專利名稱：信息鈕扣多點讀入器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于數據記錄裝置，一種利用多只iButtonTM信息鈕扣同時讀入信息并對這些信息進行記錄、用實時時間進行標記和管理的裝置。
iButtonTM紐扣是美國DALLAS公司自動識別IC產品，它采用接觸式存貯器技術，其存儲器芯片被封裝在直徑為17.25mm，厚度為5.89mm的不銹鋼外殼中，每一個信息鈕扣上刻有唯一的注冊號，以單總線(一根信號線，一根地線)方式讀寫、存儲信息。與IC卡、磁卡相比，iButtonTM信息鈕扣讀寫簡單，可靠性高，更適宜在惡劣情況下工作，使用面更廣泛。現(xiàn)有的信息鈕扣讀入器僅有一點讀入，當作為門禁或考勤等系統(tǒng)，當有多人需要同時使用時，由于共用一個讀入器，往往很多人在等待讀入，明顯地影響通過速度。
本實用新型的發(fā)明目的是提供一種結構簡單、造價低、通用性強，可以同時讀入多個iButtonTM信息鈕扣信息的信息鈕扣多點讀入器。
本實用新型的信息鈕扣多點讀入器由顯示器、地址譯碼器、存貯器、鍵盤、單片機、并行輸出接口、管理記錄單元電平轉換電路、組成的管理記錄單元和由信息鈕扣讀入單元電平轉換器、讀入單片機組成的讀入單元所組成，管理記錄單元以單片機為中心，顯示器、地址譯碼器、存貯器、鍵盤、并行輸出接口、電平轉換電路的輸出端分別與單片機的輸入端相接；讀入單元中，信息鈕扣讀入單元電平轉換器的輸入端接讀入單片機，輸出端與管理記錄單元電平轉換電路相接。單片機即“AT89C55”的“P2.6、P2.7、/WR”端作為GAL16V8系統(tǒng)地址譯碼器的譯碼輸入信息，分別接于GAL16V8的2腳、3腳、4腳，按鍵開關S1、S2、S3和S4分別接于AT89C55”的“P1.6、P1.7、P3.4”和P3.5端。其外部擴展數據存儲器由HK1245非易失RAM電路組成。HK1245非易失RAM的地址線A14、A15、A16分別連接AT89C55單片機的“P1.0、P1.1、P1.2”端，其片選信號/CE連接于系統(tǒng)地址譯碼器GAL16V8的17腳。DMF5001點陣液晶顯示器片選信號/CE由系統(tǒng)地址譯碼器GAL16V8的18腳控制，控制寄存器與數字寄存器選擇信號C/D連接于系統(tǒng)地址A0。串行實時時鐘電路IC8即X1302的復位端/RES、串行時鐘端SCLK、數據輸入/輸出端I/O分別由AT89C55的“P1.3、P1.4、P1.5”控制。74HC244和AT89C55的“P3.2、P3.3”端組成本裝置的擴展并行輸出接口，其中74HC244寫入控制信號/CE與系統(tǒng)地址譯碼器GAL16V8的19腳相連。
本實用新型的優(yōu)點在于該裝置可以同時讀入多個iButtonTM信息鈕扣信息，后端共用一個管理記錄器和實時時鐘，當作為門禁或考勤等系統(tǒng)，可以多人同時操作，明顯減少等待時間。該裝置的特點是硬件結構簡單、造價低、通用性強、適用于多種考勤、食堂快餐收款和高層公寓門禁管理等用途。


圖1是本實用新型的結構框圖。其中包括顯示器1、地址譯碼器2、存貯器3、鍵盤4、單片機5、并行輸出接口6、管理記錄單元電平轉換電路7、信息鈕扣讀入單元電平轉換器8、讀入單片機9。
圖2是本實用新型的電原理圖。
以下結合實施例對本實用新型作進一步說明。
本實用新型以AT89C55單片機作為該裝置的控制核心，P87LPC762單片機作為iButtonTM信息鈕扣的讀入前端部件，讀入各iButtonTM信息鈕扣的信息，而信息的記錄、實時時間的標記和管理則由各P87LPC762單片機把相關信息經RS232串行通訊線路傳送到AT89C55單片機后實現(xiàn)，AT89C55單片機通過RS232串行通訊線路可以連接多個由P87LPC762單片機組成的讀入點，從而實現(xiàn)iBut-tonTM信息鈕扣多點同時讀入的目的。
