MSP430单片机控制的电子文件柜设计(7)
当下位机与上位机连接的时候，RFID卡控制打开：
图2.7 上位机和下位机连接情况下的RFID卡开门操作
下位机与上位机不连接的时候，RFID卡控制打开
先在连接的时候，同步数据，同步数据的流程图：
图2.8 同步数据的流程图
同步数据接收之后，当不连接的情况下下位机就可以自主控制，读取RFID的信息打开对应的门，原理示意图：
图2.9 下位机断开连接时的开门操作示意图
系统的主要的操作的工作原理大致如上面的示意图和流程图所示。系统的工作原理比较复杂，需要不同的设备之间相互配合才能完成。其中，数据库处于一个很重要的地位，几乎所有的操作的结果都要储存到数据库中。很多重要数据，如：用户登录需要的工号和密码，RFID信息对应的门，物品的物料号等，都是存放在数据库中的。
2.4 本章小结
本章介绍了电子文件柜系统的总体设计方案。首先分析了系统的需求，并根据总体的设计方案，提出了设计过程中需要注意的几个难点和重点。在此基础上，确定了电子文件柜系统的具体方案。本章的最后介绍了这套系统的详细的工作原理。
3 下位机电路设计与RFID介绍
本系统硬件电路的设计目标为：可靠、高效、简洁。可靠性是系统设计的第一要求，对电路设计的所有环节都进行了电磁兼容性设计，做好各部分的接地、屏蔽、滤波等工作，如：将MSP430芯片远离电流较大的继电器，使本系统工作的可靠性达到了设计要求。高效是指本系统的性能要足够强劲。简洁是指在满足了可靠、高效的要求后，电路尽量简洁，尽量减少元器件使用数量，缩小电路板面积，使电路部分重量轻，易于安装，连线清晰。本次设计使用的硬件除了自己设计的电路板之外，还有XF100系列125KHz非接触式射频ID卡读卡器，所以对读卡器也做了介绍。
3.1 硬件电路总体结构
图3.1 硬件电路总体结构图
由上图可以看出，整个电路板主要分为以下几个简单模块：
1、电源模块，由开关电源提供5V电压，通过电压转换芯片转换为3.3V电压提供给MSP430单片机，5V可以直接供给继电器使用。
2、单片机模块。这个模块包括MSP430单片机以及它的外部电路，包括晶振，JTAG调试口，地址设定模块等。可以下载MSP430的程序，设定芯片的地址等。
3、文件柜控制与检测模块。主要由继电器，连接在电路板上的门锁，以及电平转换芯片组成。可以通过继电器控制文件柜的打开，同时把检测到的电平转换成单片机合计接受的电平，就可以检测出门的开关状态。
4、串口通信模块。由单片机的串行通信引脚，MAX485芯片组成。把单片机发送接收的串行数据转换成RS485协议的，便于与PC机和其他下位机电路板组网。
3.2 电源模块设计
本系统采用开关电源供电，开关电源把220V的交流电转化为了5V的直流电然后提供给电路板。
图3.2 电源输入接口设计
因为5V的电源要供给继电器，为了保证电源的波纹小，受电路干扰小，就需要用合适的电容滤波。
5V的直流电可以直接被继电器使用，但是对于单片机来说还是太高，必须转化为3.3V的电压。为了设计3.3V的电源，使用了AMS1117芯片。
AMS1117是一款正电压输出低压差的三端线性稳压电路。AMS1117 分为两个版本，固定电压输出版本和可调电压输出版本，固定输出版本的输出电压可以为：1.8V ，3.3V 和 5.0V，可调电压输出版本能提供的输出电压范围为：1.8 V—5.5 V。AMS1117 内部集成过热保护和限流电路，确保芯片和电源系统的稳定性。