【導(dǎo)讀】們對門鎖的使用需求，增加其安全性，基于單片機(jī)的門禁系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。采用單片機(jī)AT89S51作為主控中心，以鍵盤密碼的輸入方式實(shí)現(xiàn)對門的出入控制，或者通過鍵盤輸入門號的方式，進(jìn)行對講方式住戶實(shí)現(xiàn)開門。適用于普通小區(qū)單。和鎖定鍵盤等功能，同時(shí)該門禁系統(tǒng)還具有設(shè)計(jì)方法合理，簡單易行，成本低，安全實(shí)用等特點(diǎn)，符合一般小區(qū)的使用需求，具有推廣價(jià)值。

　　

【正文】 鍵盤掃描子程序 本系統(tǒng)使用 4 4 矩陣鍵盤當(dāng)沒有鍵按下時(shí)，行線和列線之間是不相連的，若第 N 行與第 M 列的鍵被按下，那么第 N 行與第 M 列的線就被接通。 初始化開始載入預(yù)設(shè)密碼至系統(tǒng)內(nèi)存系統(tǒng)上鎖并設(shè)定狀態(tài)指示燈設(shè)定顯示器為等待輸入狀態(tài)用戶密碼區(qū)清零初始化定時(shí)器 0王林：基于單片機(jī)的門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 根據(jù)上述原理，本系統(tǒng)的鍵盤掃描方法是利用 P1 口的低四位作為行掃描線，P2 口的高四位作為列回掃線。具體實(shí)施方法為：先使 口輸出低 電平， P2 口其他口輸出高電平，然后對 、 、 、 四個(gè)口分別作判斷。若此四口都為高電平，則沒有鍵按下；若有鍵按下， 、 、 、 四個(gè)口必定有一個(gè)口輸入為低電平，再判斷 、 、 、 哪個(gè)口為低電平則可判斷按鍵在哪列上。如 、 、 、 沒有低電平，再使 為低電平，其他口為高電平，依次掃描下去，找到按鍵所在的行，再判斷 P1 口的高四位哪一位為低，便可知道鍵在哪一列上。 4 4 鍵盤掃描子程序的流程圖如圖 33 所示 。 圖 33 系統(tǒng)鍵盤掃描子程序 流程圖 首先看鍵盤是否 有鍵閉合 ，若無鍵 閉合 ，則繼續(xù)等待看是否有 鍵閉合 ，若有鍵閉合 則延遲 10ms 消抖，若消抖后按鍵還是閉合，則判斷鍵號，看閉合鍵是否釋放，若釋放，則繼續(xù)剛才是否有按鍵閉合判斷的循環(huán)，若沒有鍵號輸入，就返回。 KEY有鍵閉合嗎 ？延遲 10 ms 消抖有鍵閉合嗎 ？ 判斷閉合鍵鍵號閉合鍵釋放嗎 ？返回NNNNYYN輸入鍵號YY四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 26 密碼比較 和報(bào)警 程序 在輸入密碼開鎖和修改密碼輸入原密碼和兩次輸入新密碼的過程中都用到了密碼比較子程序，這段程序主要完成比較 R0,R1 所分別指向的連續(xù)六個(gè)地址單元 是否相等 ,若全部相同 ,標(biāo)志位置 1，否則清 0， 密碼比較和報(bào)警流 程圖如 34 所示。 圖 34 系統(tǒng)密碼比較和報(bào)警流程圖 當(dāng)輸入 6 位密碼后，首先比較第一位密碼，若不正確，則清除顯示，若正確則繼續(xù)比較，若 6 位密碼全部正確，則開鎖，若密碼錯(cuò)誤，則記錄錯(cuò)誤輸入的次數(shù)，若超過 3 次，則鎖定鍵盤并報(bào)警。 開始正確開鎖清零清除顯示記錄錯(cuò)誤次數(shù)3 次則報(bào)警比較第一位比較下一位6 位比較完 ？NNNYYY王林：基于單片機(jī)的門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27 密碼更改程序 密碼鎖的密碼就相當(dāng)于我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫降蔫€匙，而電子密碼鎖可以根據(jù)用戶的需要，隨時(shí)更改原有的密碼，來提高密碼鎖的安全性，密碼修改功能是保證密碼鎖有效的重要保障。在密碼修改子程序中，用戶只有在開鎖狀態(tài)下才能進(jìn)行修改，即要求用戶 知道原有的密碼，否則無法打開密碼鎖，更無法修改其密碼。密碼更改流程圖如 35 所示 。 圖 35 系統(tǒng)密碼更改程序 流程圖 密碼輸入正確有按鍵按下 ？計(jì)算鍵值 ， 存儲新的 6 位密碼輸入完 ？兩次輸入并一致 ？