东华理工大学毕业设计（论文） 系统设计方案
设备名称 硬件组成 AT89C52、主要功能 车子进来时，读取IC卡编号，验证用户IC卡合法性，向IC卡写停车起始时间，与上位机通信，设置，校对当前时间等功能。车子出去时，读取IC卡存储信息，验证用户IC卡合法性，从根据停车起始时间和当前时间计算停车费用，记录停车数据,用户根据显示屏显示的费用进行付费。IC卡存储信息，与上位机通信，完成进行数据上传。设置、校对当前时间等功能、键盘操作查询功能。 ZLG500、LCD模硬件设备 块、DS1302、RS-232AT24C256。 、在整个系统中, 非接触式IC 卡硬件设备相互联系的桥梁, 非接触式IC 卡的读写程序模块功能及工作原理，本文将重点介绍。
2.3 系统设计方案论证
不管采用哪种方案,只要是根据课题的要求,设计出符合现场条件的软硬件方案即可,但是由于方案的不同选择,会使设计出的系统带来不同的效果,当然选择的方案使系统既简单、经济、可靠,又能满足课题要求那便是最佳的决策了。
本设计选用的是方案一而没有选择其他方案,前面已简单说明了,这里就不再叙述了.但是设计中收费采用的是非接触式IC卡方式而不是采用接触式IC卡方式，其原因又何在呢?
目前社会上接触到的IC卡有两种：接触式的和非接触式的IC卡。接触式的IC卡通过机械触点从读写器获取能量和交换数据；非接触式IC卡通过线圈射频感应从读写器获取能量和交换数据，所以有称射频卡。
接触式IC卡具有存储量大（以兆为单位），保密功能强（有许多重密码设置和认证功能）可实现一卡多用。但是，这类卡的读写操作速度较慢，操作也不方便，每次读写时必须把卡正确地插入到读写器的口槽才能完成数据交换，这样，在停车场、考勤等需要频繁读写卡的场合很不方便，而且读写器的触点和卡片上IC卡的触脚暴露在外，容易损坏和搞脏而造成接触不良。
而非接触式IC 卡,以其读写操作方便、无机接触、无裸露芯片、无电极,从而避免了接触式读写而产生的静电击穿、电极氧化污损、芯片脱落等故障,受到人们的欢迎，因此本设计选择采用非接触式IC卡。
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东华理工大学毕业设计（论文） 硬件电路的设计
3. 硬件电路的设计
3.1 单片机系统
单片机是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑，它使计算机技术形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。在硬件电路设计中，单片机控制中心控制着系统所有信号的输入、处理与输出, 将各个模块有机地联系起来, 它是系统的核心部分即主控部分，而且当今单片机品种繁多，产品性能各异，因此在设计一个系统时选择哪种系列哪种型号的单片机是关键部分。
本设计中选用的单片机是AT89C52，能够满足设计要求.便携式停车计时收费管理系统的硬件系统主要由单片机、读写器模块、复位电路、时钟电路、数据存储接口电路、键盘与显示接口电路及通信等几部分组成,而且这些模块都是由单片机控制的.
3.1.1 AT89C52 单片机概述
AT89C52是51系列单片机的一个型号，它是ATMEL公司生产的。AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。
AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程(S系列的才支持在线编程)。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。 3.1.2 AT89C52 功能特性
· 兼容MCS51指令系统
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· 8k可反复擦写(>1000次）Flash ROM · 32个双向I/O口
· 256x8bit内部RAM · 3个16位可编程定时/计数器中断 · 时钟频率0-24MHz · 2个串行中断 · 可编程UART串行通道
· 2个外部中断源 · 共8个中断源 · 2个读写中断口线 · 3级加密位
· 低功耗空闲和掉电模式 · 软件设置睡眠和唤醒功能 3.1.3 AT89C52主要管脚说明
U13938373635343332123456781918319P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7XTAL1XTAL2EA/VPPRSTAT89C52P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RDALE/PROGPSEN212223242526272810111213141516173029
图3-1 AT89C52 硬件结构
如图3-1所示（AT89C52双列直插封装方式的引脚图）。 AT89C52采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有：XTAL1（19 脚）和XTAL2（18 脚）为振荡器输入输出
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端口，外接12MHz 晶振。RST/Vpd（9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40 脚）和VSS（20 脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。P0~P3 为可编程通用I/O 脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0 端口（32~39 脚）被定义为N1 功能控制端口，分别与N1的相应功能管脚相连接，13 脚定义为IR输入端，10 脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1的SDAS（18脚）和SCLS（19脚）端口，12 脚、27 脚及28 脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU 的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。 3.1.4 单片机系统扩展部分设计
DS1232PBRSTTDTOLGNDGNDAT14C256VccSTRSTRST+5VVccALERST89C52P0.0—P0.7DB0~DB7P2.0P2.1P2.2RSR/WESMG12864SCLSDAP1.0P1.1P2.4P2.5P2.6CLKI/ORSTDS1302RS-232MAX202TXDRXDTXDRXDP1.2P1.3P1.6P2.7P3.4P3.5P3.6P3.7+5VRRRR天线蜂鸣器射频频卡读写块ZLG500SDATADLXSSP1.4P1.5INT0/P3.2
图3-2 AT89C52 与外围电路连接
AT89C52单片机，它片内有8KB的程序存储器,256字节的数据随机读取数据存储器以及有32个I/O口，满足设计需求。P2口与时钟芯片DS1302、LCD显示模SMG12864电路连接,P1.4、P1.5、P3.2与非接触式IC卡读写模块ZLG500连接、P1.0,P1.1与串行器件AT24C256电路接,P1.2、P1.3、P1.6、P2.7、P3.4、P3.5、P3.6、P3.7外接4X4键盘,P0口与SMG12864电路连接,ALE、Vcc及RESET接复位电路， P3.0、P3.1与通信接口RS-232连接。其中DS1302芯片为停车计时提供准确时钟; ZLG500对IC卡进行读
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写操作；AT24C256 存储用户结算信息;LCD 液晶显示所需信息, 如停车起始时间、停车结束时间和停车消费金额等;可以通过按键查询信息，（如停车时间，消费金额）。 并且通过RS-232 与上位机通信;为充分利用单片机有限的端口, 外围设备多采用了具有I2C 接口(如AT24C256、DS1302)和SPI 接口(如ZLG500)的器件。单片机外接电路如图3-2所示。
3.2 IC卡读写器模块
由于设计选用的是非接触式IC卡方式，因此它就需要读写器对IC进行信息读取，一般选用ZLG500系列模块。 3.2.1 ZLG500 概述
ZLG500系列模块是基于13.56MHZ频率的系列读写卡模块，它符合ISO1443标准，可支持mifare1 S50/S70、mifare0 ultralight、mifare Pro、mifare desfire，它采用超小型、超大规模集成电路封装，具有易用、可靠、多样和体积小等特点，你的产品档次。其ZLG500硬件电路图如图3-3所示。
SCLKSDATASSZLG500RSTCTRLBZ
图3-3 ZLG500 硬件结构电路
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3.2.2 ZLG500主要功能特性 ? 适用于对mifare读卡模块ZLG500A/B进行开发，可通过跳线选择； ? 5V供电，内部5V稳压，电流约100毫安（模块工作时）；
? 可设置从机地址，可以进行一对一RS232通信，也可实现一对多的RS485主
从通信；
? 提供PC机VC演示软件和动态链接库；
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