【正文】 ..................................................... I Abstract ............................................................................................................................. II 第 1 章 緒 論 ............................................................................................................... 1 本課題的研究背景 .................................................................................................... 1 本課題的主要研究工作 ........................................................................................... 2 本課題的研究意義 .................................................................................................... 2 本設(shè)計(jì)主要的應(yīng)用場(chǎng)所 ........................................................................................... 2 第 2 章 基于單片機(jī)的門(mén)控系統(tǒng)電路硬件設(shè)計(jì) ............................................................... 3 基于單片機(jī)門(mén)控系統(tǒng)電路主框圖和工作基本原理 ............................................... 3 各分電路設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 4 本章小結(jié) ................................................................................................................. 13 第 3 章 基于單片機(jī)門(mén)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ..................................................................... 14 軟件 整體框圖 ......................................................................................................... 14 主程序流程圖 ......................................................................................................... 15 DS1302 子程序 ........................................................................................................ 16 密碼輸入及其判斷子程序 ...................................................................................... 17 門(mén)號(hào)輸入及其判斷子程序 ...................................................................................... 18 1602 液晶模塊顯示子程序的設(shè)計(jì) ......................................................................... 19 本章小結(jié) .................................................................................................................. 22 第四章 protues 仿真 ....................................................................................................... 23 歡迎界面 .................................................................................................................. 23 密碼輸入開(kāi)門(mén)功能的仿真 ...................................................................................... 23 門(mén)號(hào)輸入及呼叫功能的仿真 .................................................................................. 24 重復(fù)上次呼叫功能的仿真 ...................................................................................... 26 非正常情況下報(bào)警的仿真 ...................................................................................... 26 本章小結(jié) .................................................................................................................. 26 第五章 設(shè)計(jì)總結(jié) ........................................................................................................... 27 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................... 29 附錄 1 ................................................................................................................................ 30 附錄 2 ................................................................................................................................ 53 電路設(shè)計(jì)總原理圖 ........................................................................................................ 53 仿真電路元件清單 ........................................................................................................ 55 單片機(jī)門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 I 基于單片機(jī)的門(mén)控系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 摘要 ： 在現(xiàn)代樓宇自動(dòng)化的應(yīng)用中，門(mén) 控 系統(tǒng)應(yīng) 用得十分廣泛，它提高了住宅質(zhì)量和人們的生活的安全性，本課題主要是設(shè)計(jì)出一種小型的門(mén) 控 系統(tǒng)，基于 51 單片機(jī)，以 鍵盤(pán) 密碼的輸入方式實(shí)現(xiàn)對(duì)門(mén)的出入控制， 或者通過(guò)鍵盤(pán)輸入門(mén)號(hào)的方式，進(jìn)行對(duì)講方式住戶(hù)實(shí)現(xiàn)開(kāi)門(mén)。這種類(lèi)型 的門(mén) 控 系統(tǒng)中門(mén)控制器 與 管理中心是通過(guò)局域網(wǎng)傳遞數(shù)據(jù)的，通信方式采用的是網(wǎng)絡(luò)常用的 TCP/IP協(xié)議，技術(shù)含量高，管理中心位置可以隨時(shí)變更，不需重新布線，很容易實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò) 控制或異地控制。 同時(shí)，好的門(mén)控系統(tǒng)集成消防系統(tǒng)，還具有消防聯(lián)動(dòng)功能。 本設(shè)計(jì)主要的應(yīng)用場(chǎng)所 由于此設(shè)計(jì)綜合了 基本的門(mén)禁系統(tǒng)和樓宇對(duì)講系統(tǒng)的功能，因此其主要的應(yīng)用場(chǎng)所為小區(qū)綜合樓，集體居住宿舍 ，寫(xiě)字樓 等 的安全程度要求不是很高的場(chǎng)所 。 51單片機(jī)是整個(gè)電路的核心部分，其中單片機(jī) IO口的輸入有 4x4矩陣鍵盤(pán)、門(mén)磁、 DS1302時(shí)鐘電路等，輸出到十六路 CD06716模擬開(kāi)關(guān)門(mén)選擇電路、 1602液晶、報(bào)警電路及電插鎖驅(qū)動(dòng)電路等。隨著向電池的滿(mǎn)量充電，充電電流繼續(xù)減小，而輸出電壓則從 降低到 ，此時(shí)將終止充電，同時(shí)晶體管 V1導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管 D10點(diǎn)亮，表示電池已經(jīng)充足電。 電控鎖的選擇及其驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 電控鎖是 門(mén) 控 系統(tǒng) 中鎖門(mén)的執(zhí)行部件。安裝陰極鎖一定要配備 UPS電源。電路基本原理見(jiàn)下圖 。從真值表上看出， CD4067的工作方式類(lèi)似譯碼電路，可以將 16種信號(hào)轉(zhuǎn)化為 16開(kāi)關(guān)的信號(hào)，這種模擬開(kāi)關(guān)具有低的導(dǎo)通電阻和高的斷開(kāi)電阻，被傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)幅度為 3V～ 15V。管腳圖如下圖 。另外還有字符生成 RAM（ CGRAM） 512字節(jié)，供用戶(hù)自定義字符。當(dāng) RS和 RW共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 RW為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS為高電平 RW 為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。采用 3線穿 行通信的方式對(duì)單片機(jī)的時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸， RST 為通信允許圖 DS1302 引腳圖 基于單片機(jī)的門(mén)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 信號(hào)， RST=1允許通訊， RST=0時(shí)禁止通信， IO 為雙向串行數(shù)據(jù)傳送信號(hào)， SCLK為串行數(shù)據(jù)的位同步脈沖信號(hào)。 COMMON接的是模擬開(kāi)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(shí)現(xiàn)呼叫的功能。在供電充電電路中，可以自動(dòng)投入備用電源，其中采用了蓄電池防過(guò)充電路?？刂谱止?jié)如圖 所示。其次 ,用于終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送。數(shù)據(jù)讀寫(xiě)時(shí)序如 圖 。此程序是間接的存儲(chǔ)起來(lái)，然后再經(jīng)過(guò)乘法和加法運(yùn)算，將所得到的結(jié)果儲(chǔ)存，然后再進(jìn)行與已存的門(mén)號(hào)數(shù)組進(jìn)行比較，判斷結(jié)果。 序號(hào) 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(biāo)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(kāi) /關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo)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(biāo)志或地址 0 1 BF 計(jì)數(shù)器地址 10 寫(xiě)數(shù)到 （ CGRAM或 DDRAM） 1 0 要寫(xiě)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(biāo)復(fù) 位到地址 00H位置 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H 指令 3： 光標(biāo)和顯示位置設(shè)置 I/D，光標(biāo)移動(dòng)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(wú)效。 ： 基本操作時(shí)序表 如下 操作時(shí)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(xiě)指令 輸入 RS=L， R/W=L， D0— D7=指令碼， E=高脈沖 輸出 無(wú) 讀數(shù)據(jù) 輸入 RS=H， R/W=H， E=H 輸出 D0— D7=數(shù)據(jù) 寫(xiě)數(shù)據(jù) 輸入 RS=H， R/W=L， D0— D7=數(shù)據(jù)， E=高脈沖 輸出 無(wú) 表 ：基本操作時(shí)序表 圖 讀操作時(shí)序 圖 讀操作時(shí)序 基于單片機(jī)的門(mén)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 1602LCD的 RAM地址映射及標(biāo)準(zhǔn)字庫(kù)表 液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。