【正文】 ODE:_ 顯示 PLEASE WAIT... WAIT PLEASE! 顯示 WELCOME! CALL OR INPUT CODE? 密碼輸入按鈕 密碼（ 6 位）： (從鍵盤輸入 ) 初始密碼為：888888 從鍵盤輸入6位密碼 N 顯示 CODE IS RIGHT,WAIT... 顯示 SOORY YOU CODE ERROR. 持續(xù) 2 秒 電鎖通電 開門 (延時 4 秒 ) 顯示 CODE ERROR THREE TIMES!!... 3次錯誤 Y 基于單片機的門控系統(tǒng)設計 18 門號輸入及其判斷子程序 此子程序大致與上子程序相同，只是在算法上，上個程序是將三次輸入的數(shù)字存儲直接存儲 。 指令 9：讀忙信號和光標地址 BF：忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。在 仿真時，有正確門號輸入后，單片機可以自動儲存上次的呼叫門號。系統(tǒng)設計了實時時鐘芯片，還具備有限時操作功能，在 0 點至 5 點是是呼叫操作的，可在夜間防止打擾到住戶；同時在門號輸入時，設計了重復呼叫上次呼叫住戶按鍵，此功能使的使用者不必重新多次輸入上次呼 叫的門號，此上兩點是比較人性化的設計。 歡迎界面 歡迎界面為系 統(tǒng)開始界面，在密碼輸入完畢，或者門號輸入程序完成后將顯示此界面，按鍵“歡迎界面”亦可以出現(xiàn)此界面： 密碼輸入開門功能的仿真 本程序設置的初始六位密碼是 888888（可以在程序中改變），經(jīng)鍵盤輸入，在輸入正確或錯誤時，均有相應聲音提示和 led 指示。 C:控制光標的開與關，高電平表示有光標，低電平表示無光標 B：控制光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。（注：在歡迎界面開始）兩程序?qū)崿F(xiàn)了該系統(tǒng)最重要的兩個功能，在密碼子程序中，以數(shù)組查表的方式將輸入的密碼和初始的密碼進行比較，判斷對誤，并顯示。位 6 表示要讀寫的數(shù)據(jù)類型 ,為 0 表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù) ,為 1 表示存取 RAM 數(shù)據(jù) 。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 8 M a y 2 0 1 0 S h e e t o f F i l e : H : \ di pl om a p r o j e c t 設計 \ 畢業(yè)設計 . d db D r a w n B y :R31kR44 . 7 kR522D6L E DC11 0 0 uI C 2O P A M PL S 1S P E A K E RL S 2S P E A K E R 門處L S 3S P E A K E R 室內(nèi)SC E S H IS 5 5S W S P D TM K 1室內(nèi)M K 2門處C41 0 0 u1234I C 1響鈴集成塊Q 1 5C 1 7 4 0C22 2 2 pV c cD O O R N U MC O M M O N213C51 0 0 uC D 4 0 6 7C D 4 0 6 7 對講門鈴電路 基于單片機的門控系統(tǒng)設計 13 本章小結 本章節(jié)對 門控系統(tǒng) 的硬件設計進行了闡述，并對各個分電路進行了詳細的設計， 設計中采用了 51 系列單片機中的 AT89C52 單片機，它功能完善，價格低廉，可靠性高、有良好的通用性。 15腳： BLA背光電源正極 (+5V)輸入引腳。矩陣的行線和列線分別通過兩并行接口和 CPU通信。 圖 報警提示電路 對講系統(tǒng)是此設計中的一個重要的模塊，對講系統(tǒng)中包含有對應門號選擇呼叫的功能，設計方案是利用單片機的高低點位對四位輸出信號進行編碼，后經(jīng)過譯碼可以各個用戶進行門號選擇，為了實現(xiàn)這一功能，采用了多路選擇模擬開關芯片 CD4067，如圖 CD4067 的引腳圖。主要有以下 兩種 種類型： 陽極鎖：陽極鎖是斷電開門型，符合消防要求。 各分電路設計 供電電源變壓穩(wěn)壓電路及備用電源充電電路 供電電源變壓穩(wěn)壓電路主要是為單片機及其周圍電路和電磁鎖的線圈和對講電路提供兩路穩(wěn)定的 +12V 和 +5V 電源，為了防止斷電出現(xiàn)門不能開啟的情況，電路還設計蓄電池斷電自動投入裝置。 本課題的研究意義 門控（ 門禁 ） 系統(tǒng)是 在傳統(tǒng)的門鎖基礎上發(fā)展而來的 ， 傳統(tǒng)的門鎖是一種單純的機械裝置，雖然經(jīng)過不斷地改進，安全性有所提高，但是 無論如何 總能通過某種非正常的手段把它打開，其安全性較差。可實現(xiàn)普通機械門鎖所不能實現(xiàn)的自動門 控 系統(tǒng)。感應式門禁系統(tǒng)價格較低，使用簡單，維護方便 的優(yōu)點是 目前和今后研究使用的一大方向。主框圖如圖 所示。門關好時，兩端正好重疊接近。由于此設計是基于單片機，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門的門控系統(tǒng)中，本設計門控系統(tǒng)僅僅是單向開門即可。