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畢業(yè)設(shè)計-基于單片機的門控系統(tǒng)設(shè)計-免費閱讀

2025-02-09 22:49 上一頁面

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【正文】 因此系統(tǒng)具有良好的安全防范性。 非正常情況下報警的仿真 此仿真比較簡單, 輸出類似 三次密碼輸入錯誤報警程序。 編好的程序見附錄 1,此程序是在 KeilC51 軟件下編輯,將生成的 hex文件用 protues進行仿真,完全可以實現(xiàn)上述功能。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址,也就是告訴模塊在,哪里顯示字符,圖 1602的內(nèi)部顯示地址。 指令 4:顯示開關(guān)控制。輸出也和上程序不同,此程序是輸出到模擬開關(guān) CD4067 的編碼信號。突發(fā)模式下 ,可以一次性讀出所有日歷時鐘數(shù)據(jù)或 RAM。當(dāng)為 RST 高電平時 ,所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化 ,允許對 DS1302 進行操作。 DS1302 的一次數(shù)據(jù)傳送是從發(fā)送控制字節(jié)開始的??梢员Wo蓄電池,使其壽命更久。此對講門鈴電路中麥克風(fēng) MK揚聲器 LS揚聲器 LS1 置于相應(yīng)住戶室內(nèi),麥克風(fēng) MK揚聲器 LS3 置于門處來訪者可以使用到的位置。 51單片機作為主機通過控制 RST、 SCLK和 IO 信號實現(xiàn)兩芯片建的數(shù)據(jù)傳送。 6腳 : E端為使能端,當(dāng) E端由高電平跳變成低電平時,液晶模塊執(zhí)行命令。如表 1所示,這些字符有:阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等。 單片機的 P0、 P P P3均為雙向輸出口,由于此設(shè)計使用的單片機的管腳較多,如上圖所示在設(shè)計中比較合理的分配了:其中 P1口為鍵盤與單片機的通訊接口; P0 和~ 1602液晶顯示器 D0~D7的數(shù)據(jù)通訊接口, 電路的接口, ~ DS1302的連接接口, CD4067的輸出接口,其中 CD4067輸出的片選信號, 。該圖中 0~ 15是開關(guān)的位, X代表開關(guān)的公共端刀,它等效一 個單刀多位開關(guān)。 圖 電控鎖驅(qū)動電路 基于單片機的門控系統(tǒng)設(shè)計 7 BEEPQ2Z T X 7 0 4D1L E D G RE E NL S 1S P E A K E R 報警電路 此電路設(shè)計相當(dāng)簡單可以實現(xiàn)簡單的提示及報警功能,由單片輸出一開關(guān)信號至三極管,觸發(fā)三極管以實現(xiàn)此功能。因為停電時陰鎖是鎖門的。 目前小區(qū)樓宇門控對講系統(tǒng)一般都是配備的電控鎖,這種鎖用戶可以用鑰匙自行打開,即使是在忘記密碼的情況等特殊情況下也可以用鑰匙將門打開。 圖 12v 蓄電池充電電路 門磁、蜂鳴報警電路、電控鎖及其驅(qū)動電路 門磁 門磁是用來檢測門是否關(guān)閉的一個小型感應(yīng)器,在軟件實時監(jiān)控時,可以看到每個門現(xiàn)在的狀態(tài)是開著的還是關(guān)著的。其中電控鎖和門鈴對講電路要求提供的電壓是 12V,單片 機及其外主要供電電源電路 電源切換 備用 電源電路 驅(qū)動電路 電 控 鎖 51 單 片 機 報警電路 16 路門 選擇電 路 CD406716 路模擬開關(guān) 鍵盤電路 1602 液晶 門 磁 時鐘芯片 門 鈴 對 講 電 路 12V 5V 電池 12V 基于單片機的門控系統(tǒng)設(shè)計 4 圍電路用的電源均為 5V。 基于單片機的門控系統(tǒng)設(shè)計 3 第 2 章 基于單片機的門控系統(tǒng)電路硬件設(shè)計 門控電路的硬件部分主要由主要供電電源電路、備用電源電路、單片機外圍電路、鍵盤電路、 1602液晶顯示電路、報警電路、門號選擇電路、對講電路等電路模塊組成。 