一種用于Wiegand總線的數(shù)據(jù)通用轉換器及方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于電子【技術領域】，尤其涉及一種用于Wiegand總線的數(shù)據(jù)通用轉換器及方法。其中通用轉換器包括：與門電路、單片機、串口電路。當有數(shù)據(jù)輸入時,D0\D1有1個為負脈沖,通過與門輸出,引起單片機外部中斷,單片機通過讀取P1.0的數(shù)據(jù)，并進行相應的數(shù)據(jù)處理后，通過RS232/485輸出,實現(xiàn)Wiegand數(shù)據(jù)信號到普通串行數(shù)據(jù)的轉換。利用工程中最常使用的串行通信數(shù)據(jù)格式進行數(shù)據(jù)記錄，通過RS232/485現(xiàn)場總線進行識別器數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)識別器數(shù)據(jù)識別的通用化、傳輸距離的遠程化、識別方式的智能化。
【專利說明】—種用于Wiegand總線的數(shù)據(jù)通用轉換器及方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電子【技術領域】，尤其涉及一種用于Wiegand總線的數(shù)據(jù)通用轉換器及方法。

【背景技術】
[0002]在身份識別領域，通常采用IC卡、ID卡、指紋頭、掌紋、虹膜等身份識別方式，通過各種采集設備進行數(shù)據(jù)轉換、存儲，并以一種ID號的形式進行數(shù)據(jù)傳遞，無論上述哪種識別載體，最終都通過一種叫做Wiegand總線的方式進行數(shù)據(jù)輸出；Wiegand總線并不是一種通用的國際標準，但因為大多數(shù)廠家遵循這樣一種傳輸模式，所以取得了業(yè)界的認可并遵守，各種控制設備也只能與之相適應，Wiegand總線定義如圖1所示:總線定義為二線制格式，分別用D0\D1標識，沒有數(shù)據(jù)時，2條線都是高電平，有數(shù)據(jù)輸出時，二者有一個變?yōu)榈碗娖?，此時輸出的數(shù)值等于脈沖下降沿時DO的值，數(shù)據(jù)的起始位和停止位分別作為上半段數(shù)據(jù)和下半段數(shù)據(jù)的奇偶校驗位。針對不同的產(chǎn)品，數(shù)據(jù)位的格式有所不同，其中常見格式及其代表廠家的有26位(MOTO)、34位(HID)、44位(APPLO)等。
[0003]目前，控制設備為了適應不同的廠家產(chǎn)品，需要定制不同的接線模式，而且識別器輸出的Wiegand信號采用TTL電平，數(shù)據(jù)傳輸距離極短，需要控制設備就近連接，給工程實踐帶來極大不便。
[0004]由于Wiegand總線并不是一種國際標準或國家標準，也沒有生產(chǎn)與之相適應的識別模塊或集成電路，而僅僅是部分企業(yè)某些設備遵循的一種數(shù)據(jù)傳輸方式，尤其是前端識別設備，其它企業(yè)設備如果要與之配套，必須與之相適應，而現(xiàn)有的控制設備，都是無限制的滿足前端識別器的技術要求，針對產(chǎn)品中用到的識別器，需要設計自己的控制器數(shù)據(jù)端口，給實際用戶對識別器的選擇帶來一定的局限性，產(chǎn)品的安裝也受到限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明提出了一種用于Wiegand總線的數(shù)據(jù)通用轉換器及方法。
[0006]一種用于Wiegand總線的數(shù)據(jù)通用轉換器，主要包括:與門電路、單片機、串口電路；
[0007]其中，與門電路的A輸入端和B輸入端，分別和Wiegand總線上的DO數(shù)據(jù)線和Dl數(shù)據(jù)線相連接，與門電路的A輸入端和單片機的Pl.0輸入輸出端相連，與門電路的輸出端和單片機的外部中斷口 INTO相連；單片機的TXD串口發(fā)送端和RXD串口接收端分別和串口電路相連。
[0008]所述與門電路采用型號為74LS08的電路。
[0009]所述單片機型號為MCS-51單片機。
[0010]所述串口電路為RS232串口電路或RS485串口電路。
