【正文】 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。同時感謝寢室的兄弟給予我的鼓勵和支持，感謝他們的陪伴。 當(dāng)然，我還要感謝我周圍的同學(xué)，他們在這次設(shè)計中給予了 我 很多的幫助，沒有他們的幫助，在這短短的 三個多月 時間內(nèi)，我是不可能這么好的完成我的設(shè)計的。在此我向方 老師致以真誠的 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。而這些地方還有待今后一一的去解決。 （ 4） 報警和鎖定鍵盤：密碼輸入錯誤超過 3 次或則發(fā)生誤操作，鎖定鍵盤并報警。 （ 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 。雖然運用的還不是很熟練，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 。通過這次 畢業(yè) 設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(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)，從而提高自己的實際動手能力和獨 立思考的 能力。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 無人摘機就自動返回，若在 30s 內(nèi)有人摘機就開啟語音對講，最后根據(jù)房主的需要 ，可實現(xiàn)開鎖、報警、掛機等功能。 圖 38 語音撥號 室內(nèi)機 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)，驗證其 ID，這室內(nèi)機會響起，若屋里無人，撥通 30s 后自動掛機，若屋里有人則摘機進(jìn)行語音通話，最后根據(jù) 房主 的需要，可實現(xiàn)開鎖、報警、掛機等功能。 語音撥號程序 門禁系統(tǒng)語音部分 分室內(nèi)機和門口機兩部分，由系統(tǒng)不同狀態(tài)的處理和切換組成，主要實現(xiàn)待機、信號采集、開鎖控制、報警等功能。時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)計時應(yīng)用單片機的外部中斷和定時中斷來作為時鐘同步，正確地解碼，完成單片機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：基于單片機的門禁系統(tǒng)設(shè)計 29 的通信， 單片機的通信程序流程圖如圖 37 所示。 數(shù)碼管顯示部分驅(qū)動程序 門禁 系統(tǒng)的顯示采用串行顯示的方式，只使用單片機的一個串行口，利用74LS247 驅(qū)動數(shù)碼管發(fā)光顯示數(shù)碼和 74LS138 控制位選信號，就可以完成單片機的顯示功能， LED 顯示流程圖 如圖 36 所示。密碼更改流程圖如 35 所示 。 開始正確開鎖清零清除顯示記錄錯誤次數(shù)3 次則報警比較第一位比較下一位6 位比較完 ？NNNYYY王林：基于單片機的門禁系統(tǒng)設(shè)計 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。 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）論文 26 密碼比較 和報警 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， 密碼比較和報警流 程圖如 34 所示。 4 4 鍵盤掃描子程序的流程圖如圖 33 所示 。若此四口都為高電平，則沒有鍵按下；若有鍵按下， 、 、 、 四個口必定有一個口輸入為低電平，再判斷 、 、 、 哪個口為低電平則可判斷按鍵在哪列上。 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)清零初始化定時器 0王林：基于單片機的門禁系統(tǒng)設(shè)計 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。 