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一、方案論證與比 控制器部 顯示部分 數(shù)據(jù)部分 指示部 二、系統(tǒng)的理論分析與計(jì) DS1302時(shí)鐘系 三、系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)及實(shí) 系統(tǒng)總框 2硬件設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)模塊 Nokia5110液晶顯示模塊 指示模塊 供電模塊 軟件設(shè) 主程序流 DS1302使用流程 四 測(cè)試、結(jié)果與分 基本功 參考文 附錄一、完整的系統(tǒng)原理 附錄二、完整的系統(tǒng)源代 門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任設(shè)計(jì)一個(gè)門禁系統(tǒng)。對(duì)人流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并用形式限制使用人員二、設(shè)計(jì)要基本要1)要求使用者在處通過鍵盤輸入,當(dāng)正確時(shí),允許通過次關(guān)閉,通行,需要重新輸入;使用非實(shí)體按鍵(如觸摸屏和光感按鍵)當(dāng)輸入錯(cuò)誤次數(shù)超過3次時(shí),聲光三、說90度角,并記錄,當(dāng)今,社會(huì)公共安全防范系統(tǒng)對(duì)鎖具的性、牢固性、可靠性、耐用性以及安裝使用性等提出了新的更高的要求。目前,國內(nèi)制鎖行業(yè)正在對(duì)傳統(tǒng)的鎖具,從設(shè)計(jì)、工藝材料等全方位地進(jìn)行一場(chǎng)。在致力于改進(jìn)提高機(jī)械鎖性能的同時(shí),為適應(yīng)門禁控制系統(tǒng)等的要求,鎖具正在突破通常彈子、機(jī)械結(jié)構(gòu)向綜合安全裝置演變。進(jìn)入21世紀(jì)單常生活得到大量普及,有鑒于此,本次大賽決定選取制作電子門禁。本門禁系統(tǒng)采用ML92主控以4矩陣鍵盤作為輸入;以AC02實(shí)現(xiàn)以及數(shù)據(jù)的掉電保存以及記錄通過門禁的數(shù)據(jù)記錄;并以DS302時(shí)鐘系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了顯示時(shí)間以及通過門禁的時(shí)間記錄,并對(duì)DS102設(shè)置了后備供電模塊,保證了時(shí)間可以在掉電的功能;以諾基亞高級(jí)液晶屏50實(shí)現(xiàn)華麗的界面顯示;在控制門禁TMEL89C52時(shí)間掉電運(yùn)行DS1302系統(tǒng)、NOKIALCD5110、二相四線步進(jìn)式電機(jī)一、方案論證與比較控制器部方案一:采用TS2單片機(jī)作為主控。優(yōu)點(diǎn):TS2作為一種比較成單片機(jī)型號(hào),廣范應(yīng)用于各領(lǐng)域技術(shù)比較熟練,價(jià)格相對(duì)便要一些外部輔助以實(shí)現(xiàn)題目的要求方案二:采用Amega16單片機(jī)作為主控。優(yōu)點(diǎn):AVR是51的升級(jí)版。Amega16單片機(jī)功能強(qiáng)、高速度是其主要的優(yōu)點(diǎn),內(nèi)部集成了較多的中斷源和定時(shí)器資源及EEPROM的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn):價(jià)格AT89S52單片機(jī)高,AVR在軟件編程以及硬件操作難度較51高需要對(duì)有較長時(shí)間的學(xué)方案三:用5定時(shí)為主控。優(yōu)點(diǎn):原理相對(duì)簡(jiǎn)單,不用使用軟件進(jìn)行編程。缺點(diǎn):不能實(shí)現(xiàn)修改等大部分功能,而且實(shí)現(xiàn)的電路相當(dāng)復(fù)雜,功能上十分欠缺。而且始終需要外部搭配使用,考慮到操作簡(jiǎn)便以及功能實(shí)現(xiàn),采用了方案一。顯示部使用LCD1602液晶顯示。優(yōu)點(diǎn):價(jià)格便宜;操作簡(jiǎn)單。界面方案二:使用LCD12864液晶顯示。優(yōu)點(diǎn)顯示內(nèi)容豐富,帶有中文字庫,可視面積大,穩(wěn)定性較高。