存儲密碼否是否是是否四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 28 當(dāng)密碼輸入正確后，若還有按鍵按下，就計(jì)算其鍵值，存儲，新輸入的 6 位密碼輸入完后，需再次輸入確認(rèn)，若兩次相同，就將新的 6 位密碼存儲，密碼修改成功。 數(shù)碼管顯示部分驅(qū)動(dòng)程序 門禁 系統(tǒng)的顯示采用串行顯示的方式，只使用單片機(jī)的一個(gè)串行口，利用74LS247 驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管發(fā)光顯示數(shù)碼和 74LS138 控制位選信號，就可以完成單片機(jī)的顯示功能， LED 顯示流程圖 如圖 36 所示。 圖 36 系統(tǒng)數(shù)碼管顯示部分驅(qū)動(dòng)程序 流程圖 當(dāng)有按鍵按下時(shí)，載入按鍵值，將其用 74LS138 編譯，送 P0 口輸出到數(shù)碼管顯示 單片機(jī)通訊 程序 本電路的單片機(jī)通信不是采用串行通信，而是加上了一個(gè)輔助通信電路，比串行通信 多 用了兩個(gè) I/O 口，但少用了一條通信線，適合樓宇可視門禁的布線，減少布線成本。時(shí)鐘信號和通信編碼信號在同一條線上傳輸，這就要求在程序設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)用單片機(jī)的外部中斷和定時(shí)中斷來作為時(shí)鐘同步，正確地解碼，完成單片機(jī)開始載入按鍵值按鍵值 + 74 LS 138 的掃描值送 P 0 口輸出王林：基于單片機(jī)的門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì) 29 的通信， 單片機(jī)的通信程序流程圖如圖 37 所示。 圖 37 系統(tǒng)通訊程序 首先發(fā)送通信同步信號到開定時(shí)中斷，判定是否開定時(shí)中斷，若否則返回繼續(xù)判斷，若是則發(fā)送 1 位數(shù)據(jù)，若還沒有發(fā)送完則繼續(xù)發(fā)送，發(fā)送完后，關(guān)掉定時(shí)中斷，通信線電平恢復(fù)，最后返回。 語音撥號程序 門禁系統(tǒng)語音部分 分室內(nèi)機(jī)和門口機(jī)兩部分，由系統(tǒng)不同狀態(tài)的處理和切換組成，主要實(shí)現(xiàn)待機(jī)、信號采集、開鎖控制、報(bào)警等功能。門口機(jī)和室內(nèi)機(jī)的程發(fā)送通信同步信號開定時(shí)中斷定時(shí)中斷嗎 ？發(fā)送 1 位數(shù)據(jù)發(fā)送完了嗎 ？關(guān)定時(shí)中斷通信線電平恢復(fù)返回NYY外部中斷開定時(shí)中斷定時(shí)中斷嗎 ？接受 1 位數(shù)據(jù)發(fā)送完了嗎 ？返回NYYNN四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 30 序流程圖如圖 38， 39 所示。 圖 38 語音撥號 室內(nèi)機(jī) 程序流程圖 首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，若無數(shù)據(jù)輸入，則等待數(shù)據(jù)輸入，若有數(shù)據(jù)輸入，就接受數(shù)據(jù)，驗(yàn)證其 ID，這室內(nèi)機(jī)會響起，若屋里無人，撥通 30s 后自動(dòng)掛機(jī)，若屋里有人則摘機(jī)進(jìn)行語音通話，最后根據(jù) 房主 的需要，可實(shí)現(xiàn)開鎖、報(bào)警、掛機(jī)等功能。 開始初始化有數(shù)據(jù) ？接收數(shù)據(jù)驗(yàn)證 ID摘機(jī) ？通話開鎖 ？報(bào)警 ？掛機(jī) ？30 s 到 ， 模擬掛機(jī)發(fā)送開鎖信號發(fā)送報(bào)警信號發(fā)送掛機(jī)信號YNNYNYYYYNNN無人值守 ？王林：基于單片機(jī)的門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì) 31 圖 39 語音撥號室外機(jī)程序流程圖 首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，接著進(jìn)行按鍵掃描。