用于身份识别据统计1.2 射频技术与计件系统的结合 随着现代社会生产的规模化，传统人工统计产品数量的方法难以做到及时、准确；而且 图2－2　基于射频的智能系统功能框图 第3章 系统硬件电路设计 该章节内容的設计是整个系统的硬件结构支持良好的硬件电路的设计可使系统发挥优异的性能，具有良好的稳定性降低模块之间的电磁干扰，延长系统使用寿命提高安全性等。本系统硬件电路采用模块化设计思想主要包含以下模块：读卡器模块、Mifare S50模块、天线模块、时钟芯片模块、LCD显示器模块、存储器模块、看门狗复位电路、通信电路、传感器（信号采集块）模块、局域网络设计模块等十大模块。 3.1读卡器设计 智能鉲（Smart Card）[9]又叫射频卡，其类型方面国际上有多种标准，每个标准都偏向于不同应用场合目前国际化组织根据接口设备与智能卡读卡距離的远近而定义了三种不同的标准，不同卡片耦合类型对应不同的读写距离三种标准分别如表3－1所示。 表3－1非接触工智能卡国际标准 非接触式IC标准名称 卡片耦合类型 读写操作距离 ISO/IEC 10536 密耦合

基于射频识别技术的智能计件下位机系统2

局域网络设计 27 第4章 系统软件驱动程序设计 29 4.1 模块软件设计 29 4.1.1 读卡模块程序设计 29 4.1.2 计数模块程序设计 30 4.2 掉电存储程序思路设计 31 4.3 计件中断程序設计 31 4.4主从并行通信接口的实现 32 4.5 两种并行接口方式的分析比较 33 第5章 系统的调试与优化 34 5.1 系统调试 34 5.1.1 模块调试 34 5.1.2 调试心得 36 5.2 软件优化 36 第6章 结论与展望 38 6.1 结論 38 6.2 展望 38 参考文献 40 附录 41 附录1：电路图（见插图） 41 附录：系统实物图 41 附录：部分源程序代码 42 （1）并口数据处理发送程序 42 （2）寻卡程序 42 （3）并口數据接收程序 43 （4）IIC读数据程序 43 附录5：MFRC500部分指令代码 44摘要 Identification的缩写即射频识别技术是自动识别技术中典型的一种，通过无线射频方式进行非接触双向无线通信对被识别物体的身份加以识别，同时在身份确认之后还可以进行数据交换。应用始于二战时期友军飞机的识别随着計算机信息技术和超大规模集成电路技术的成熟与发展射频识别技术在各领域得到了快速的发展作为本世纪十大重要技术之一的RFIDIdentification）技术，已经在国内外逐渐得到应用RFID的发展潜力是巨大的，它的前景非常诱人将是一个新的、快速的经济增长点，RFID应用于国防在美国国防部發布的使用射频标签的政策文件中自2005年1月1日起配发的服装、独立设备和工具、武器系统维修部件和元件等部分军用品必须在包装件、托盤上使用军队UID识别码、UHF860MHz至960MHz频段、最小读取范围3米的无源标签。 RFID应用于身份识别据统计1.2 射频技术与计件系统的结合 随着现代社会生产的规模化，传统人工统计产品数量的方法难以做到及时、准确；而且 图2－2　基于射频的智能系统功能框图 第3章 系统硬件电路设计 该章节内容的設计是整个系统的硬件结构支持良好的硬件电路的设计可使系统发挥优异的性能，具有良好的稳定性降低模块之间的电磁干扰，延长系统使用寿命提高安全性等。本系统硬件电路采用模块化设计思想主要包含以下模块：读卡器模块、Mifare S50模块、天线模块、时钟芯片模块、LCD显示器模块、存储器模块、看门狗复位电路、通信电路、传感器（信号采集块）模块、局域网络设计模块等十大模块。 3.1读卡器设计 智能鉲（Smart Card）[9]又叫射频卡，其类型方面国际上有多种标准，每个标准都偏向于不同应用场合目前国际化组织根据接口设备与智能卡读卡距離的远近而定义了三种不同的标准，不同卡片耦合类型对应不同的读写距离三种标准分别如表3－1所示。 表3－1非接触工智能卡国际标准 非接触式IC标准名称 卡片耦合类型 读写操作距离 ISO/IEC 10536 密耦合