【正文】 功能，呼叫功能來進(jìn)行仿真介紹。 D：控制整體的顯示開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示。 圖 控制字節(jié)的含義 圖 DS1302 的讀寫時(shí)序 基于單片機(jī)的門控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 密碼輸入及其判斷子程序 此子程序段是由主程序連續(xù)下來的，由于紙張?zhí)?，無在一個(gè)主程序流程圖中無法將所有子程序流程圖設(shè)計(jì)出來，故在此小節(jié)說明?？刂谱止?jié)的最高有效位 (位 7) 必須是邏輯 1 ,如果該位為 0 ,則無法把數(shù)據(jù)寫入到 DS1302 中 。 CESHI 按鈕為設(shè)計(jì)的測試按鍵。 7～ 14腳 ： D0～ D7 為 8位雙向數(shù)據(jù)線。 4x4 矩陣鍵盤電路 本設(shè)計(jì)是用 AT89S52 的并行口 P1 接 4 4 矩陣鍵盤，如圖 所示，矩陣鍵盤的每個(gè)按鍵有它的行值和列值 ，行值和列值的組合就是識(shí)別這個(gè)按鍵的編碼。如下圖 所示。 根據(jù)門的材料、出門要求等需求選取不同的鎖具。將此電路單片機(jī)編程后，以上電路的組合可實(shí)現(xiàn)對(duì)門的密碼開啟、對(duì)應(yīng)門號(hào)的呼叫樓宇對(duì)講、非正常情況報(bào)警等功能。 課題要求 本課題主要要求完成以下內(nèi)容： （ 1） 硬件設(shè)計(jì)： 供電電源電路、備用電源 充電 電路、 門磁、蜂鳴報(bào)警電路、電控鎖及其驅(qū)動(dòng)電路 、 門號(hào)選擇電路 、 單片機(jī) 及其 外圍電路、 （ 鍵盤電路、 1602液晶顯示電路、報(bào)警電路） 對(duì)講門鈴電路的 等電路 ； （ 2） 門控系統(tǒng)的 軟件設(shè)計(jì)； （ 3）門控系統(tǒng)的仿真。在異常情況下（非法侵入、門超時(shí)未關(guān)）實(shí)現(xiàn)報(bào)警； 本系統(tǒng)的核心器件是單片機(jī)， 通過對(duì)單片機(jī)已經(jīng)寫入得程序的實(shí)現(xiàn)上述功能 。隨著技術(shù)的日漸成熟，生物 辨識(shí)門禁系統(tǒng)成本將逐步降低，實(shí)用性不斷提高，成為門禁系統(tǒng)發(fā)展的另一方向。 圖 基于單片機(jī)門控系統(tǒng) 電路主框圖 如上圖所表示，電源由主要供電電源電路和備用電源電路組成，主要供電電路是由市電通過變壓濾波整流穩(wěn)壓后直接向各部分電路供 12V 和 5V 電壓。 兩條電線輸出閉合信號(hào)。采用門磁 +陰極鎖的方案，為了符合消防要求，在單片機(jī) IO 口可設(shè)置消防聯(lián)動(dòng)接口。 基于單片機(jī)的門控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 D 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7P I A N X U A NDCBAD O O RR S TS C L KI OD O O R C O N T A C TR WR SEP 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7 B E E PF I R E A L A R MRSTR S TX T A L 21 8X T A L 11 9A L E3 0E A3 1P S E N2 9R S T9P 0 . 0 / A D 03 9P 0 . 1 / A D 13 8P 0 . 2 / A D 23 7P 0 . 3 / A D 33 6P 0 . 4 / A D 43 5P 0 . 5 / A D 53 4P 0 . 6 / A D 63 3P 0 . 7 / A D 73 2P 1 . 0 / T 21P 1 . 1 / T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 . 0 / R X D1 0P 3 . 1 / T X D1 1P 3 . 2 / I N T 01 2P 3 . 3 / I N T 11 3P 3 . 4 / T 01 4P 3 . 7 / R D1 7P 3 . 6 / W R1 6P 3 . 5 / T 11 5P 2 . 7 / A 1 52 8P 2 . 0 / A 82 1P 2 . 1 / A 92 2P 2 . 2 / A 1 02 3P 2 . 3 / A 1 12 4P 2 . 4 / A 1 22 5P 2 . 5 / A 1 32 6P 2 . 6 / A 1 42 7U1AT89C52234567891RP1RESPACK8X2CRYSTALC322pC422pC122uR9100R101kD1LEDRED 單片機(jī)電路 單片機(jī)是整個(gè)設(shè)計(jì)的控制器的核心，完成整個(gè)控制器的控制功能，包括鍵盤的輸入、液晶屏幕的顯示、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和運(yùn)算、數(shù)字信號(hào)的輸出等功能。 圖 4x4矩陣鍵盤接線及其鍵值示意圖 P1.6 P1.5P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P1.7P 1 . 0P1.40123456789重復(fù)上次呼叫歡迎界面門號(hào)輸入密碼輸入1011基于單片機(jī)的門控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 RS TIOS CL KRS T5S CL K7I /O6X12X23V CC 18V CC 21U2DS 1 3 0 2X13 2 .7 6 8 K H zC22 2 pC12 2 p3腳 ： VL（ VEE）為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度。如按一下 S，則音樂 IC 的 3腳受觸發(fā)， 1 腳有音樂信號(hào)輸出，經(jīng) Q15 放大后推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲 ，同時(shí)經(jīng) R5推動(dòng) Y Y3。經(jīng)由 KeilC編程后，生成的 hex文件在 protues下仿真都可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。DS1302 的數(shù)據(jù)輸入輸出向 DS1302 寫入數(shù)據(jù)時(shí) ,數(shù)據(jù)在控制字節(jié)輸入后的下一個(gè) SCLK周期的上升沿被寫入 ,多余的 SCLK將被忽略。 圖 判斷子程序流程圖 門號(hào)（ 16組）： (鍵盤輸入 ) 3 位 101 102 103 201 202 203 301 302 303 401 402 403 501 502 503 601 顯示 WELCOME! CALL OR INPUT CODE? 