【文章內(nèi)容簡介】 選信號的輸入端為 15 由單片機的 腳輸入。 基于單片機的門控系統(tǒng)設(shè)計 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 單片機電路 單片機是整個設(shè)計的控制器的核心，完成整個控制器的控制功能，包括鍵盤的輸入、液晶屏幕的顯示、數(shù)據(jù)的存儲和運算、數(shù)字信號的輸出等功能。 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(zhǔn)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。它有 32個 I/O口線， 3個 16位定時 /計數(shù)器，基本上都能夠滿足本設(shè)計的要求。管腳圖如下圖 。 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， 。 4x4 矩陣鍵盤電路 本設(shè)計是用 AT89S52 的并行口 P1 接 4 4 矩陣鍵盤，如圖 所示，矩陣鍵盤的每個按鍵有它的行值和列值 ，行值和列值的組合就是識別這個按鍵的編碼。矩陣的行線和列線分別通過兩并行接口和 CPU 通信。對鍵盤的處理程序功能：確定有無鍵按下，判斷哪一個鍵按下，鍵的功能是什么；還要消除按鍵在閉合或斷開時的抖動。兩個并行口中，一個輸出掃描碼，使按鍵逐行動態(tài)接地，另一個并行口輸入按鍵狀態(tài)，由行掃描值和回饋信號共同形成鍵編碼而識別按鍵，通過軟件查表，查出該鍵的功能及其鍵值。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。 基于單片機的門控系統(tǒng)設(shè)計 10 D0D7D1D2D3D4D5D6RSRWED714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 L 1602 液晶及其電路 本設(shè)計中使用的 1602 液晶模塊，如圖 所示，它是一種字符型型液晶是一種用 5 7點陣圖形來顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為 1 行 16 個字、2行 16 個字、 2行 20 個字等，最常用的為 2 行 16 個字，液晶模塊內(nèi)帶標(biāo)準(zhǔn)字庫，內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM）已經(jīng)存儲了 192 個 5 7 點陣字符， 32 個 5 10 點陣字符。另外還有字符生成 RAM（ CGRAM） 512 字節(jié)，供用戶自定義字符。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。采用此液晶足以實現(xiàn)對此設(shè)計的顯示功能。 1602液晶模塊 1腳 ： VSS 為電源地，接 GND。 2腳 ： VDD 接 5V正電源。 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輸入密碼輸入1011基于單片機的門控系統(tǒng)設(shè)計 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）為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度。 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。 5腳 ： RW 為讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。當(dāng) RS 和 RW 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 RW為高電平時可以讀忙信號，當(dāng) RS為高電平 RW 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 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。 7～ 14腳 ： D0～ D7 為 8位雙向數(shù)據(jù)線。 15 腳： BLA背光電源正極 (+5V)輸入引腳。 16 腳： BLK背光電源負(fù)極，接 GND。 1 16 腳圖中未畫出，背光燈可以 方便 夜間的使用。 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(jìn)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(jìn)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(dá) 31 個字節(jié)的字符組方式通 信 .DS1302 工作時功耗很低 ,保持?jǐn)?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。 DS1302 的引腳圖及外圍的電路如上圖 所示， X1 X2 接 晶振管腳，復(fù)位腳 RST，數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳 I/O ，串行時鐘引腳 SCLK， VCC1,VCC2 為電源供電管腳。采用 3線穿行通信的方式對單片機的時間進(jìn)行實時傳輸， RST 為通信允許圖 DS1302 引腳圖 基于單片機的門控系統(tǒng)設(shè)計 12 信號， RST=1 允許通訊， RST=0 時禁止通信， IO為雙向串行數(shù)據(jù)傳送信號 ， SCLK 為串行數(shù)據(jù)的位同步脈沖信號。 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。由于此芯片功率僅為 1mW 用電量很小， VCC1 可加備用電源，能在很久的時間段提供精準(zhǔn)的時間。因此設(shè)計中 DS1302 是最好選擇。 對講電路是此門控系統(tǒng)設(shè)計中的重要一個模塊，設(shè)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(guān) S55 的 2 觸點接通，也加到音樂 集成塊 IC1的 2腳。如按一下 S，則音樂 IC 的 3腳受觸發(fā)， 1 腳有音樂信號輸出，經(jīng) Q15 放大后推動揚聲器發(fā)聲 ，同時經(jīng) R5推動 Y Y3。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(jìn)行對講。 由圖可知標(biāo)號DOORNUM 的是接的是模擬開關(guān) CD4067 的 0~15 號中相應(yīng)的一引腳，每個引腳接一個用戶分機，此設(shè)計方案只設(shè)計了 16 戶，利用 CD4067 的片選端，單片機只需多用一支引腳可以實現(xiàn)多 16 戶的用戶。 COMMON 接的是模擬開關(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現(xiàn)呼叫的功能。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。 CESHI 按鈕為設(shè)計的測試按鍵。 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(shè)計 \ 畢業(yè)設(shè)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 u12