1、自動(dòng)識(shí)別控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介

　　自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是將數(shù)據(jù)自動(dòng)識(shí)讀、自動(dòng)輸入計(jì)算機(jī)的一種方法或手段。它是包括條碼技術(shù)、磁條(卡)技術(shù)、光學(xué)字符識(shí)別、系統(tǒng)集成化、射頻技術(shù)、聲音識(shí)別及視覺(jué)識(shí)別等集計(jì)算機(jī)、光、機(jī)電、通信技術(shù)為一體的綜合性高新科學(xué)技術(shù)。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)提供了快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集輸入的有效手段，解決了手工數(shù)據(jù)輸入速度慢、錯(cuò)誤率高等造成的“瓶頸”難題，因而自動(dòng)識(shí)別技術(shù)作為一種革命性的高新技術(shù)，日益為人們所接受。

　　自動(dòng)識(shí)別控制系統(tǒng)則是集微機(jī)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和現(xiàn)代安全管理與控制措施為一體的系統(tǒng)，它涉及電子，機(jī)械，光學(xué)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)，生物技術(shù)等諸多新技術(shù)。是解決重要部門(mén)出入口實(shí)現(xiàn)安全防范管理的有效措施。包括出入口門(mén)禁安全管理系統(tǒng)、電梯控制系統(tǒng)、車(chē)輛進(jìn)出控制系統(tǒng)、物業(yè)消防監(jiān)控系統(tǒng)、保安巡檢管理系統(tǒng)等，適用各種機(jī)要部門(mén)，如銀行、賓館、機(jī)房、軍械庫(kù)、機(jī)要室、辦公間,智能化小區(qū)，工廠(chǎng)等。

　　自動(dòng)識(shí)別控制系統(tǒng)在工作環(huán)境安全、人事考勤管理等行政管理工作中發(fā)揮著巨大的作用。因此設(shè)計(jì)一款性能價(jià)格比較高的產(chǎn)品將有著廣泛的應(yīng)用前景。

2、自動(dòng)識(shí)別控制系統(tǒng)的功能組成

　　作為一種通用性強(qiáng)、功能齊全 的自動(dòng)識(shí)別控制系統(tǒng)，應(yīng)該具有眾多組成要素。下面我們就以一個(gè)4門(mén)門(mén)禁控制器為例來(lái)說(shuō)明，它的功能模塊組成如下：

　　4路開(kāi)門(mén)繼電器控制電路+1路報(bào)警繼電器控制電路
　　4路門(mén)位置信號(hào)偵測(cè)電路+4路開(kāi)門(mén)按鈕信號(hào)偵測(cè)電路+4路防破壞信號(hào)偵測(cè)電路
　　4路開(kāi)關(guān)量輸入電路+4路開(kāi)關(guān)量輸出電路
　　8路wigen信號(hào)譯碼電路（用于接8個(gè)wigen讀卡器）
　　2路aba信號(hào)譯碼電路與2路鍵盤(pán)仿真信號(hào)電路（用于接2個(gè)aba讀卡器或2個(gè)鍵盤(pán)仿真讀卡器）
　　1路ttl232/rs232信號(hào)譯碼電路（用于接1個(gè)ttl232/rs232讀卡器）
　　1路rs485信號(hào)控制電路（用于連接多達(dá)32個(gè)rs485方式的讀卡器）
　　1路設(shè)備id號(hào)設(shè)置撥斷開(kāi)關(guān)
　　時(shí)鐘芯片控制電路
　　存儲(chǔ)芯片控制電路（用于存儲(chǔ)用戶(hù)信息和事件信息）
　　系統(tǒng)監(jiān)控電路
　　通訊電路（用于和上位機(jī)進(jìn)行通訊）

3、幾種主控設(shè)計(jì)方案的比較

　　隨著電子技術(shù)的發(fā)展，各種cpu、存儲(chǔ)芯片、系統(tǒng)擴(kuò)展芯片、時(shí)鐘芯片等層出不窮，在給設(shè)計(jì)人員有了更多選擇的同時(shí)，也帶來(lái)了另一個(gè)問(wèn)題，就是該如何選擇一種適合于自身的一種方案。這個(gè)方案不但要能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)需求的基本功能，還要在可靠性、開(kāi)發(fā)難易程度、芯片供貨情況以及價(jià)格等方面都要做到適宜。針對(duì)上面列出的4門(mén)控制器的功能特點(diǎn)，我們可做以下幾個(gè)方案：

3.1.傳統(tǒng)形式

　　這是一種為廣大嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員熟知的形式，在很多教科書(shū)及應(yīng)用系統(tǒng)中有著詳細(xì)的介紹。

　　在主控方面，一般采用以應(yīng)用最廣的8051+eprom程序存儲(chǔ)器或帶有大容量flash rom 的cpu如sst89c58或p89c51rd2

　　在系統(tǒng)擴(kuò)展方面，2片74hc138用于譯碼，1片74hc373用于地位地址鎖存，1片74hc245用于總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)，3片74hc377用于信號(hào)輸出，4片74hc244用于信號(hào)輸入
存儲(chǔ)方面，一片628128用于存儲(chǔ)事件信息和外部變量，一片28sf040或39sf040用于存儲(chǔ)各種有效卡片、非法卡片信息

　　時(shí)鐘方面，采用一片串行方式的ds1302或并行數(shù)據(jù)方式的ds12c887

　　通訊方面，2片485芯片，一片用于和上位機(jī)通訊，一片用于和rs485讀卡器通訊

　　這種方式具有芯片價(jià)格較便宜，供貨渠道廣泛，編程調(diào)試較容易等優(yōu)點(diǎn)，但其體積龐大，芯片多，硬件故障點(diǎn)增多，而且由于任務(wù)眾多，導(dǎo)致cpu工作繁忙，軟件中的各種中斷處理容易干擾，雖然現(xiàn)在已有基于8051的實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)可以解決此問(wèn)題,但是這要求設(shè)計(jì)者一方面要選擇價(jià)格相對(duì)高的cpu，另一方面也要學(xué)習(xí)消化rtx51,而將其正確的應(yīng)用到系統(tǒng)中去需要更高的軟件技巧和更多的調(diào)試時(shí)間。否則軟件的可靠性無(wú)法保證。這對(duì)于產(chǎn)品的快速市場(chǎng)化是不利的。

3.2.arm+cpld

　　arm芯片及cpld芯片是最近幾年流行起來(lái)的嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)成部件，他們將可能成為后pc時(shí)代嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的首選。arm是一款32位的精簡(jiǎn)指令集（risc）處理器架構(gòu)，以其高性能、低功耗、低成本占有市場(chǎng)。 以philips的lpc2104為例，它具有128k 片內(nèi)flash程序存儲(chǔ)器、最多64k靜態(tài)ram、雙uart、兩個(gè)定時(shí)器、具有4路捕獲/比較通道、多達(dá)6路輸出的pwm單元、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、看門(mén)狗定時(shí)器、通用i/o口、cpu操作頻率可達(dá)60mhz等特點(diǎn)。

　　cpld是復(fù)雜可編程邏輯陣列的簡(jiǎn)稱(chēng)，它具有口線(xiàn)多、速度快、可編程、純硬件電路等特點(diǎn)。

　　根據(jù)我們提出的4門(mén)控制器的功能，一片arm及一片cpld，加上少許外圍電路，即可實(shí)現(xiàn)。這樣不僅使系統(tǒng)板的體積大大減少，而且增加了可靠性，這是其他方式所不能比擬的。但是，由于arm及cpld均是新興的技術(shù)，對(duì)于一些基于8051