圖 32 系統(tǒng)初始化 軟件 流程圖 系統(tǒng)通電后開始初始化，首先要載入預(yù)設(shè)密碼至系統(tǒng)內(nèi)存，然后系統(tǒng)上鎖并設(shè)定指示燈狀態(tài)，接著設(shè)定顯示器為等待輸入狀態(tài)，用戶密碼區(qū)清零，最后初始化定時器 。 王林：基于單片機的門禁系統(tǒng)設(shè)計 23 圖 31 系統(tǒng)的總體軟件流程圖 開始初始化鍵盤掃描鍵值 = 10001000 H ？鍵值 = 01000100 H ？數(shù)碼管顯示程序密碼比較及報警程序語音通信程序密碼正確 ？開門密碼修改 ？ 密碼修改程序記錄次數(shù)返回YNYNNYYN四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 24 各部分的功能實現(xiàn) 程序設(shè)計 初始化程序 電子密碼鎖系統(tǒng)在接通電源后，首先要對系統(tǒng)進(jìn)行初始化。在密碼修改過程中，出現(xiàn)什么輸入錯誤，系統(tǒng)將自動回到等待密碼輸入開鎖的狀態(tài)。此時，可以通過上鎖鍵使系統(tǒng)重新上鎖，軟件將自動回到等待密碼輸入開鎖的狀態(tài)，也可以通過密碼修改鍵執(zhí)行修改密碼的操作，修改密碼鍵按下后，首先等待輸入原密碼并判斷正確與否，原密碼正確才輸入新密碼，并且修改密碼需要再次輸入新密碼，軟件將兩次輸入的新 密碼是否一致輸入一致，若一致修改密碼成功，程序?qū)⑿薷暮蟮男旅艽a保存在原密碼的存儲地址上。此時，系統(tǒng)只有通過硬件復(fù)位或者重新上電，才能重新開始工作。通過鍵盤電路的 0 到 9 這十個數(shù)字鍵輸入密碼鎖的密碼，密碼輸入滿六位后，系統(tǒng)將自動判斷輸入的密碼是否與原存儲密碼一致，若一致說明密碼正確，系統(tǒng)將通過開鎖控制電路執(zhí)行開鎖動作。通過鍵盤電路的功能鍵選擇密碼輸入、密碼更改或者門號輸入，然后分別實現(xiàn)密碼開門，密碼更改，撥號對講開門等功能。設(shè)計的密碼鎖因為只需要存儲 6 位密碼，數(shù)據(jù)量很小，所以 24C02 的地址選擇端口直接接地，時鐘輸入端口（ SCK）和數(shù)據(jù)輸入端口（ SDA）和單片機的相連即可 ， 掉電密碼保護(hù)設(shè)電路如圖 214 所示。 掉電密碼保護(hù)設(shè)電路計 在 門禁系統(tǒng) 中，存入的密碼是需要永久的保存的。 寫保護(hù)（ WP）：如果 WP 管腳連接到 VCC，所有的 內(nèi)容都被寫保護(hù) (只能讀 )。C 總線上時，此端口用于選擇不同的從器件。 串行數(shù)據(jù) /地址（ SDA）：用于器件所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收， SDA 是一個開漏輸出管腳，可與其它開漏輸出或集電極開路輸出進(jìn)行線。 AT24C02 的引腳如圖 213 所示 。任何從總線接受數(shù)據(jù)的器件為接收器。C 總線協(xié)議， I178。 23451678911101213151416171819 39 38 37 36 403332303129282627252422212335 3420AT 89 S 51vcc1 k電磁鎖2 k213四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 20 圖 212 系統(tǒng)報警電路 掉電密碼保護(hù) AT24C02 存儲芯片簡介 AT24C02 是美國 Atmel 公司的低功耗 CMOS 型 EEPROM，內(nèi)含 256 8 位存儲空間，具有工作電壓寬 (～ V)、擦寫次數(shù)多 (大于 10000 次 )、寫入速度快 (小于 10 ms)、抗干擾能力強、數(shù)據(jù)不易丟失、體積小、掉電情況下可以繼續(xù)保存數(shù)據(jù)等特點。這里直接用單片機的 口驅(qū)動發(fā)光二極管。這里，單片機 口需要上拉。報警電路會在連續(xù)三次輸入錯誤密碼時發(fā)出報警提示，這部分 通過驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲實現(xiàn)，當(dāng)其接通 5V 的電壓會發(fā)出蜂鳴叫聲。完成對其上鎖和開鎖的控制， 開鎖電路如圖 211 所示。 