一种用于Wiegand总线的数据通用转换器及方法
【专利摘要】本发明属于电子【技术领域】，尤其涉及一种用于Wiegand总线的数据通用转换器及方法。其中通用转换器包括：与门电路、单片机、串口电路。当有数据输入时,D0\D1有1个为负脉冲,通过与门输出,引起单片机外部中断,单片机通过读取P1.0的数据，并进行相应的数据处理后，通过RS232/485输出,实现Wiegand数据信号到普通串行数据的转换。利用工程中最常使用的串行通信数据格式进行数据记录，通过RS232/485现场总线进行识别器数据传输，实现识别器数据识别的通用化、传输距离的远程化、识别方式的智能化。
【专利说明】—种用于Wiegand总线的数据通用转换器及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电子【技术领域】，尤其涉及一种用于Wiegand总线的数据通用转换器及方法。
【背景技术】
[0002]在身份识别领域，通常采用IC卡、ID卡、指纹头、掌纹、虹膜等身份识别方式，通过各种采集设备进行数据转换、存储，并以一种ID号的形式进行数据传递，无论上述哪种识别载体，最终都通过一种叫做Wiegand总线的方式进行数据输出；Wiegand总线并不是一种通用的国际标准，但因为大多数厂家遵循这样一种传输模式，所以取得了业界的认可并遵守，各种控制设备也只能与之相适应，Wiegand总线定义如图1所示:总线定义为二线制格式，分别用D0\D1标识，没有数据时，2条线都是高电平，有数据输出时，二者有一个变为低电平，此时输出的数值等于脉冲下降沿时DO的值，数据的起始位和停止位分别作为上半段数据和下半段数据的奇偶校验位。针对不同的产品，数据位的格式有所不同，其中常见格式及其代表厂家的有26位(MOTO)、34位(HID)、44位(APPLO)等。
[0003]目前，控制设备为了适应不同的厂家产品，需要定制不同的接线模式，而且识别器输出的Wiegand信号采用TTL电平，数据传输距离极短，需要控制设备就近连接，给工程实践带来极大不便。
[0004]由于Wiegand总线并不是一种国际标准或国家标准，也没有生产与之相适应的识别模块或集成电路，而仅仅是部分企业某些设备遵循的一种数据传输方式，尤其是前端识别设备，其它企业设备如果要与之配套，必须与之相适应，而现有的控制设备，都是无限制的满足前端识别器的技术要求，针对产品中用到的识别器，需要设计自己的控制器数据端口，给实际用户对识别器的选择带来一定的局限性，产品的安装也受到限制。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发明提出了一种用于Wiegand总线的数据通用转换器及方法。
[0006]一种用于Wiegand总线的数据通用转换器，主要包括:与门电路、单片机、串口电路；
[0007]其中，与门电路的A输入端和B输入端，分别和Wiegand总线上的DO数据线和Dl数据线相连接，与门电路的A输入端和单片机的Pl.0输入输出端相连，与门电路的输出端和单片机的外部中断口 INTO相连；单片机的TXD串口发送端和RXD串口接收端分别和串口电路相连。
[0008]所述与门电路采用型号为74LS08的电路。
[0009]所述单片机型号为MCS-51单片机。
[0010]所述串口电路为RS232串口电路或RS485串口电路。
[0011]—种用于Wiegand总线的数据通用转换方法,包括:
[0012]步骤1、对单片机的中断和串口进行初始化，设置堆栈，清空数据区，设置数据存储器和数据长度计数器，设置外部中断INTO为下降沿触发中断，设置串口，设置O号定时器和I号定时器，数据长度清0，设置外部中断，容许定时器和外部中断中断；
[0013]步骤2、对单片机接收到的Weigand总线输入数据进行识别，当有数据输入时，即INTO管脚有负脉冲，单片机的外部中断口 INTO受到下降沿触发中断，保证每个负脉冲只中断一次，在中断时读取单片机的Pl.0输入输出端的电平，识别Weigand总线数据位，同时对数据位进行存储并计数；
[0014]步骤3、单片机内的定时器判断Weigand总线数据输入是否结束，当INTO管脚正脉冲超过设定时间时，引起O号定时器中断，并进行数据整理，然后将数据输出到串口电路中。
[0015]所述步骤I中I号定时器的波特率设置为9600bps/s，设置I号定时器为具有自动重载的8位定时器的模式，O号定时器设置为13位计时器的模式；0号定时器的设定时间为1ms0
[0016]本发明的有益效果在于:通过该发明产品的应用，使得Weigand信号能够非常便于识别，实现前端设备与后端设备的方便有效连接，相关设备厂商对其开发应用更加简单，编程也更加容易，有效的降低了设备之间相互接口的难度，使产品通用性更强；将一种不易识别的数据信号转换为通用串行数据，从而为产品之间的连接提供便利；统一任何一种识别器，利用工程中最常使用的串行通信数据格式进行数据记录，通过RS232/485现场总线进行识别器数据传输，实现识别器数据识别的通用化、传输距离的远程化、识别方式的智能化。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为Wiegand总线数据定义示意图；
