基于A(yíng)Tmega103微控制器的家庭信息終端的設計
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2．4 身份識別
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(hù)商業(yè)利益和家庭安全。例如，電子訂購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)身份識別后，具有了一定操作權限的前提下才能進(jìn)行。終端采用非接觸式IC卡對使用者進(jìn)行身份識別。
非接觸式IC卡又稱(chēng)射頻卡，是國內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)相結合，解決了無(wú)源和免接觸的問(wèn)題。非接觸式IC卡系統由讀寫(xiě)器和非接觸式IC卡兩部分組成。應用系統通過(guò)讀寫(xiě)器對卡進(jìn)行操作；讀卡器通過(guò)射頻信號同步進(jìn)行近距離通信，并為卡上芯片提供工作電源；非接觸式IC卡響應讀寫(xiě)器的指令，并報告處理結果。
終端開(kāi)機后，通過(guò)讀入使用者IC卡上存儲的數據對用戶(hù)進(jìn)行身份識別。只有身份識別通過(guò)后，使用者才能對終端進(jìn)行后續的操作；否則，終端在不響應后續的任何操作的同時(shí)還會(huì )發(fā)送報警數據至室內控制器RC以提示有非法用戶(hù)。另外，通過(guò)終端的軟件設計還可以設置三種不同操作權限的用戶(hù)：非法用戶(hù)、訪(fǎng)問(wèn)用戶(hù)和標準用戶(hù)。
3 終端軟件設計
終端的系統軟件包括三大部分：觸摸屏控制程序、LCD顯示驅動(dòng)和無(wú)線(xiàn)數據傳輸。整個(gè)系統軟件是在A(yíng)tmel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)觸摸屏申請中斷以及單片機響應中斷的交互過(guò)程。
一旦觸摸屏被點(diǎn)擊后，立即向單片機申請中斷，提請單片機啟動(dòng)一次A／D轉換。單片機在中斷服務(wù)程序中將控制字寫(xiě)入觸摸屏控制器AD7843的內部寄存器中?？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。轉換結束后，單片機在另外一個(gè)中斷服務(wù)程序中完成轉換結果的讀入?？刂谱值膶?xiě)入和轉換結果的讀出都是在單片機提供的時(shí)鐘脈沖同步下，以串行方式完成。當AD7843工作于125kHz時(shí)鐘脈沖下，其最大工作電流僅為380μA。
3．2 LCD顯示驅動(dòng)
終端中液晶顯示器是人機交互的界面。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交互界面設計也是本終端開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵之一。
初始化完成后，LCD顯示第一級功能操作菜單以等待選擇。后續菜單的顯示采用分級顯示的方法，直至最終功能的完成。
3.3 無(wú)線(xiàn)數據傳輸
AV_R系列單片機提供了三個(gè)獨立串行口中斷：發(fā)送完成、接收完成和發(fā)送寄存器空。此外，經(jīng)過(guò)內部的波特率發(fā)生器，AV_R系列單片機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據由無(wú)線(xiàn)數傳模塊發(fā)送至室內控制器RC，從而實(shí)現二者之間的信息交互。為了提高終端系統數據傳輸的穩定性，軟件設計上采用前導碼+同步碼+數據幀的信息碼組合方式，以減小系統的零電平干擾。同時(shí)，在通信協(xié)議規定的數據幀的幀頭和整個(gè)數據幀進(jìn)行了CRC校驗，從而提高了數據傳輸的可靠性。
在家庭信息終端中引人身份識別和觸摸屏輸入技術(shù)，是一次成功的嘗試，克服了傳統室內安防終端的很多缺陷。系統設計考慮的諸多要素中，保證系統中LCD顯示模塊人性化和無(wú)線(xiàn)數據傳輸的穩定性是開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。同時(shí)，如何在軟件和硬件上做好系統的低功耗設計直接影響到系統的性能與應用推廣前景。
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