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 18 圖 210 系統(tǒng)語音通信電路 開鎖電路 門禁系統(tǒng)的開鎖、上鎖控制電路如上圖所示，系統(tǒng)的開鎖、上鎖通過繼電器完成，繼電器通過單片 機的 I/O 端口控制，當(dāng) 口輸出高電平時，在上拉電阻的上拉作用下，繼電器的線圈帶電吸合，接點狀態(tài)發(fā)生變化，常開接點 3 閉合；常閉接點 2 打開。它比較放音和錄音的電平，誰小就禁止誰 ， 全雙工通信變成了半雙工 通訊 ， 不過通話時一般感覺不到 。由放大器、電平檢測器、衰減器、監(jiān)聽器、濾波器及控制單元組成。 MC34118 的 內(nèi)部 比較 復(fù)雜，有 4 個電平比較器，兩個背景噪音監(jiān)視器，一個 1287654316159101112131474 LS 24774 LS 13812876543161591011121314VCCP 0 . 1P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 0P 0 . 4P 0 . 5P 0 . 623451678911101213151416171819 39 38 37 36 403332303129282627252422212335 3420王林：基于單片機的門禁系統(tǒng)設(shè)計 15 AGC，一個撥號音檢測器，兩個衰減器，一個控制衰減器的控制模塊，還有 一些放大 電路 [18]。 用在普通模擬電話機內(nèi)消除側(cè)音的一塊芯片，能夠比較滿意的禁止麥克風(fēng)錄到本機喇叭播放的聲音。 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 14 圖 28 系統(tǒng)顯示電路 語音電路 MC34118 的簡介 本系統(tǒng)的語音電路選取 MC34118， MC34118 是 MOTOROLA 免提式電話機專用集成 電路 ，工作在半 雙工 狀態(tài)的 轉(zhuǎn)換芯片。 用 74LS247 可以控制輸出什么字型。 表 21 74LS247 的真值表 表 22 74LS138的真值表 V C CFEDCBAG12876543A 1A 2G N DA 0A 3R B IBILT16159101112131474 LS 24774 LS 13812876543A 0A 1GN DY 7E 3E 2E 1A 2161591011121314VCCY 0Y 6Y 5Y 4Y 3Y 2Y 1( Y 0 )( Y 6 )( Y 5 )( Y 4 )( Y 3 )( Y 2 )( Y 1 )Y 7 )王林：基于單片機的門禁系統(tǒng)設(shè)計 13 顯示電路設(shè)計 門禁 系統(tǒng)設(shè)計的顯示電路是為了給使用者以提示而設(shè)置的， 門禁 系統(tǒng)的 顯示采 用串行顯示的方式，只使用單片機的一個串行口，利用 74LS247 驅(qū)動數(shù)碼管發(fā)光顯示數(shù)碼和 74LS138 控制位選信號，就可以完成單片機的顯示功能，用 — 接 74LS247 的 A， B， C， D 四端口， 74LS247 的輸出口接 LED 的七段顯示；而 — 接 74LS138 的 A， B， C 三個輸入口， 74LS138 的輸出口接 LED 的位顯示。 圖 26 數(shù)碼管外形及引腳 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 12 驅(qū)動芯片簡介 門禁系統(tǒng)顯示部門的驅(qū)動模塊由 74LS247 和 74LS138 構(gòu)成，其引腳如圖 27所示。方法是：依次給列線送低電平，然后查所有行線狀態(tài)，如果全為 1，則所按下的鍵不在此列；如果不全為 1，則所按下的鍵必在此列，而且是在與零電平行線相交的交點上的那個鍵 [15]。如果有按鍵按下，總會有一根行線電平被拉至低電平從而使行線不全為 1。 首先辨別鍵盤中有無鍵按下，有單片機 I/O 口向鍵盤送全掃描字，然后讀入行線狀態(tài)來判斷。對鍵的識別通常有兩種方法：一種是常用的逐行掃描查詢法；另一種是速度較快的線反轉(zhuǎn)法。 在這種行列式矩陣鍵盤非鍵盤編碼的單片機系統(tǒng)中，鍵盤處理程序首先執(zhí)行等待按鍵并確認(rèn)有無按鍵按下的程序段。其原理