[0018]图2用于Wiegand总线的数据通用转换器示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图，对优选实施例作详细说明。一种用于Wiegand总线的数据通用转换器，主要包括:与门电路、单片机、串口电路；
[0020]其中，与门电路的A输入端和B输入端，分别和Wiegand总线上的DO数据线和Dl数据线相连接，与门电路的A输入端和单片机的Pl.0输入输出端相连，与门电路的输出端和单片机的外部中断口 INTO相连；单片机的TXD串口发送端和RXD串口接收端分别和串口电路相连。
[0021]所述与门电路采用型号为74LS08的电路。
[0022]所述单片机型号为MCS-51单片机。
[0023]所述串口电路为RS232串口电路或RS485串口电路。
[0024]一种用于Wiegand总线的数据通用转换方法，主要包括:
[0025]步骤1、对单片机的中断和串口进行初始化，设置堆栈，清空数据区，设置数据存储器和数据长度计数器，设置外部中断INTO为下降沿触发中断，设置串口，设置O号定时器和I号定时器，数据长度清0，设置外部中断，容许定时器和外部中断中断；
[0026]步骤2、对单片机接收到的Weigand总线输入数据进行识别，当有数据输入时，即INTO管脚有负脉冲，单片机的外部中断口 INTO受到下降沿触发中断，保证每个负脉冲只中断一次，在中断时读取单片机的Pl.0输入输出端的电平，识别Weigand总线数据位，同时对数据位进行存储并计数；
[0027]步骤3、单片机内的定时器判断Weigand总线数据输入是否结束，当INTO管脚正脉冲超过设定时间时，引起O号定时器中断，并进行数据整理，然后将数据输出到串口电路中。
[0028]所述步骤I中I号定时器的波特率设置为9600bps/s，设置I号定时器为具有自动重载的8位定时器的模式，O号定时器设置为13位计时器的模式；0号定时器的设定时间为1ms0
[0029]实施例一
[0030]通用转换器采用MCS-51单片机作为核心，硬件连接如图2所示，Weigand总线输入信号DO接入到单片机的Pl.0端口 ；D0\D1经过74LS08的与门电路与单片机外部中断口INTO连接；输出通过串行端口 TXD/RXD并进行相应的RS232/484转换输出，可以与能够识别其中一种的端口的设备相连，从而实现Weigand数据到串行数据的转换。当有数据输入时，D0\D1有I个为负脉冲，通过与门输出，引起单片机外部中断，单片机进行相应的数据识别及处理后，通过RS232/485输出。
[0031]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种用于Wiegand总线的数据通用转换器，其特征在于，主要包括:与门电路、单片机、串口电路； 其中，与门电路的A输入端和B输入端，分别和Wiegand总线上的DO数据线和Dl数据线相连接，与门电路的A输入端和单片机的Pl.0输入输出端相连，与门电路的输出端和单片机的外部中断口 INTO相连；单片机的TXD串口发送端和RXD串口接收端分别和串口电路相连。
2.根据权利要求1所述的通用转换器，其特征在于，所述与门电路采用型号为74LS08的电路。
3.根据权利要求1所述的通用转换器，其特征在于，所述单片机型号为MCS-51单片机。
4.根据权利要求1所述的通用转换器，其特征在于，所述串口电路为RS232串口电路或RS485串口电路。
5.一种用于Wiegand总线的数据通用转换方法，其特征在于，包括: 步骤1、对单片机的中断和串口进行初始化，设置堆栈，清空数据区，设置数据存储器和数据长度计数器，设置外部中断INTO为下降沿触发中断，设置串口，设置O号定时器和I号定时器，数据长度清0，设置外部中断，容许定时器和外部中断中断； 步骤2、对单片机接收到的Weigand总线输入数据进行识别，当有数据输入时，即INTO管脚有负脉冲，单片机的外部中断口 INTO受到下降沿触发中断，保证每个负脉冲只中断一次，在中断时读取单片机的Pl.0输入输出端的电平，识别Weigand总线数据位，同时对数据位进行存储并计数； 步骤3、单片机内的定时器判断Weigand总线数据输入是否结束，当INTO管脚正脉冲超过设定时间时，引起O号定时器中断，并进行数据整理，然后将数据输出到串口电路中。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤I中I号定时器的波特率设置为9600bps/s，设置I号定时器为具有自动重载的8位定时器的模式，O号定时器设置为13位计时器的模式；0号定时器的设定时间为10ms。
【文档编号】G06F13/40GK104239255SQ201410449552
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月4日 优先权日:2014年9月4日
【发明者】戴天泽, 徐艺铭, 姜继恒, 赵天, 李勇, 梁宇, 侯宇馨, 夏宝亮, 单晓东 申请人:华北电力大学, 国网吉林省电力有限公司