本課題的主要研究工作 課題內(nèi)容 設(shè)計出一種能有 密碼輸入 進 入 、門號呼叫及對講、 異常報警 等功能 的 門控系統(tǒng),本課題要求完成 門控系統(tǒng)的 的硬件和軟件設(shè)計 及其軟件仿真 。 隨著人們對門 控 系統(tǒng)各方面要求的不斷提高,門 控 系統(tǒng)的發(fā)展主要呈現(xiàn)出兩種趨勢: 1) 門 控 系統(tǒng)的應(yīng)用范圍越來越廣泛 門 控 系統(tǒng)的應(yīng)用已不局限在單一的出入口控制。 適用于 普通樓宇 單位 的進入控制 ,可實現(xiàn): 對通道進出權(quán)限 的控制(密碼輸入進門的控制) ;對講系統(tǒng)(可實現(xiàn)門外和住戶的對話及開門控制)。 隨著電子信息技術(shù)的高速發(fā)展 ,門 控 系統(tǒng)應(yīng)用的自識別技術(shù)更為先進(感應(yīng)接觸技術(shù)、生物識別技術(shù)等),設(shè)計也趨于更合理,控制器與識別儀分體設(shè)計,識別儀安裝在門外,控制器安裝在門內(nèi),即只有識別儀對控制器的輸入線露在門外,其他所有控制線均在門內(nèi),因此在安全性方面有很大的提高,系統(tǒng)的可靠性、管理和使用的方便性等方面也有很大的進步。隨著技術(shù)的日漸成熟,生物辨識門控 系統(tǒng)成本將逐步降低,使用性不斷提高,成為門 控 系統(tǒng)發(fā)展的另一方面。 為了解決這些問題,出現(xiàn)了電子密碼鎖,這種鎖的出現(xiàn)從一定程度上提高了人們對出入口通道的管理效率,使通道管理進入了電子時代。備用電源是蓄電池組,通過穩(wěn)壓電路得到 12V和 5V電壓。 圖 供電電源電路原理框圖 市 電 輸 入 220v 變壓器 24v 整流濾波電路 12v 蓄電池 充 電 電路 輸 入 電 源 選 擇 MC7805C 穩(wěn)壓 MC7812CG 穩(wěn)壓 12V 穩(wěn) 壓電源 5V 穩(wěn) 壓電源 圖 供電電源電路原理硬件圖 基于單片機的門控系統(tǒng)設(shè)計 5 充電電路設(shè)計如下,本電路使用于給 12V的鉛酸蓄電池充電,電路如圖圖 所示, LM305是一個正輸出三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器,他可以提供 ~ 33V、 3A的直流輸出。 圖 門磁工作示意圖 門磁可以實現(xiàn)對門的狀態(tài)進行監(jiān)控, 可以配合門控 系統(tǒng),實現(xiàn) 門被非法闖入 , 沒有 進入權(quán)或者 按按鈕的合法操作,而門被 強行 打開 的 報警 功能 。 陰極鎖:一般的陰極鎖為通電開門型。 在驅(qū)動電路中,用單片機三極管控制繼電器進行電鎖的電源通斷,電路原理如圖。 CD4067的真值表如表 。 圖 單片機管腳及其分配 圖 6 0 15 0 35 0 25 0 14 0 34 0 24 0 13 0 33 0 23 0 12 0 32 0 22 0 11 0 31 0 21 0 1P IA NX U A NADCBX09X18X27X36X45X54X63X72X823X922X 1 021X 1 120X 1 219X 1 318X 1 417X 1 516X1A10B11C14D13EN15U34 0 6 7圖 CD4067 的引腳圖 圖 CD4067 的真值表 圖 AT89C52 管腳圖 1514131211109876543200 00011 1111110000000000011111111 1111000 00 0000011 11111111000 000000001 00100001000000None1InhDCBA Cha nnel基于單片機的門控系統(tǒng)設(shè)計 9 本設(shè)計采用的單片機是 51系列單片機中的 AT89C52,它是美國 ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓,高性能 CMOS8位單片機,片內(nèi)包含 8Kbytes的課反復(fù)擦鞋的制度程序存儲器( PEROM) 和 256bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器( RAM),期間采用高密度、非易失性存儲技術(shù)產(chǎn)生,易標(biāo)準的 MCS51指令系統(tǒng)及 8952產(chǎn)品引腳兼容,片內(nèi)置通用 8位中央處理器( CPU)和Flash存儲單元,使用與許多較為復(fù)雜的控制應(yīng)用場合。