以下結合附圖對信息鈕扣多點讀入器的結構和功能加以說明。圖2是該裝置的電路圖。圖2中IC1是AT89C55單片機，IC2是DMF5001點陣液晶顯示器，IC3是74HC244三態(tài)緩沖器，IC4是HK1245非易失RAM,IC5是74HC373緩沖鎖存器，IC6是MAX232串行通訊RS232電平轉換器，IC7是GAL16V8系統(tǒng)地址譯碼器，IC8是X1302串行實時時鐘，S1-S4是四只按鍵開關。以上IC1-IC8及S1-S4組成本實用新型的管理記錄單元。圖2中的IC10、IC11、…、IC1N是P87LPC762單片機，IC20、IC21、…、IC2N是MAX232串行通訊RS232電平轉換器，它們組成本實用新型的iButtonTM信息鈕扣的讀入單元，以上N取值最大為7，即最多可允許對8只信息鈕扣同時讀入。
信息鈕扣多點讀入器管理記錄單元。AT89C55單片機是本實用新型的控制核心，其20K字節(jié)E2PROM作為程序存儲器，存放本裝置的應用程序，AT89C55及IC5共同提供本裝置的數據總線D0-D7、地址總線A0-A15。DMF5001點陣液晶顯示器的雙向數據線D0-D7、讀寫線/RD、/WR與AT89C55的數據總線P0.0-P0.7和讀寫線/RD、/WR相連，其片選信號由IC7的18腳/Y1控制，控制寄存器與數字寄存器選擇信號C/D連接于系統(tǒng)地址線A0，因此DMF5001點陣液晶顯示器控制寄存器與數字寄存器地址分別是4001H、40000H。HK1245非易失RA則一種自帶電池、掉電數據不丟失SRAM，其存儲容量與SRAM628128相同，用HK1245為本裝置擴展了128K字節(jié)外部數據存儲器；IC4的地址線是A0-A16，其中A0-A13接系統(tǒng)的A0-A7、P2.0-P2.5,A14、AiButton5、A16分別由AT89C55P1口的P1.0、P1.1、P1.2控制，片選信號/CE由IC7的18腳/Y0產生，由此可見IC4采用地址復蓋技術，僅占用系統(tǒng)外部RAM地址的0000H-3FFFH，并由P1.0、P1.1、P1.2不同狀態(tài)決定在HK1245非易失RAM中的實際存儲空間，例如P1.0、P1.1、P1.2均為0時，選中HK1245中的地址是00000H-03FFFH，而P1.0、P1.1、P1.2均為1時，選中HK1245中的地址是1C000H-1FFFFH，而它們在系統(tǒng)中的地址均為0000H-3FFFH。X1302串行實時時鐘外接32768Hz晶振及3.6VNi電池，它的復位端/RES、串行時鐘端SCLK、數據輸入/輸出端I/O分別由AT89C55P1口的P1.3、P1.4、P1.5控制，并實現(xiàn)該串行實時時鐘的復位、對時和實時時間讀出等操作。IC374HC244三態(tài)緩沖器、P3.2、P3.3組成本裝置的擴展并行輸出接口并連接于J1插座，J1用于與其它外部設備進行并行通訊，其中74HC244由IC7的19腳/Y2控制，并分配地址為8000H,AT89C55P1口的P3.2用作此并行輸出接口的選通信號STB,P3.3用作并行輸出接口的狀態(tài)信號BUSY。系統(tǒng)地址譯碼器IC7是由可編程邏輯器件GAL16V8實現(xiàn)，它僅使用的三個輸入端2、3、4腳分別接AT89C55的P3.6、P3.7和/WR，其三個譯碼輸出端/Y0、/Y1、/Y2地址分別對應00000H-03FFFFH、4000H-4001H、8000H。
信息鈕扣多點讀入器讀入及控制單元。其電路最多由8對P87LPC762單片機和MAX232串行通訊RS232電平轉換器組成，并以P87LPC762單片機讀入各iButtonTM信息鈕扣的信息，具體讀入電路見圖1，iButtonTM信息鈕扣的數據端接P87LPC762單片機的P1.0，iButtonTM信息鈕扣信號地接P87LPC762單片機信號地，它們之間通過單總線通信協(xié)議相互交換信息，在各iButtonTM信息鈕扣讀入操作時，工作狀態(tài)提示信號燈的驅動以及門禁控制用的電磁閥和電動機的驅動等可以由P87LPC762單片機P1口剩余端口實現(xiàn)。各P87LPC762單片機僅完成各iButtonTM信息鈕扣信息讀入和前端控制操作，而信息的記錄、實時時間的標記和管理由由各P87LPC762單片機把相關信息經RS232串行通訊線路傳送到AT89C55單片機后實現(xiàn)。圖2中各P87LPC762單片機的串行接收端RXD與串行發(fā)送端TXD均要經MAX232串行通訊RS232電平轉換器轉換成RS232標準電平，從而把RS232串行通訊距離擴展到15米，并能在較大范圍內布置各讀入點，并由AT89C55單片機實現(xiàn)對各讀入器的可靠和有效管理。