若無按鍵按下，則繼續(xù)等待按鍵按下，若有按鍵按下，則發(fā)送 ID 號碼，若屋里收到信號后門鈴響后，超過 30s 無人摘機(jī)就自動(dòng)返回，若在 30s 內(nèi)有人摘機(jī)就開啟語音對講，最后根據(jù)房主的需要 ，可實(shí)現(xiàn)開鎖、報(bào)警、掛機(jī)等功能。 開始按鍵掃描發(fā)送 ID 號碼收到應(yīng)答 ？通話開鎖 ？報(bào)警 ？掛機(jī)超時(shí)開鎖報(bào)警超時(shí) ？NYYYYNNNNYYNYN有按鍵按下 ？四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 32 第 4 章 結(jié)束語 本次設(shè)計(jì)經(jīng)過 半學(xué)期 的時(shí)間終于完成， 回顧起此次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在整整兩星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次 畢業(yè) 設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú) 立思考的 能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重， 畢竟 平時(shí)練得不多 ，難免會遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，對單片機(jī)匯編語言掌握得不好 ， 后來 通過網(wǎng)上和書本上的學(xué)習(xí)很成功的運(yùn)用這些軟件對設(shè)計(jì)的硬件電路和軟件程序測試成功實(shí)現(xiàn)。雖然運(yùn)用的還不是很熟練，一些功能還不是很了解，但是通過同學(xué)和老師的幫助，還是得到了很好的解決 。 本次設(shè)計(jì)的目標(biāo)均得到了實(shí)現(xiàn)，具體如下： （ 1） 密碼輸入開門：當(dāng)密碼輸入正確時(shí)自動(dòng)開門。 （ 2） 語音對講開門：經(jīng)過撥號與房主進(jìn)行 語音對講，房主選擇是否開門 。 （ 3） 密碼修改：當(dāng)密碼輸入正確后可修改密碼，對兩次輸入新密碼是否一致進(jìn)行確認(rèn)，若一致則修改成功。 （ 4） 報(bào)警和鎖定鍵盤：密碼輸入錯(cuò)誤超過 3 次或則發(fā)生誤操作，鎖定鍵盤并報(bào)警。 由于水平和時(shí)間的關(guān)系，有些地方的設(shè)計(jì)還不 ,盡 人意。而這些地方還有待今后一一的去解決。 王林：基于單片機(jī)的門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì) 33 致 謝 本文從開題到定稿，歷時(shí) 半個(gè)學(xué)期， 在本論文完成之際，首先要向我的指導(dǎo)老師 方寧老師致以誠摯的謝意。在論文的寫作過程中，他 給了我 許許多多的幫助和關(guān)懷。同時(shí)他 對工作的積極熱情、認(rèn)真負(fù)責(zé)、有條不紊 、實(shí)事求是的態(tài)度，給我留下了深刻的印象 ，使我受益非淺。在此我向方 老師致以真誠的 謝意。同時(shí)還要感謝各科的老師，你們的辛勤栽培使我獲得了今天的成績，謝謝老師們。 當(dāng)然，我還要感謝我周圍的同學(xué)，他們在這次設(shè)計(jì)中給予了 我 很多的幫助，沒有他們的幫助，在這短短的 三個(gè)多月 時(shí)間內(nèi)，我是不可能這么好的完成我的設(shè)計(jì)的。尤其是對一些應(yīng)用軟件的運(yùn)用，開始基本上是不會用，但是經(jīng)過了大家的幫助，我學(xué)會了基本的操作。同時(shí)感謝寢室的兄弟給予我的鼓勵(lì)和支持，感謝他們的陪伴。 現(xiàn)在即將 離開 學(xué)校、老師、同學(xué)，還有我四年的大學(xué)生活，雖然依依不舍，但是對未來的路，我充滿了信心。最后，感 謝在大學(xué)期間認(rèn)識我和我認(rèn)識的所有人，有你們伴隨，才有了我豐富多彩的大學(xué)生活。 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 34 參考文獻(xiàn) [1] 王汝淋 .智能門禁控制系統(tǒng) [M].北京 .北京電子工業(yè)出版社 ,. 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