石家庄铁道大学四方学院毕业设计
4.2 继电器驱动电路
如图4-2所示为继电器驱动电路。Q1为型号9012的PNP型三极管，基极与单片机P2.1连接构成了继电器的驱动电路，D5为继电器放电回路二极管，其型号是1N4007的硅整流二极管。继电器选用的是JQC-3F-C型号，额定电压DC5V，最大转换电流15A,最大转换电压DC16V。为了防止继电器内部线圈产生的感应电流把三极管烧毁在继电器两端并联一个续流二极管。
工作原理：要让继电器动作，必须给继电器施加电压。由于单片机驱动能力弱不足以直接驱动继电器，所以用三极管放大电流电压。单片机编程中使P2.1口输出低电平，PNP三极管导通进而使继电器线圈通入5V电源使继电器的触点动作，最后使继电器动作指示灯D4点亮。
图4-2 继电器驱动电路
4.3 射频模块电路
如图4-3是本设计的射频模块的电路。系统射频模块选用WM-17TD型号的射频模块。卡片的电气部分只由一个天线和ASIC(IC)组成。卡片的天线是只有几组绕线的线圈，很适于封装到IS0卡片中。卡片的ASIC由一个高速(106KB波特率)的RF接口，一个控制单元和一个定容量的EEPROM组成。工作原理为读写器电路向IC卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷，在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当所积累的电荷达到2V时，此电容可作为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。
读写器接取的数据通过串行口传送到单片机中，单片机把接收的卡号进行校验，
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校验成功后执行显示和驱动部分的控制。
图4-3 射频模块驱动电路
4.4 电源电路
如图4-4是本设计的电源模块，系统中的显示模块、单片机模块和射频模块电源由电源模块供给电源，电压大小为DC5V。设计要求需要将DC12V电源转换成DC5V电源，电源电路使用7805稳压芯片转换最为简单。7805稳压芯片前后都需要加上电解电容和普通电容，作用是消除低频和高频干扰波。在稳压芯片前面加入电源指示灯，更直观判断电源是否正常接入电路[5]。
在实际应用中，由于电压转换产生很强的热量，调试硬件电路时由于7805芯片不能及时散热导致在通电一段时间后7805稳压芯片被烧毁，通过查阅资料，在7805稳压芯片前面加入散热电阻，电阻大小为68R/2W，可以很好的解决这一难题。
图4-4 电源电路原理图
4.5 LCD显示电路
如图4-5是本设计的液晶显示的驱动电路。选择LCD1602型号字符液晶显示器。供电电压为DC5V。LCD字符液晶显示器选用显示容量为16*2个字符，1602LCD分为带背光和不带背光两种，其控制器大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，
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是否带背光在应用中并无差别，在电路中连接有10k?的电位器，通过电位器可以调节显示字符的亮度。
由于此处液晶显示的是卡号和读写卡的状态，所以本系统采用的是LCD1602型号的静态显示器。液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪里显示字符。
图4-5 LCD液晶显示电路
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第5章 软件设计
系统软件部分包括主程序部分，射频卡上传卡号部分和LCD显示部分。主程序部分主要是对射频模块和显示模块操作，驱动继电器动作。射频卡上传卡号部分是对射频卡卡号进行上传卡号。LCD显示部分主要是显示上传的卡号以及门锁状态。
5.1 主程序模块
如图5-1所示，进入主程序后先对串口和LCD显示进行初始化，然后判断中断是否执行，若中断执行则对卡号进行校验，通过查询方式校验卡号，校验成功后，对卡进行读写操作，同时把门锁打开并显示门锁状态处于开锁状态，LCD此时显示“OPEN”字符，延时数秒后门锁自动关锁，LCD显示“CLOSE”字符，清显示。
1 开始 串口和LCD显示初始化 延时 串口中断是否执行？ Y 发送检测卡命令 N N 检测卡片？ Y 显示上传的卡号 2 24
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清显示 图5-1 主程序流程图 关闭门锁显示门锁状态 延时 开门锁显示门锁状态 读写卡 3 5.2 射频卡上传卡号
开始 中断标志位RI=1? N Y RI=0 N 校验卡号是否正确？ Y 标志位Sinterrupt=0 标志位Sinterrupt=1 返回 图5-2 中断程序流程图
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