顯示 PLEASE INPUT THE DOOR NUMBER:_ 顯示 YOUR DOOR NUMBER IS RIGHT! WAIT... 在 IO 口輸 出相應(yīng)編碼信號(hào)將 16路模擬開關(guān) CD4067 接通相應(yīng)信號(hào)（延時(shí) 4 秒） 按呼叫鍵 從鍵盤輸入門號(hào)0~9 顯示 PLEASE WAIT... 顯示 SORRY !NUM ERROR. 基于單片機(jī)的門控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 1602 液晶模塊顯示子程序的設(shè)計(jì) 1602液晶模塊控制指令 1602 液晶模塊的讀寫操作，屏幕和光標(biāo)的操作都 是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。圖 （下頁） 為 CGROM 和 CGRAM 與字符的關(guān)系 對(duì)照表 。 門磁是用一按鈕代替進(jìn)行的仿真，當(dāng)按鈕按下時(shí)為模擬的非法入侵（門被強(qiáng)行打開）。 非正常情況下報(bào)警的仿真 此仿真比較簡單， 輸出類似 三次密碼輸入錯(cuò)誤報(bào)警程序。要顯示字符時(shí)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 是 1602 的內(nèi)部顯示地址。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(hào)。當(dāng)為 RST 高電平時(shí) ,所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化 ,允許對(duì) DS1302 進(jìn)行操作。可以保護(hù)蓄電池，使其壽命更久。 51單片機(jī)作為主機(jī)通過控制 RST、 SCLK 和 IO 信號(hào)實(shí)現(xiàn)兩芯片建的數(shù)據(jù)傳送。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(hào)、和日文假名等。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(gè)單刀多位開關(guān)。因?yàn)橥ｋ姇r(shí)陰鎖是鎖門的。 圖 12v蓄電池充電電路 門磁、蜂鳴報(bào)警電路、電控鎖及其驅(qū)動(dòng)電路 門磁 門磁是用來檢測門是否關(guān)閉的一個(gè)小型感應(yīng)器，在軟件實(shí)時(shí)監(jiān)控時(shí)，可以看到每個(gè)門現(xiàn)在的狀態(tài)是開著的還是關(guān)著的。 基于單片機(jī)的門控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 第 2 章 基于單片機(jī)的門控系統(tǒng)電路硬件設(shè)計(jì) 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(jī)外圍電路、鍵盤電路、 1602 液晶顯示電路、報(bào)警電路、門號(hào)選擇電路、對(duì)講電路等電路模塊組成。 隨著人們對(duì)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。 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(shí)別技術(shù)更為先進(jìn)（感應(yīng)接 觸技術(shù)、生物識(shí)別技術(shù)等），設(shè)計(jì)也趨于更合理，控制器與識(shí)別儀分體設(shè)計(jì)，識(shí)別儀安裝在門外，控制器安裝在門內(nèi)，即只有識(shí)別儀對(duì)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(jìn)步。 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(duì)出入口通道的管理效率，使通道管理進(jìn)入了電子時(shí)代。 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 基于單片機(jī)的門控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 充電電路設(shè)計(jì)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(gè)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。 陰極鎖：一般的陰極鎖為通電開門型。 CD4067 的真值表如表 所示。設(shè)計(jì)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(hào)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(hào)， 09為相應(yīng)數(shù)字。 實(shí)時(shí)時(shí) 鐘芯片 DS1302 DS1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片 ,內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)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(jī)進(jìn)行通信實(shí)時(shí)時(shí)鐘 /日歷電路 .提供秒分時(shí)日日期 .月年的信息 ,每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整時(shí)鐘操作可通過 AM/PM 指示決定采用 24 或 12 小時(shí)格式 .DS1302 與單片機(jī)之間能簡單地采用同步串行的方式進(jìn)行通信 ,僅需用到三個(gè)口線 :1 RES 復(fù)位 ,2 I/O 數(shù)據(jù)線 ,3 SCLK 串行時(shí)鐘 .時(shí)鐘 /RAM 的讀 /寫數(shù)據(jù)以一個(gè)字節(jié)或多達(dá) 31 個(gè)字節(jié)的字符組方式通 信 .DS1302 工作時(shí)功耗很低 ,保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)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。設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 DS1302，在后邊用軟件 可以實(shí)現(xiàn)限時(shí)操作功能?？刂谱止?jié)總是從最低位開始輸出。如下圖 為其大致流程圖。 指令 8： DDRAM 地址設(shè)置。 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