缺點(diǎn):價(jià)格過高,操作相對(duì)1602而言復(fù)雜。通的電子設(shè)計(jì)中使用較少,需要自行Datasheet去編寫顯示部分的考慮到以上各方案的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),由LCD12864價(jià)格偏高,而LCD5510的價(jià)格接近LCD1602,更可以顯示較多內(nèi)容以及中文顯示,在輸入部方案一:采用觸摸屏配搭A(yù)DS7843實(shí)現(xiàn)對(duì)單片機(jī)輸入。優(yōu)點(diǎn):時(shí)。方案三使用4矩陣鍵盤輸入優(yōu)點(diǎn)利用8個(gè)IO口得到16個(gè)按鍵,可使操作界面變得簡(jiǎn)單,操作也方便,同時(shí)可以在輸入各個(gè)密碼外設(shè)置多種功能鍵,以實(shí)現(xiàn)要求。缺點(diǎn):導(dǎo)致了擴(kuò)展功能的觸摸屏輸入難以實(shí)現(xiàn)。09屆在大學(xué)城的同學(xué)來說難以,即使已經(jīng)找好了觸摸屏的ADS7843以及各項(xiàng)使用技巧也被迫無奈放棄了20分的擴(kuò)展部分只能使用實(shí)體按鍵4*4矩陣鍵盤。數(shù)據(jù)部方案一:將以及通過門禁的時(shí)間的數(shù)據(jù)在51單片機(jī)的內(nèi)部?jī)?yōu)點(diǎn):使用簡(jiǎn)單,操作方便。缺點(diǎn):掉電后數(shù)據(jù)丟失,而且修改掉電后也無效,數(shù)據(jù)量比較少。方案二將以及通過門禁的時(shí)間人數(shù)等數(shù)據(jù)在A24C02中,在A24C02里面。時(shí)間運(yùn)行系統(tǒng)部方案一:使用1內(nèi)部定時(shí)器,直接寫一個(gè)時(shí)鐘程序運(yùn)行,在輸入正確門打開以后,將時(shí)間。優(yōu)點(diǎn):不需要額外使用;缺點(diǎn):斷電后時(shí)間系統(tǒng)不會(huì)繼續(xù)運(yùn)行,比較難符合本門禁系統(tǒng)的要求。方案二:采用DS2時(shí)鐘進(jìn)行時(shí)間計(jì)數(shù),與備用電源組成時(shí)間晶振驅(qū)動(dòng),使電路變得復(fù)雜。時(shí)間的功能,所以選擇方案二。指示模塊部方案一:采用揚(yáng)聲器進(jìn)行;優(yōu)點(diǎn):聲音效果比較好;缺點(diǎn):揚(yáng)聲價(jià)格較高,且需要添加功放電路模塊,效果只有聲音過于單調(diào)。方案二:采用發(fā)光二極管加上蜂鳴器組合,的時(shí)候紅燈閃爍而且鳴器。優(yōu)點(diǎn):光聲配合效果好。缺點(diǎn):蜂鳴器聲音不能進(jìn)行編程顯單調(diào)。直流電源部方案二:直流穩(wěn)壓電源;優(yōu)點(diǎn):可結(jié)合本系統(tǒng)對(duì)電源電壓和電流的要求,自方案一:采用電磁繼電器控制門禁的開塊,而且在電磁鐵個(gè)別情況會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定。方案二:采用二相四線步進(jìn)式電機(jī)考慮到硬件上實(shí)現(xiàn)的方便與可行性,決定使用方案二。二、系統(tǒng)的理論分析與計(jì)算1.DS1302時(shí)鐘系DS13022.0v~5v5VTTL電平兼容,即在13022.0V供電時(shí)300nA的電流,因而在本設(shè)計(jì)中便可使用超級(jí)電容作為備用電源在掉流充電,因?yàn)閂cc1跟Vcc2之間只有一個(gè)三極管和一個(gè)電阻R,所以最大的充電電流為:Imax=(5V-diodedrop)/R1Vcc1跟Vcc2而電源控制方面:DS1302VCC1VCC2,分別連接備用電池VCCVCC1VCC2DS1302供電,當(dāng)VCC2VCC1VCC1供電。22小時(shí)正常工作。(GND)- 焊接溫 260℃for三、系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì) 4*44*4DS1302二相四線步進(jìn)式電機(jī)A24C02A24C025110圖3-1、系統(tǒng)主控板總框本電子門禁系統(tǒng)以Atmel89C52單片機(jī)為系統(tǒng),配合1206LCD液晶顯示以及A24C02數(shù)據(jù)模塊實(shí)現(xiàn)和修改功能,加上DS1302時(shí)鐘模塊的年月日時(shí)分秒的計(jì)時(shí)功能,很好地實(shí)現(xiàn)了電子門禁系統(tǒng)。