【正文】 鎖的選擇及其驅(qū)動電路設(shè)計 電控鎖是 門 控 系統(tǒng) 中鎖門的執(zhí)行部件。它安裝在門 框的上部。安裝陰極鎖一定要配備 UPS電源。由于此設(shè)計是基于單片機，提供了備用電源，故排除了此種情況，而且電插鎖大多都是用于雙向開關(guān)門的門控系統(tǒng)中，本設(shè)計門控系統(tǒng)僅僅是單向開門即可。電路基本原理見下圖 。 CD4067是單 16路（單刀 16位）模擬開關(guān)，各開關(guān)由外部輸入二進制的地址碼 A、 B、 C、 D來切換。從真值表上看出， CD4067的工作方式類似譯碼電路，可以將 16種信號轉(zhuǎn)化為 16開關(guān)的信號，這種模擬開關(guān)具有低的導通電阻和高的斷開電阻，被傳輸?shù)臄?shù)字信號幅度為 3V～ 15V。開關(guān)所需的 BCD碼由 51單片機的 ~ ,片選信號的輸入端為 15由單片機的 腳輸入。管腳圖如下圖 。對鍵盤的處理程序功能：確定有無鍵按下，判斷哪一個鍵按下，鍵的功能是什么；還要消除按鍵在閉合或斷開時的抖動。另外還有字符生成 RAM（ CGRAM） 512字節(jié)，供用戶自定義字符。 2腳 ： VDD接 5V正電源。當 RS和 RW共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當 RS 為低電平 RW為高電平時可以讀忙信號，當 RS為高電平 RW 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 16腳： BLK背光電源負極，接 GND。采用 3線穿 行通信的方式對單片機的時間進行實時傳輸， RST 為通信允許圖 DS1302 引腳圖 基于單片機的門控系統(tǒng)設(shè)計 12 信號， RST=1允許通訊， RST=0時禁止通信， IO 為雙向串行數(shù)據(jù)傳送信號， SCLK為串行數(shù)據(jù)的位同步脈沖信號。 對講電路是此門控系統(tǒng)設(shè)計中的重要一個模塊，設(shè)計的 對講門鈴的電路如圖，其工作原理如下：平時掛機時叉簧開關(guān) S55的 2觸點接通，也加到音樂 集成塊 IC1的 2腳。 COMMON接的是模擬開關(guān)的公共端 X ， 由于 CD4067 的接通內(nèi)阻很小，因此理論上完全可以實現(xiàn)呼叫的功能。還采用了 1602LCD 液晶顯示模塊，可以實現(xiàn)建立了良好的人 機交互界面的要求，操作起來將更加方便。在供電充電電路中，可以自動投入備用電源，其中采用了蓄電池防過充電路。主程序?qū)醋陨隙马樞驘o限循環(huán)的方式執(zhí)行，當有按鍵變化發(fā)生時，程序?qū)⑦\行到相應(yīng)子程序，并通過按下的鍵值，在內(nèi)部進行處理運算，并輸出相應(yīng)的顯示結(jié)果或者并輸出相應(yīng)正確的狀態(tài)信號，整個軟件設(shè)計，基本上是圍繞按鍵掃描展開的。控制字節(jié)如圖 所示。位 5至位 1 指示要操作單元的地址 。其次 ,用于終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送。另外 ,當 RST為高電平時 ,SCLK必須為低電平。數(shù)據(jù)讀寫時序如 圖 。設(shè)置的 6位密碼為 ******在每輸入一位密碼時，屏幕將顯示輸入的密碼位數(shù)，在此流程圖中未將這些程序段一一寫出，在三次密碼輸 入錯誤的時候?qū)@示 “ CODE ERROR THREE TIMES!!”同時輸出報警信號。此程序是間接的存儲起來，然后再經(jīng)過乘法和加法運算，將所得到的結(jié)果儲存，然后再進行與已存的門號數(shù)組進行比較，判斷結(jié)果。液晶屏幕將顯示：“ RIGHT DOOR NUM CONNECTING！”如下圖 為此子程序的流程圖。 序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示 開 /關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標志或地址 0 1 BF 計數(shù)器地址 10 寫數(shù)到 （ CGRAM或 DDRAM） 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從 CGRAM或 DDRAM 讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 指令 1：清顯示，指令碼 01H，光標復 位到地址 00H位置 指令 2：光標復位，光標返回到地址 00H 指令 3： 光標和顯示位置設(shè)置 I/D，光標移動方向，高電平右移，低電平左移， S：屏幕上所有文字是否左移或右移，高電平表示有效，低電平表示無效。 指令 5：光標或顯示移位 S/C ：高電平時顯示移動的文字，低電平時移動光標 表 1602 的控制指令 基于單片機的門控系統(tǒng)設(shè)計 20 指令 6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時為 4位總 線，低電平時為 8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時為雙行顯示， F：低電平時顯示 5X7的點陣字符，高電平時顯示 5X10的顯示字符。 ： 基本操作時序表 如下 操作時序如圖所示 讀狀態(tài) 輸入 RS=L， R/W=H， E=H 輸出 D0— D7=狀態(tài)字 寫指令 輸入 RS=L， R/W=L， D0— D7=指令碼， E=高脈沖 輸出 無 讀數(shù)據(jù) 輸入 RS=H， R/W=H， E=H 輸出 D0— D7=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) 輸入 RS=H， R/W=L， D0— D7=數(shù)據(jù)， E=高脈沖 輸出 無 表 ：基本操作時序表 圖 讀操作時序 圖 讀操作時序 基于單片機的門控系統(tǒng)設(shè)計 21 1602LCD的 RAM地址映射及標準字庫表 液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認模塊的忙標志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。 1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM）已經(jīng)存儲了 160個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼 。 基于單片機的門控系統(tǒng)設(shè)計 23 第四章 protues 仿真 軟件設(shè)計階段完成后，軟件設(shè)計要求能夠?qū)崿F(xiàn) 密碼鎖、樓宇對講、和非正常狀態(tài)（即當門電鎖未開時門磁信號變化）報警功能，在實現(xiàn)其上的功能以后還實現(xiàn)了在特定時間（即在晚上 0點 ~5點）不可以實現(xiàn)密碼開門及呼叫對講功能。 1. 密碼輸入功能 開始界面 仿真 ：按鍵密碼輸入 LCD 上顯示： 2. 密碼輸入 的仿真 ：在鍵盤上按鍵（ 09 的按鍵才可，不然不會顯示密碼輸入進度），每次輸入一位密碼 LCD 上都會有相應(yīng)的密碼進度顯示： D0D7D1D2D3D4D5D6RS RWED714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 LD0D7D1D2D3D4D5D6RS RWED714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 L基于單片機的門控系統(tǒng)設(shè)計 24 DO O RQ1Z T X 7 0 4D8L E D G RE E NR L 1G 4 W 1 1 1 4 P 1 2 V接電鎖 12 V 電源 接電鎖D0 D7D1 D2 D3 D4 D5 D6RSRWED714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1LM016L 3． 密碼輸入完成界面及正誤結(jié)果輸出 的仿真 ： 3 次錯誤時報警的仿真： 門號輸入及呼叫功能的仿真 門號的輸入功能中，當有門號輸入后，程序?qū)ふ乙延械拈T號，在此程序中設(shè)置 存儲6 位密碼輸入完成后顯示界面 D0D7D1D2D3D4D5D6RS RW ED714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 L密碼輸入正確顯示界面 密碼輸入錯誤顯示界面 密碼正確 門鎖信號輸出將門鎖打開 密碼輸入三次錯誤后 LCD顯示仿真 密碼三次錯誤后報警燈及報警器指示 D0 D7D1 D2 D3 D4 D5 D6RSRWED714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LC D1LM 016LD0 D7D1 D2 D3 D4 D5 D6RSRWED714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1LM 016LD0 D7D1 D2 D3 D4 D5 D6RSRWED714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1LM016LD0 D7D1 D2 D3 D4 D5 D6RSRWED714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1LM016LD0 D7D1 D2 D3 D4 D5 D6RSRWED714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LC D1LM 016LD0 D7D1 D2 D3 D4 D5 D6RSRWED714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 LD0D7D1D2D3D4D5D6RS RW ED714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 LD0D7D1D2D3D4D5D6RS RW ED714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 LBEEPQ2Z T X 7 0 4D1L E D G RE E NL S 1S P E A K E R基于單片機的門控系統(tǒng)設(shè)計 25 D0D7D1D2D3D4D5D6RS RW ED714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 L的門號有 {101,102,103,201,202,203,301,302,303,401,402,403,501,502,50