【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ）允許雙向溝通。單片機(jī) 口作為信號(hào)輸出口控制三極管是電路導(dǎo)通達(dá)到通話(huà)的目的。 西華大學(xué)課程設(shè)計(jì) 11 圖 小結(jié) 本章節(jié)對(duì) 門(mén)控系統(tǒng) 的硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述，并對(duì)各個(gè)分電路進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)， 設(shè)計(jì)中采用了 51 系列單片機(jī)中的 AT89C52 單片機(jī)，它功能完善，價(jià)格低廉，可靠性高 、有良好的通用性。還采用了 LED 數(shù)碼管顯示模塊，可以實(shí)現(xiàn)建立了良好的人機(jī)交互界面的要求，操作起來(lái)將更加方便。設(shè)計(jì)中采用了 4X4 矩陣鍵盤(pán)，可以有針對(duì)性的讓訪(fǎng)客輸入門(mén)號(hào)進(jìn)行通話(huà)，讓住戶(hù)輸入密碼開(kāi)門(mén)。設(shè)計(jì)中采用了 8 路模擬開(kāi)關(guān) 74ls138 譯碼器用于對(duì) 7 個(gè)門(mén)號(hào)進(jìn)行通斷。在供電充電電路中，可以自動(dòng)投入備 用電源，其中采用了鋰電池充電電路?？梢员Ｗo(hù)蓄電池，使其壽命更久 樓層單元門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 編程語(yǔ)言及開(kāi)發(fā)工具 本系統(tǒng)的處理器是兼容 8051指令集的高速單片機(jī) P89LPC932A1。為此，首選 Keil μVision 作為其開(kāi)發(fā)工具。 Keil μ Vision 是美國(guó) Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。其功能強(qiáng)大，生成的代碼緊湊，是目前世界上使用最廣泛的 51 系列兼容單片機(jī)開(kāi)發(fā)工具。 軟件系統(tǒng)的流程結(jié)構(gòu) 下圖圖為主程序流程圖 ，程序基本上是通過(guò)對(duì)鍵值 的掃描 ， 當(dāng)輸入對(duì)應(yīng)的鍵時(shí) ，運(yùn)行相應(yīng)的子程序。 從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的軟件功能。 成功 N N Y Y 斷電密碼儲(chǔ)存子程序 對(duì)于 AT24C02 E2PROM 芯片 該芯片采用 I2C 總線(xiàn)式進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)的串行器件，占用很少的資源和 I/O 線(xiàn)，并且支持在 線(xiàn)編程，進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的存取十分方便。 AT24C02中帶有的片內(nèi)地址寄存器。每寫(xiě)入或者讀出一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后，該地址寄存器自動(dòng)加 1，以實(shí)現(xiàn)對(duì)下一個(gè)存儲(chǔ)單元的讀寫(xiě)。所有字節(jié)均以單一操作方式讀取。通過(guò) SDA 及 SCL 兩 開(kāi)始 讀取密碼 鍵盤(pán)掃描 訪(fǎng)客 住戶(hù) 門(mén)號(hào)輸入記起判斷 門(mén)號(hào)輸入記起判斷 取消 取消 呼叫 開(kāi)門(mén) 報(bào)警 西華大學(xué)課程設(shè)計(jì) 13 根線(xiàn)在連到總線(xiàn)上的器件之間傳送信息，并根據(jù)地址識(shí)別每個(gè)器件。而因?yàn)橛昧?I2C 規(guī)程，使用主從機(jī)雙向通信，主機(jī)和從機(jī)均可工作于接收器和發(fā)送器狀態(tài)。主機(jī)產(chǎn)生串行時(shí)鐘信號(hào)并發(fā)出控制字，控制總線(xiàn)的傳送方向，并產(chǎn)生開(kāi)始和停止的條件。 時(shí)序圖如下： 程序流程圖如下： 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(lái)的，由于紙張?zhí)?，無(wú)在一個(gè)主程序流程圖中無(wú)法 樓層單元門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 將所有子程序流程圖設(shè)計(jì)出來(lái)，故在此小節(jié)說(shuō)明。 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(jìn)行比較，判斷對(duì)誤，并顯示。設(shè)置的 4 位密碼為 ****在每輸入一位密碼時(shí)，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(xiě)出，當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤的時(shí)候?qū)@示“ ERROR”同時(shí)輸出報(bào)警信號(hào)。當(dāng)密碼輸入正確時(shí)，屏幕將顯示“ OPEN”。流程圖如下圖 按下住戶(hù)按 鍵 取消 按鍵 輸入密碼 N Y 門(mén)號(hào)輸入及其判斷子程序 此子程序大致與上子程序相同，只是在算法上有不同。