設(shè)計中方案中的鍵值及其功能如圖中下標(biāo)所示,其中鍵值 15 為密碼輸入的功能、鍵值 14為門號輸入呼叫的功能鍵值 13為歡迎界面顯示,鍵值 12 為重復(fù)上次的呼叫門號, 09為相應(yīng)數(shù)字。 4腳 : RS為寄存器選擇,高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 實時時鐘芯片 DS1302 DS1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充電時鐘芯片 ,內(nèi)含有一個實時時鐘 /日歷和31 字節(jié)靜態(tài) RAM,通過簡單的串行接口與單片機進行通信實時時鐘 /日歷電路 .提供秒分時日日期 .月年的信息 ,每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整時鐘操作可通過 AM/PM 指示決定采用 24 或 12 小時格式 .DS1302 與單片機之間能簡單地采用同步串行的方式進行通信 ,僅需用到三個口線 :1 RES 復(fù)位 ,2 I/O 數(shù)據(jù)線 ,3 SCLK串行時鐘 .時鐘 /RAM 的讀 /寫數(shù)據(jù)以一個字節(jié)或多達 31 個字節(jié)的字符組方式通信 .DS1302 工作時功耗很低 ,保持數(shù)據(jù)和時鐘信息時功率小于 VCC1和 VCC2用于主電源和備份電源供應(yīng) ,VCC1為可編程涓流充電電源。摘機后,叉簧開關(guān) HS的 3接點接通,通話電路接通電源, 音頻放大器 IC2( LM386) 工作, 這時可進行對講。設(shè)計了實時時鐘芯片 DS1302,在后邊用軟件可以實現(xiàn)限時操作功能。 軟件整體框圖 軟件模塊結(jié)構(gòu)框圖 通信 DS1302 記錄 實時時間 時間判斷 鍵盤掃描 主程序 密碼判斷 鍵值輸入 門號判斷 門號編碼 門磁掃描 報警 1602 液晶顯示 基于單片機的門控系統(tǒng)設(shè)計 15 主程序流程圖 下圖圖為主程序流程圖,由上圖可知程序主要的流程,程序基本上是通過對鍵值及門磁的狀態(tài)進行時刻掃描 ,當(dāng)發(fā)現(xiàn)鍵值時或者門磁信號變化時,運行相應(yīng)的子程序??刂谱止?jié)總是從最低位開始輸出。數(shù)據(jù)寫入時從低位 (位 0) 開始 。如下圖 為其大致流程圖。(說明 1為高電平, 0為低電平) , 1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11條控制指令。 指令 8: DDRAM地址設(shè)置。 圖 寫 操作時序 基于單片機的門控系統(tǒng)設(shè)計 22 本章小結(jié) 此章節(jié)對此課題的軟件設(shè)計部分進行了詳細的說明。 D0 D7D1 D2 D3 D4 D5 D6RSRWED714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 LD0D7D1D2D3D4D5D6RS RW ED714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 LD0 D7D1 D2 D3 D4 D5 D6RSRWED714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 LD0 D7D1 D2 D3 D4 D5 D6RSRWED714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 LD0 D7D1 D2 D3 D4 D5 D6RSRWED714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1M 0 1 6 L基于單片機的門控系統(tǒng)設(shè)計 26 BEEPQ2Z T X 7 0 4D1L E D G RE E NL S 1S P E A K E R 重復(fù)上次呼叫功能的仿真 此仿真結(jié)果為 仿真結(jié)果。 本章小結(jié) 此章節(jié)講述了設(shè)計的仿真 部分,著重說明了密碼輸入及門號輸入功能的仿真, 比
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