開關所需的 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。 2腳 ： VDD接 5V正電源。 對講電路是此門控系統(tǒng)設計中的重要一個模塊，設計的 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 S55的 2觸點接通，也加到音樂 集成塊 IC1的 2腳。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，并輸出相應的顯示結果或者并輸出相應正確的狀態(tài)信號，整個軟件設計，基本上是圍繞按鍵掃描展開的。另外 ,當 RST為高電平時 ,SCLK必須為低電平。液晶屏幕將顯示：“ RIGHT DOOR NUM CONNECTING！”如下圖 為此子程序的流程圖。 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 。 下圖標 DOORCONTACT 與單片相連。 本章小結 此章節(jié)講述了設計的仿真 部分，著重說明了密碼輸入及門號輸入功能的仿真， 比較全面 地對此設計功能的說明。 圖 寫 操作時序 基于單片機的門控系統(tǒng)設計 22 本章小結 此章節(jié)對此課題的軟件設計部分進行了詳細的說明。（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。數(shù)據(jù)寫入時從低位 (位 0) 開始 。 軟件整體框圖 軟件模塊結構框圖 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 ，當發(fā)現(xiàn)鍵值時或者門磁信號變化時，運行相應的子程序。摘機后，叉簧開關 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。 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。 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)設計 9 本設計采用的單片機是 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、非易失性存儲技術產(chǎn)生，易標準的 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，使用與許多較為復雜的控制應用場合。 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。 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 進入權或者 按按鈕的合法操作，而門被 強行 打開 的 報警 功能 。備用電源是蓄電池組，通過穩(wěn)壓電路得到 12V和 5V電壓。隨著技術的日漸成熟，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。 適用于 普通樓宇 單位 的進入控制 ，可實現(xiàn)： 對通道進出權限 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）。 本課題的主要研究工作 課題內(nèi)容 設計出一種能有 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 的硬件和軟件設計 及其軟件仿真 。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 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)設計 4 圍電路用的電源均為 5V。 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 電控鎖驅(qū)動電路 基于單片機的門控系統(tǒng)設計 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 此電路設計相當簡單可以實現(xiàn)簡單的提示及報警功能，由單片輸出一開關信號至三極管，觸發(fā)三極管以實現(xiàn)此功能。 單片機的 P0、 P P P3均為雙向輸出口，由于此設計使用的單片機的管腳較多，如上圖所示在設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， 。 6腳 ： E端為使能端，當 E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。此對講門鈴電路中麥克風 MK揚聲器 LS揚聲器 LS1 置于相應住戶室內(nèi)，麥克風 MK揚聲器 LS3 置于門處來訪者可以使用到的位置。 DS1302 的一次數(shù)據(jù)傳送是從發(fā)送控制字節(jié)開始的。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。 指令 4：顯示開關控制。 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)