基于ATmega103微控制器的家庭信息終端的設(shè)計(jì)
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2．4 身份識(shí)別
終端所包含的功能服務(wù)中，有一些功能服務(wù)涉及到住戶商業(yè)利益和家庭安全。例如，電子訂購(gòu)和安防控制等功能操作。這些功能操作只有在終端使用者經(jīng)過(guò)身份識(shí)別后，具有了一定操作權(quán)限的前提下才能進(jìn)行。終端采用非接觸式IC卡對(duì)使用者進(jìn)行身份識(shí)別。
非接觸式IC卡又稱射頻卡，是國(guó)內(nèi)外近幾年日益廣泛使用的新技術(shù)，它成功地將射頻技術(shù)與IC卡技術(shù)相結(jié)合，解決了無(wú)源和免接觸的問(wèn)題。非接觸式IC卡系統(tǒng)由讀寫器和非接觸式IC卡兩部分組成。應(yīng)用系統(tǒng)通過(guò)讀寫器對(duì)卡進(jìn)行操作；讀卡器通過(guò)射頻信號(hào)同步進(jìn)行近距離通信，并為卡上芯片提供工作電源；非接觸式IC卡響應(yīng)讀寫器的指令，并報(bào)告處理結(jié)果。
終端開(kāi)機(jī)后，通過(guò)讀入使用者IC卡上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)對(duì)用戶進(jìn)行身份識(shí)別。只有身份識(shí)別通過(guò)后，使用者才能對(duì)終端進(jìn)行后續(xù)的操作；否則，終端在不響應(yīng)后續(xù)的任何操作的同時(shí)還會(huì)發(fā)送報(bào)警數(shù)據(jù)至室內(nèi)控制器RC以提示有非法用戶。另外，通過(guò)終端的軟件設(shè)計(jì)還可以設(shè)置三種不同操作權(quán)限的用戶：非法用戶、訪問(wèn)用戶和標(biāo)準(zhǔn)用戶。
3 終端軟件設(shè)計(jì)
終端的系統(tǒng)軟件包括三大部分：觸摸屏控制程序、LCD顯示驅(qū)動(dòng)和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。整個(gè)系統(tǒng)軟件是在Atmel公司的AVR-Studi04．0集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下采用匯編語(yǔ)言完成的。
3．1 觸摸屏控制程序
觸摸屏控制程序是一個(gè)觸摸屏申請(qǐng)中斷以及單片機(jī)響應(yīng)中斷的交互過(guò)程。
一旦觸摸屏被點(diǎn)擊后，立即向單片機(jī)申請(qǐng)中斷，提請(qǐng)單片機(jī)啟動(dòng)一次A／D轉(zhuǎn)換。單片機(jī)在中斷服務(wù)程序中將控制字寫入觸摸屏控制器AD7843的內(nèi)部寄存器中?？刂谱值闹饕δ苁峭ǖ肋x擇、精度選擇、工作模式選擇以及電源控制。轉(zhuǎn)換結(jié)束后，單片機(jī)在另外一個(gè)中斷服務(wù)程序中完成轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀入?？刂谱值膶懭牒娃D(zhuǎn)換結(jié)果的讀出都是在單片機(jī)提供的時(shí)鐘脈沖同步下，以串行方式完成。當(dāng)AD7843工作于125kHz時(shí)鐘脈沖下，其最大工作電流僅為380μA。
3．2 LCD顯示驅(qū)動(dòng)
終端中液晶顯示器是人機(jī)交互的界面。液晶顯示模塊和觸摸屏輸入模塊共同完成終端各級(jí)功能操作的輸入及顯示、文字輸入及顯示和其它提示信息的顯示等。因此做到人性化的人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)也是本終端開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵之一。
初始化完成后，LCD顯示第一級(jí)功能操作菜單以等待選擇。后續(xù)菜單的顯示采用分級(jí)顯示的方法，直至最終功能的完成。
3.3 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸
AV_R系列單片機(jī)提供了三個(gè)獨(dú)立串行口中斷：發(fā)送完成、接收完成和發(fā)送寄存器空。此外，經(jīng)過(guò)內(nèi)部的波特率發(fā)生器，AV_R系列單片機(jī)還可以在晶振低頻率下產(chǎn)生較高的波特率。
終端將組織的命令控制數(shù)據(jù)由無(wú)線數(shù)傳模塊發(fā)送至室內(nèi)控制器RC，從而實(shí)現(xiàn)二者之間的信息交互。為了提高終端系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，軟件設(shè)計(jì)上采用前導(dǎo)碼+同步碼+數(shù)據(jù)幀的信息碼組合方式，以減小系統(tǒng)的零電平干擾。同時(shí)，在通信協(xié)議規(guī)定的數(shù)據(jù)幀的幀頭和整個(gè)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行了CRC校驗(yàn)，從而提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/P>
在家庭信息終端中引人身份識(shí)別和觸摸屏輸入技術(shù)，是一次成功的嘗試，克服了傳統(tǒng)室內(nèi)安防終端的很多缺陷。系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮的諸多要素中，保證系統(tǒng)中LCD顯示模塊人性化和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性是開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。同時(shí)，如何在軟件和硬件上做好系統(tǒng)的低功耗設(shè)計(jì)直接影響到系統(tǒng)的性能與應(yīng)用推廣前景。
評(píng)論