[0011]—種用于Wiegand總線的數(shù)據(jù)通用轉換方法,包括:
[0012]步驟1、對單片機的中斷和串口進行初始化，設置堆棧，清空數(shù)據(jù)區(qū)，設置數(shù)據(jù)存儲器和數(shù)據(jù)長度計數(shù)器，設置外部中斷INTO為下降沿觸發(fā)中斷，設置串口，設置O號定時器和I號定時器，數(shù)據(jù)長度清0，設置外部中斷，容許定時器和外部中斷中斷；
[0013]步驟2、對單片機接收到的Weigand總線輸入數(shù)據(jù)進行識別，當有數(shù)據(jù)輸入時，即INTO管腳有負脈沖，單片機的外部中斷口 INTO受到下降沿觸發(fā)中斷，保證每個負脈沖只中斷一次，在中斷時讀取單片機的Pl.0輸入輸出端的電平，識別Weigand總線數(shù)據(jù)位，同時對數(shù)據(jù)位進行存儲并計數(shù)；
[0014]步驟3、單片機內(nèi)的定時器判斷Weigand總線數(shù)據(jù)輸入是否結束，當INTO管腳正脈沖超過設定時間時，引起O號定時器中斷，并進行數(shù)據(jù)整理，然后將數(shù)據(jù)輸出到串口電路中。
[0015]所述步驟I中I號定時器的波特率設置為9600bps/s，設置I號定時器為具有自動重載的8位定時器的模式，O號定時器設置為13位計時器的模式；0號定時器的設定時間為1ms0
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:通過該發(fā)明產(chǎn)品的應用，使得Weigand信號能夠非常便于識別，實現(xiàn)前端設備與后端設備的方便有效連接，相關設備廠商對其開發(fā)應用更加簡單，編程也更加容易，有效的降低了設備之間相互接口的難度，使產(chǎn)品通用性更強；將一種不易識別的數(shù)據(jù)信號轉換為通用串行數(shù)據(jù)，從而為產(chǎn)品之間的連接提供便利；統(tǒng)一任何一種識別器，利用工程中最常使用的串行通信數(shù)據(jù)格式進行數(shù)據(jù)記錄，通過RS232/485現(xiàn)場總線進行識別器數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)識別器數(shù)據(jù)識別的通用化、傳輸距離的遠程化、識別方式的智能化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為Wiegand總線數(shù)據(jù)定義示意圖；
[0018]圖2用于Wiegand總線的數(shù)據(jù)通用轉換器示意圖。

【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖，對優(yōu)選實施例作詳細說明。一種用于Wiegand總線的數(shù)據(jù)通用轉換器，主要包括:與門電路、單片機、串口電路；
[0020]其中，與門電路的A輸入端和B輸入端，分別和Wiegand總線上的DO數(shù)據(jù)線和Dl數(shù)據(jù)線相連接，與門電路的A輸入端和單片機的Pl.0輸入輸出端相連，與門電路的輸出端和單片機的外部中斷口 INTO相連；單片機的TXD串口發(fā)送端和RXD串口接收端分別和串口電路相連。
[0021]所述與門電路采用型號為74LS08的電路。
[0022]所述單片機型號為MCS-51單片機。
[0023]所述串口電路為RS232串口電路或RS485串口電路。
[0024]一種用于Wiegand總線的數(shù)據(jù)通用轉換方法，主要包括:
[0025]步驟1、對單片機的中斷和串口進行初始化，設置堆棧，清空數(shù)據(jù)區(qū)，設置數(shù)據(jù)存儲器和數(shù)據(jù)長度計數(shù)器，設置外部中斷INTO為下降沿觸發(fā)中斷，設置串口，設置O號定時器和I號定時器，數(shù)據(jù)長度清0，設置外部中斷，容許定時器和外部中斷中斷；
[0026]步驟2、對單片機接收到的Weigand總線輸入數(shù)據(jù)進行識別，當有數(shù)據(jù)輸入時，即INTO管腳有負脈沖，單片機的外部中斷口 INTO受到下降沿觸發(fā)中斷，保證每個負脈沖只中斷一次，在中斷時讀取單片機的Pl.0輸入輸出端的電平，識別Weigand總線數(shù)據(jù)位，同時對數(shù)據(jù)位進行存儲并計數(shù)；