2件設(shè)4*4矩陣鍵盤設(shè)本電子門禁系統(tǒng)采用4*4矩陣鍵盤輸入,只占用8個(gè)IO口(P1口)就2-3-1、4*4矩陣鍵圖2-3-2、ds1302計(jì)時(shí)模數(shù)據(jù)模圖2-3-3、AT24C02數(shù)據(jù)模Nokia5110液晶顯示模NOKIA5110液晶顯示器實(shí)現(xiàn)對(duì)外界面顯示,改液晶提及小、功耗低、2-3-4、NOKIA5110液晶顯示模指示模本模塊采用蜂鳴器配搭發(fā)光二極管完成聲光系統(tǒng)當(dāng)輸入正確的時(shí)候綠燈的效果。其連接部分如圖(2-3-5)所示。圖2-3-5、指示模供電模 2- PCB軟件設(shè)錯(cuò)誤滿3次是將人數(shù)和進(jìn)入時(shí)間寫到進(jìn)入人數(shù) 啟 3-2否否是否松手是圖3- 鍵盤掃描流按鍵功能模否?否?是否是是否兩次輸入是否一致是顯示通過人次以及每個(gè)人通過的時(shí)記錄數(shù)據(jù)并從圖3- 按鍵功能模A24C02數(shù)據(jù)模輸入寫入 指I^2C總線接口的EEPROM(電可擦寫寄存器)的AT24C02解決掉電保存問題,輸入寫入 指對(duì)給定地址對(duì)給定地對(duì)給定地址對(duì)給定地圖3- A24C02數(shù)據(jù)模DS1302時(shí)間顯示模DS1302顯示模塊,實(shí)現(xiàn)在普通時(shí)圖3- DS1302時(shí)鐘系統(tǒng)模四、測(cè)試、結(jié)果及分1)要求使用者在處通過鍵盤輸入,當(dāng)正確時(shí),允許實(shí)現(xiàn)正確,門禁打開時(shí)開始計(jì)時(shí),超設(shè)定時(shí)間(3秒)禁自動(dòng)再次關(guān)閉,通行,要重新輸入1)使用非實(shí)體按鍵(屏和光感按鍵)及(ADS7843)后卻因未能到觸摸屏2)當(dāng)輸入錯(cuò)誤次數(shù)超3次時(shí),聲光及防止有人將時(shí)間修改過長,門禁修改的時(shí)39將修改修改功按下修改功能鍵,輸入原正確后,可以對(duì)進(jìn)行修改,但考慮到修改的嚴(yán)謹(jǐn)性,于是設(shè)定,在修時(shí)要先輸入新一次,然后要再輸入新一次,若兩次輸入新一致,方可修改成功,否則,NOKIA51101206128645510實(shí)現(xiàn)對(duì)掉電,以及時(shí)鐘系統(tǒng)在掉電后仍能持參考【1】新概念51單片機(jī)C語言電子工業(yè)主完整電路圖設(shè)完整的系統(tǒng)源代voidmain(){{{ //按鍵后返{ } //時(shí) //綠燈滅,紅 //檢測(cè)按鍵按 //有鍵按下K值會(huì)加一,由0{}}{ //時(shí) {} }}}DS1302時(shí)間系統(tǒng)部sbitio1302=P1^4;sbitclk1302=P1^5;sbitrst1302=P1^3;ucharnum1;charvoidw13021b(uchar //13021字{{}}ucharr1302date(uchar //從1302中的某地址讀數(shù){ucharbyte,t; {}returnbyte;}void //顯示時(shí){ucharss,sg,fs,fg,ms,mg;}void //ds1302的時(shí){}voidc_write(ucharadd,uchar //DS1302中某地址寫入數(shù){ }void //設(shè)置DS1302的時(shí){ //時(shí)鐘總線清 //復(fù) //充//////////}//鍵盤掃描#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharuintk=0,p=0;voiddelay(uint{uintx,y;}uchar //帶返回值的函數(shù),最后就返回一個(gè)變量(數(shù){uinttemp;intnum;P2=0xfe掃描第一行有鍵被按下while(temp!=0xf0)//檢測(cè)是否有鍵被按{delay(5);//通過延時(shí)確認(rèn)while(temp!=0xf0)//再次確認(rèn)有鍵被{ {case0xee:num=1;case0xde:num=2;case0xbe:num=3;case0x7e:num=4;}while(temp!=0xf0)//松手{