此程序是間接的存儲(chǔ)起來(lái)，然后再經(jīng)過(guò)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。輸出也和上程序不同，此程序是輸出到模擬開(kāi)關(guān) 74LS138 譯碼器上的編碼信號(hào)。當(dāng)門(mén)號(hào)輸入正確時(shí)，相應(yīng)的編碼將在單片機(jī)的 ~ 產(chǎn)生。下圖的程序流程圖為門(mén)號(hào)流程圖 按下 訪(fǎng)客 按鍵 取消 輸入 數(shù)字門(mén)號(hào) N Y 顯示 ：空白 顯示 ： 密碼（ 4位） 初始密碼為： 1 2 3 4 判斷程序 顯示 ： OPEN 顯示 ： ERROR 顯示 ：空白 顯示 ： 本設(shè)計(jì)中的門(mén)號(hào)為 101 201 301 401 501 601 701 ~ 輸出相應(yīng)的編碼并呼叫 顯示 ： 相應(yīng)的門(mén)號(hào) 取消 西華大學(xué)課程設(shè)計(jì) 15 小結(jié) 此章節(jié)對(duì)此課題的軟件設(shè)計(jì)部分進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。利用程序流程圖每個(gè)功能基本流程并結(jié)合元件內(nèi)部特殊的指令進(jìn)行了講述。 樓層單元門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 5 仿真及實(shí)驗(yàn)調(diào)試 住戶(hù) 密碼輸入開(kāi)門(mén)功能的仿真 本程序設(shè)置的初始六位密碼是 1234（可以在程序中改變），經(jīng)鍵盤(pán)輸入，在輸入正確或錯(cuò)誤時(shí)，均有相應(yīng)聲音提示和 led 指示。 住戶(hù)按鍵按下準(zhǔn)備輸入密碼仿真圖如圖 圖 住戶(hù)出入 4 位密碼仿真圖如圖 圖 住戶(hù)密碼輸入正確及指示燈仿真圖如圖 圖 西華大學(xué)課程設(shè)計(jì) 17 住戶(hù)密碼輸入錯(cuò)誤及報(bào)警仿真圖如圖 圖 訪(fǎng)客 輸入門(mén)號(hào)呼叫功能的仿真 訪(fǎng)客按鍵按下準(zhǔn) 備輸入門(mén)號(hào)仿真圖如圖 圖 訪(fǎng)客輸入門(mén)號(hào)仿真圖 本次模擬呼叫 301 住戶(hù) ，所以仿真圖顯示為 301 用戶(hù)的門(mén)號(hào)。如圖 樓層單元門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 訪(fǎng)客輸入門(mén)號(hào)后呼叫住戶(hù)樓上樓下仿真圖 圖 訪(fǎng)客輸入門(mén)號(hào)后呼叫住戶(hù)住戶(hù)開(kāi)門(mén)仿真圖 圖 本章小結(jié) 此章節(jié)講述了設(shè)計(jì)的仿真部分，著重說(shuō)明了密碼輸入及門(mén)號(hào)輸入功能的仿真，比較全面地對(duì)此設(shè)計(jì)功能的說(shuō)明。系統(tǒng)采用了 LED 數(shù)碼管顯示模塊，建立了良好的人機(jī)交互界面，使的操 作起來(lái)更加方便。在密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)，報(bào)警器將報(bào)警，從而提升住戶(hù)秘密碼輸入錯(cuò)誤，因此系統(tǒng)具有良好的提示作用。在訪(fǎng)客來(lái)訪(fǎng)時(shí)，輸入門(mén)號(hào)并呼叫相應(yīng)的住戶(hù)，并且能進(jìn)行簡(jiǎn)單的通話(huà)功能，能很好為住戶(hù)識(shí)別來(lái)訪(fǎng)的人，為來(lái)訪(fǎng)的人員開(kāi)門(mén)。 西華大學(xué)課程設(shè)計(jì) 19 6 總結(jié) 我的課程設(shè)計(jì)題目是“樓層單元門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)”。一開(kāi)始， 有點(diǎn)茫然，不知道怎么著手，甚至完全不知道應(yīng)該怎么去做這個(gè)課程設(shè)計(jì)。最后我在網(wǎng)上查閱相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)很多前輩們都做過(guò)這個(gè)系統(tǒng)，于是借鑒了前輩們的設(shè)計(jì)，并通過(guò)自己的想象，確立了系統(tǒng)框圖，確立了系統(tǒng)框圖之后思路就變得十分清 晰。歷經(jīng)了 10 天的奮戰(zhàn)，甚至有幾天做上癮了晚上 2 點(diǎn)才睡覺(jué)，最后課程設(shè)計(jì)任務(wù)完成?；叵脒@段日子的經(jīng)歷和感受，我感慨萬(wàn)千，是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我擁有了無(wú)數(shù)難忘的回憶和收獲。 設(shè)計(jì)初期是搜集資料文獻(xiàn)。在老師的指點(diǎn)下，通過(guò)各種渠道開(kāi)始準(zhǔn)備工作 — 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、圖書(shū)館搜集相關(guān)學(xué)術(shù)論文、核心期刊、書(shū)籍等。在鄧?yán)蠋煹闹笇?dǎo)下，我對(duì)我的系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了一部分的修改，加入了一些我原來(lái)沒(méi)有想到的部分，和摒棄了一些無(wú)關(guān)緊要的內(nèi)容。