典型應用如下考勤管理系統(tǒng)。在工廠大型裝配流水線的車間門口的行人通道安裝本裝置，可以在若干米范圍內放置幾個讀入點，上下班時出入車間人員手持各自iButtonTM信息鈕扣，磁觸讀入點，P87LPC762單片機檢測該iButtonTM信息鈕扣是否在本車間管理范圍，讀入正確時綠燈亮，等待讀入時紅燈亮；P87LPC762單片機同時傳送該iButtonTM信息鈕扣的序列號ID到AT89C55單片機，AT89C55把此信息記錄在HK1245的相應存儲區(qū)，并根據X1302當前時間為此信息加上時間標記。顯然放置的讀入點越多，則通過時間越快。管理記錄單元可以放置在管理人員處，管理人員可從液晶屏了解現(xiàn)場動態(tài)數據，例如已考勤人員總數等。可以通過按鍵、點陣液晶屏對已記錄信息進行查詢和顯示。經過并行輸出接口可以接入打印機，打印每天、周、月的考勤統(tǒng)計資料。此外經過并行輸出接口，可以與PC機的并行接口相連，在軟件控制下還可以實時調出并顯示考勤人員照片，使考勤過程置于公眾監(jiān)督之下更加黎明，杜絕個別非本人持卡的替代考勤現(xiàn)象。
本實用新型依照以上方法同樣適用于食堂快餐收款和高層公寓門禁管理等用途。
權利要求1．一種信息鈕扣多點讀入器，其特征在于該讀入器由顯示器(1)、地址譯碼器(2)、存貯器(3)、鍵盤(4)、單片機(5)、并行輸出接口(6)、管理記錄單元電平轉換電路(7)、組成的管理記錄單元和由信息鈕扣讀入單元電平轉換器(8)、讀入單片機(9)組成的讀入單元所組成，管理記錄單元以單片機(5)為中心，顯示器(1)、地址譯碼器(2)、存貯器(3)、鍵盤(4)、并行輸出接口(6)、電平轉換電路(7)的輸出端分別與單片機(5)的輸入端相接；讀入單元中，信息鈕扣讀入單元電平轉換器(8)的輸入端接讀入單片機(9)，輸出端與管理記錄單元電平轉換電路(7)相接。
2．根據權利要求1所述的信息鈕扣多點讀入器，其特征在于單片機(5)即“AT89C55”的“P2.6、P2.7、/WR”端作為GAL16V8系統(tǒng)地址譯碼器(2)的譯碼輸入信息，分別接于GAL16V8的2腳、3腳、4腳，按鍵開關S1、S2、S3和S4分別接于AT89C55”的“P1.6、P1.7、P3.4”和P3.5端。
3．根據權利要求1或2所述的信息紐扣多點讀入器，其特征是其外部擴展數據存儲器(3)由HK1245非易失RAM電路組成。HK1245非易失RAM的地址線A14、A15、A16分別連接AT89C55單片機的“P1.0、P1.1、P1.2”端，其片選信號/CE連接于系統(tǒng)地址譯碼器GAL16V8的17腳。
4．根據權利要求1或2所述的信息鈕扣多點讀入器，其特征是DMF5001點陣液晶顯示器(1)片選信號/CE由系統(tǒng)地址譯碼器GAL16V8的18腳控制，控制寄存器與數字寄存器選擇信號C/D連接于系統(tǒng)地址A0。
5．由權利要求1或2所述的一種信息紐扣多點讀入器，其特征是串行實時時鐘電路IC8即X1302的復位端/RES、串行時鐘端SCLK、數據輸入/輸出端I/O分別由AT89C55的“P1.3、P1.4、P1.5”控制。
6．根據權利要求1所述的信息鈕扣多點讀入器，其特征是74HC244和AT89C55的“P3.2、P3.3”端組成本裝置的擴展并行輸出接口，其中74HC244寫入控制信號/CE與系統(tǒng)地址譯碼器GAL16V8的19腳相連。
專利摘要信息鈕扣多點讀入器是一種利用多只iButton
文檔編號G06F13/00GK2434729SQ00220658
公開日2001年6月13日 申請日期2000年6月13日 優(yōu)先權日2000年6月13日
發(fā)明者陳家勝, 張熠, 吳棟, 單學明 申請人:南京師范大學