}}P2=0xfd;第二行{{{case0xed:num=5;case0xdd:num=6;case0xbd:num=7;case0x7d:num=8;}{}}

{{{case0xeb:num=9;case0xdb:num=0;case0xbb:num=10;case0x7b:num=11;p++;if(p==10)p=1;}{}}

P2=0xf7第四行{{{case0xe7:num=12;case0xd7:num=13;case0xb7:num=14;case0x77:num=15;}{}}}returnnum;//}void //{}void //錯(cuò)誤{}void //歡迎光臨{}void //請(qǐng)輸入舊{}void //請(qǐng)輸入新{}void //請(qǐng)?jiān)俅屋斎胄聓}void //請(qǐng)?jiān)O(shè)置時(shí)間{}void //設(shè)置成功{}void //設(shè)置失敗{}void //時(shí)間過短{}void //出入平{}void //工作順{}void //{ //初始1302的時(shí) //各標(biāo)志位初始 // //錯(cuò)誤次數(shù)初始 //開門時(shí)間初始 //確認(rèn)鍵初始 //通過人數(shù)初始 //定時(shí)器0的工作方式1 //高8位的初始值 //低8位的初始值 //開總中 //開定時(shí)器中}void //設(shè)置開門時(shí){ints;{ //返回鍵,退{(lán)}} //確{{//時(shí)間設(shè)置失敗提//還原上一次的時(shí)}{ //時(shí)間設(shè)置成功提} } //{ //還原上一次的時(shí)}}void{uchar 24c02的不同地址中w24c02(1+ //注意延時(shí),確保數(shù)據(jù)能讀回mg=miao[ }void //通過時(shí)間檢{ //逐個(gè)顯示通過時(shí)間(p)已在keyscan()處定義{ //在該位置顯示對(duì)應(yīng)人通過的}{}{}} //查看通過人數(shù)及{{ { {if(keyscan()==11&&p<=r24c02(0x80))//每按一次查看鍵,可以次看到通過時(shí)間,不要后面部分時(shí),原來的數(shù)據(jù)還可以讀出}} //按了退出鍵后直接退}}void //{ //{{{{ // //輸入的存放在中}}{{} //修改前校{} //校對(duì)成功,繼{{ //id0[]更}}{}}

} //退{(lán)}} //設(shè)置一個(gè)進(jìn)入{ //提示輸入{{}}

//標(biāo)志位清}void //輸入或使用其他功能{{{{ // //輸入的存放在id1[]}} //返回{} //查看通過人數(shù)及{} //{} //設(shè)通過時(shí){}{}}}void //警告函{}void //改變及新存{intcc;{{ // //修改后的存放在id2[]}} //按下了確認(rèn){ //KS都是創(chuàng)造進(jìn)入下一個(gè)函數(shù)條 //提示再次輸}{ //計(jì)數(shù)位清{{{{放在id3[]