在這段時(shí)期，我時(shí)常進(jìn)出 學(xué)校圖書(shū)館搜集資料，還在網(wǎng)上查找各類(lèi)相關(guān)資料，在學(xué)校電子閱覽室，我搜索了一些學(xué)術(shù)論文和期刊 文章，搜索了外文文獻(xiàn)資料；藉此了解到一些相關(guān)的知識(shí)。 接下來(lái)，我開(kāi)始對(duì)所搜集的資料進(jìn)行整理、分析研究，對(duì)比。并根據(jù)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)框圖仔細(xì)研究各個(gè)部分的軟件和硬件。并在 Proteus 和 DXP 2021 中畫(huà)出了仿真圖和原理圖。 為了畫(huà)出自己滿(mǎn)意的電路圖，圖表等，我仔細(xì)復(fù)習(xí)和學(xué)習(xí)了 protues 及 DXP 2021軟件的使用。掌握了許多的細(xì)節(jié)問(wèn)題。此次畢業(yè)論文的制作過(guò)程是我的一次再學(xué)習(xí)，再提高的過(guò)程。在論文中我充分地運(yùn)用了大學(xué)期間所學(xué)到的知識(shí)。在設(shè)計(jì)電路的方案時(shí)，方案中我選用了 AT89C52 單片機(jī)、 AT24C02 E2PROM 芯片和 74LS138 譯碼器芯片，可以將所需功能更加容易實(shí)現(xiàn)。 在設(shè)計(jì)期間遇到的問(wèn)題很多，有些是在自己技術(shù)所在范圍之外，每當(dāng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)自己的想法或者運(yùn)行不下去的時(shí)候，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上的檢索，和問(wèn)老師和同學(xué)，在他們的幫助下一步一步的完成了設(shè)計(jì)。所以越是不懂的東西才要去學(xué)，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中你會(huì)收獲很多，其中一點(diǎn)就是互相學(xué)習(xí)是最好的學(xué)習(xí)途徑，在學(xué)習(xí)之后你會(huì)感覺(jué)到很有成就感，這也是我在完成設(shè)計(jì)之后的體會(huì)。 樓層單元門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 參 考 文 獻(xiàn) [1] 黃惟公 ,鄧成中 ,王燕 .單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù) [M],西安 西安電子科技大學(xué)出版社 , [2] 喻宗泉 ,喻晗 ,李建民 .單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù) [M],西安 西安電子科技大學(xué)出版社 , [3] 吳春國(guó)，李文石 .單片機(jī)控制電子鎖技術(shù)剖析 [M],東北林業(yè)大學(xué)學(xué)出版社， [4] 賴(lài)麒文 .8051單片機(jī) C語(yǔ)言徹底應(yīng)用 [M],科學(xué)出版社， [5] 王忠明，朱榮庭 .串行 EEPROM AT24C256 在聲級(jí)計(jì)中的應(yīng)用 [J],井岡山學(xué)院學(xué)報(bào)， [6] 張瑩，陽(yáng)璞瓊 .基于單片機(jī)的小區(qū)單元門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J],通信技術(shù)， (3) [7] 楊世恩 .智能電子門(mén)禁系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì) [J],通信技術(shù) ,2021,44(5):7870. [8] 王汝淋 .智能門(mén)禁控制系統(tǒng)，北京電子工業(yè)出版社 . [9] 陳龍 . 居住小 區(qū)智能化系統(tǒng)與技術(shù) . 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 ， [10] 閻石 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) .清華大學(xué)電子學(xué)教研組 . [11] Olivier Nicole. Access control system. Inter data， [12] Wang Junbo. The Design of RF Card Entrance Management System Based on China Institute of Technology, 西華大學(xué)課程設(shè)計(jì) 21 致 謝 首先我要感謝我的指導(dǎo)老師 鄧成忠老師，他為我 創(chuàng)造了良好舒適的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，形成了良好的學(xué)習(xí)氛圍，指導(dǎo)我正確的學(xué)習(xí)方法，在此謹(jǐn) 鄧?yán)蠋?表達(dá)深深的謝意！ 在設(shè)計(jì)的進(jìn)行過(guò)程中，還得到了 鄧?yán)蠋?的熱心指導(dǎo)和幫助，幫我排除了很多困難，在此表示衷心的感謝！ 還要非常感謝我的同學(xué)， 他們給了我很多幫助！