基于STM8L的门禁信息采集终端机-毕设 - 图文 下载本文

北京工业大学毕业设计(论文)

主要参考文献 ............................................................. 28 附录 ..................................................................... 29

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1 绪论

1.1 课题背景

1.1.1 网络型智能门禁系统

门禁管理系统一般分为独立型和联网型,联网型门禁管理系统通讯方式常见有RS-232、RS-485、CAN 和TCP/IP,采用TCP/IP 通讯方式的联网型门禁系统简称为TCP/IP 网络型门禁系统。

随着信息时代的发展,网络已经普及到我们的生活中。传统基于RS232/485的智能门禁系统具有控制范围小和布线繁琐等局限性,已经不能完全满足社会的需求。联网型智能门禁系统具有更广阔的应用前景,它具有布线安装方便、监控范围广等特点,可以应用于需布线简单、远距离实时监控等条件中。应用GPRS网络更是一种在全球移动通信信号能够覆盖的地方都可以被监控的智能门禁系统,更可以满足没有有线上网条件的地域。对于需要远程、大范围的门禁信息采集和监控,例如大型房屋租赁的全城、甚至全国房屋信息管理,具有迫切需求。

1.1.2 STM8L简介

STM8L是意法半导体(ST)推出了公司首个基于STM8内核的超低功耗8位微控制器系列产品。该系列微控制器采用了意法半导体独有的超低泄漏电流工艺,以推出了4个系列产品。STM8L101系列是STM8L超低功耗8位微控制器的入门级产品。该系列产品优化了成本结构,具有很高的集成度,采用超小封装。STM8L151是一个多功能8位微控制器解决方案,片上集成了更大的闪存和SRAM以及更多外设,支持外部晶振/时钟和更多的模拟功能,提供一个实时时钟和增强型复位功能,整合了真正的读写同步的EEPROM、DMA、快速模数转换器和数模转换器。STM8L152 在STM8L151基础上增加一个段式LCD控制器,而STM8L16X系列是在STM8L15X系列基础上添加了AES硬件加速器。

This series of micro controller used unique low leakage current technology and launched four series products. STM8L101 series is entry-level product of STM8L low power

consumption micro controller. This series product using super small package, optimizes the cost structure, and has the very high level of integration.

STM8L15X系列的主要特性: (1) 工作条件:

工作电源电压范围1.8 V至3.6 V(断电时,最低1.65 V);温度范围: - 40℃

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至85 可高达25℃

(2) 低功耗的特点:

共有5种低功耗模式:等待模式;低功耗运行模式(5.1 μA);低功耗等待模式(3 μA);活跃暂停模式(1.3 μA 实时时钟工作);暂停模式(350 nA) 运行模式动态功耗低至150μA/MHz;每个I/O口超低漏电流为 50 nA;从暂停模式唤醒时间为 4.7 μs

(3) 先进的STM8内核:

采用哈佛架构和三级流水线;最高频率为16MHz,16 MIPS;多达40个外部中断源

(4) 复位和电源管理:

低功耗,5种可选阈值的安全欠压复位;超低功耗的POR / PDR;可编程电压监测器(PVD)

(5) 时钟管理:

1至16 MHz的外部高速晶体振荡器 (HSE);32.768kHz的外部低速晶体振荡器(LSE);内部16 MHz的工业校准RC振荡器(HSI);内部38 kHz的低功耗RC振荡器(LSI);时钟安全系统

(6) 低功耗RTC:

带闹铃中断的BCD日历;自动唤醒暂停模式的周期性中断

(7) 4X28的液晶驱动器 (8) 存储器:

高达64 KB的闪存程序存储器和1KB的EEPROM数据存储器(带ECC,RWW);灵活的读取和写入保护模式;高达2 KB的RAM

(9) DMA:

4个通道;支持的外设:ADC、DAC、SPI、I2C、USART和定时器;1个通道内存到内存

(10) 12位DAC输出缓冲器

(11) 12位ADC 高达1 Msps 共25个通道:

具有内部温度传感器及参考电压通道

(12) 2个超低功耗比较器:

一个固定阀值;一个轨到轨;自动唤醒功能 (13) 定时器:

两个16位定时器,2个通道(用于IC,输出捕获,PWM),正交编码器;一个3通道的16位高级控制定时器,支持电机控制;7位预分频器的8位定时器;2个看门狗:1个窗口看门狗,1个独立看门狗;1,2或4 kHz的蜂鸣计时器

(14) 通讯接口:

同步串行接口(SPI);快速I2C 400 kHz 支持SMBus和PMBus;USART(ISO 7816接口和IrDA)

(15) 多达41个I/O口,所有中断向量映射

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(16) 开发支持:

快速片上编程和非侵入SWIM调试;使用USART的引导程序

STM8L系列微控制器因其超低功耗的特点主要应用于医疗仪器、仪表仪器、通信设备、报警系统、便携设备和电能及电量设备等领域。

1.2 本文的研究内容及方法

1.2.1 本文研究内容

本课题是对一种基于STM8L微控制器的通过GPRS模块传输数据的智能门禁信息采集终端机的研究。具体研究内容如下:

1、应用STM8L15X微控制器作为系统的核心控制器,实现信息采集和传输等内容。 2、应用GPRS模块的TCP/IP协议栈连接以太网实现数据的传输。包括硬件的设计及实现等内容。

3、通过非接触式射频读写器实现信息的采集。 4、最终制作出终端机的样机并进行测试。

1.2.2 本文研究方法

1、所采用的开发板:

ST公司推出的一款针对超低功耗STM8L系列设计的STM8L-DISCOVERY开发板。该开发板采用STM8L152C6T6作为核心MCU,并外扩有LCD显示、IDD电路检测等外设。开发板还集成了ST-LINK仿真下载器,板上的ST-LINK可通过选择模式来切换,把这个套件作为一个独立的ST-LINK使用(使用SWIM接口调试和编程)。

图 1.1 STM8L-DISCOVERY开发板

2、所采用的软件开发环境: IAR FOR STM8 1.301

ST Visual Develop 4.3.0

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