// //再次輸入的}}{{是否相

//}{ //清{新存放在24C02}

提示字不使用修改原}}

}{}

//更{} //新使 //進(jìn)入下一個(gè) //修改失敗,退 //延時(shí)2秒來 //id2} //避免進(jìn)入校對(duì)}}void //校{uint //確認(rèn)鍵復(fù){{ //讀回}}{

//如果地址71被置為3,則說{}{{ //對(duì)的位數(shù)加}}}{ //錯(cuò)誤次數(shù)加 //校對(duì)計(jì)數(shù)器清{ //輸出錯(cuò)誤提 //延時(shí)輸出字幕整 //返回提}{}}{

//定時(shí)器工作允 //校對(duì)位復(fù) //通過人數(shù)加if( //定時(shí)器工作允}}voidtimer0interrupt //中斷函{ //錯(cuò)誤次數(shù)超過3次的中{{ //結(jié)束中}} //輸入正確后中{ { //結(jié)束中}}}A24C02數(shù)據(jù)部分sbitsda=P3^3;sbitscl=P3^2;uchara;void //空操作5us延{;;void{}void{}void{ucharwhile((sda==1)&&(i<250))i++;//兩個(gè)條件其一為假即退出while語句;sda=0}void //初始化,在使用EEPROM時(shí)在程序中調(diào){}voidw24c021b(uchar //{uchari,temp; //8位數(shù){temp=temp<<1;//左移一 //scl為低時(shí)允許數(shù)據(jù)變 //CYPSW的最}sda=1;//釋放總線,在信號(hào)是需}uchar //{uchari,k;{k=(k<<1)|sda逐位讀數(shù)據(jù)}return}voidw24c02(ucharaddress,uchardate) //定址寫給定{ w24c021b(address);//給定器件器的地 //停}ucharr24c02(uchar //直接給定地址上的數(shù)據(jù)并返{uchardate;start();//起始w24c021b(0xa0讀的器件地址w24c021b(address寫的指定地址w24c021b(0xa1轉(zhuǎn)為讀returndate;}宏定義以及程序#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharucharcode ucharcode :ucharcodetable2[]="YourIDiswrong!" ucharcodetable3[]=" ucharcodetable4[]="PleaseinputID";ucharcodetable5[]="Pleasesettime";ucharcodetable6[]="Setsuccessfully" ucharcodetable7[]="Short ucharcodetable8[]="FormerID";ucharcodetable9[]="NewID ucharcodetable10[]="NewIDoncemore" ucharcodetable11[]="Failed!" sbitd1=P3^6;sbitd2=P3^5;sbitbeep=P3^7;sbitcdoor=P1^5;sbitcharflag1,flag2,flag3,flag4,flag5,flag6;uintt,b,=0,j,sure,t1,aa,s=0,bb; void //voidinitdisplay(); voidtips(); void //改變及新存void //設(shè)置開門時(shí)voidw1602mm(ucharadd,uchar //顯void //通過時(shí)間檢 //查看通過人數(shù)及void //void //輸入或使用其他功能void //警告函void //校Nokia5510顯示程序sbitsce //片 sce=P2^0; sbitres=P1^1; //復(fù)位,0復(fù)位sbit //1寫數(shù)據(jù),0寫指sbitsdin //數(shù)sbitsclkP0^1;//時(shí)鐘sbitlcd=P0^5;//背光sbitlcd1=P0^2;ucharcodesym[]={/*- 文字 /*- 宋體 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為:寬x高 高度不是8的倍數(shù),現(xiàn)調(diào)整為:寬度x高度=6x16 /*- 文字 /*- 宋體 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為:寬x高 高度不是8的倍數(shù),現(xiàn)調(diào)整為:寬度x高度=6x16 //數(shù)字ucharcode/*- 文字 /*- 宋體 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為:寬x高 高度不是8的倍數(shù),現(xiàn)調(diào)整為:寬度x高度=6x16 /*- 文字 /*- 宋體 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為:寬x高 高度不是8的倍數(shù),現(xiàn)調(diào)整為:寬度x高度=6x16 /*- 文字 /*- 宋體 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