[0027]步驟3、單片機內(nèi)的定時器判斷Weigand總線數(shù)據(jù)輸入是否結束，當INTO管腳正脈沖超過設定時間時，引起O號定時器中斷，并進行數(shù)據(jù)整理，然后將數(shù)據(jù)輸出到串口電路中。
[0028]所述步驟I中I號定時器的波特率設置為9600bps/s，設置I號定時器為具有自動重載的8位定時器的模式，O號定時器設置為13位計時器的模式；0號定時器的設定時間為1ms0
[0029]實施例一
[0030]通用轉換器采用MCS-51單片機作為核心，硬件連接如圖2所示，Weigand總線輸入信號DO接入到單片機的Pl.0端口 ；D0\D1經(jīng)過74LS08的與門電路與單片機外部中斷口INTO連接；輸出通過串行端口 TXD/RXD并進行相應的RS232/484轉換輸出，可以與能夠識別其中一種的端口的設備相連，從而實現(xiàn)Weigand數(shù)據(jù)到串行數(shù)據(jù)的轉換。當有數(shù)據(jù)輸入時，D0\D1有I個為負脈沖，通過與門輸出，引起單片機外部中斷，單片機進行相應的數(shù)據(jù)識別及處理后，通過RS232/485輸出。
[0031]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種用于Wiegand總線的數(shù)據(jù)通用轉換器，其特征在于，主要包括:與門電路、單片機、串口電路； 其中，與門電路的A輸入端和B輸入端，分別和Wiegand總線上的DO數(shù)據(jù)線和Dl數(shù)據(jù)線相連接，與門電路的A輸入端和單片機的Pl.0輸入輸出端相連，與門電路的輸出端和單片機的外部中斷口 INTO相連；單片機的TXD串口發(fā)送端和RXD串口接收端分別和串口電路相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的通用轉換器，其特征在于，所述與門電路采用型號為74LS08的電路。
3.根據(jù)權利要求1所述的通用轉換器，其特征在于，所述單片機型號為MCS-51單片機。
4.根據(jù)權利要求1所述的通用轉換器，其特征在于，所述串口電路為RS232串口電路或RS485串口電路。
5.一種用于Wiegand總線的數(shù)據(jù)通用轉換方法，其特征在于，包括: 步驟1、對單片機的中斷和串口進行初始化，設置堆棧，清空數(shù)據(jù)區(qū)，設置數(shù)據(jù)存儲器和數(shù)據(jù)長度計數(shù)器，設置外部中斷INTO為下降沿觸發(fā)中斷，設置串口，設置O號定時器和I號定時器，數(shù)據(jù)長度清0，設置外部中斷，容許定時器和外部中斷中斷； 步驟2、對單片機接收到的Weigand總線輸入數(shù)據(jù)進行識別，當有數(shù)據(jù)輸入時，即INTO管腳有負脈沖，單片機的外部中斷口 INTO受到下降沿觸發(fā)中斷，保證每個負脈沖只中斷一次，在中斷時讀取單片機的Pl.0輸入輸出端的電平，識別Weigand總線數(shù)據(jù)位，同時對數(shù)據(jù)位進行存儲并計數(shù)； 步驟3、單片機內(nèi)的定時器判斷Weigand總線數(shù)據(jù)輸入是否結束，當INTO管腳正脈沖超過設定時間時，引起O號定時器中斷，并進行數(shù)據(jù)整理，然后將數(shù)據(jù)輸出到串口電路中。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟I中I號定時器的波特率設置為9600bps/s，設置I號定時器為具有自動重載的8位定時器的模式，O號定時器設置為13位計時器的模式；0號定時器的設定時間為10ms。
【文檔編號】G06F13/40GK104239255SQ201410449552
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月4日 優(yōu)先權日:2014年9月4日
【發(fā)明者】戴天澤, 徐藝銘, 姜繼恒, 趙天, 李勇, 梁宇, 侯宇馨, 夏寶亮, 單曉東 申請人:華北電力大學, 國網(wǎng)吉林省電力有限公司