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        基于單片機(jī)的自動(dòng)門門禁控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

        2016-08-02 05:02:29李曉芳郭小春
        山西農(nóng)經(jīng) 2016年18期
        關(guān)鍵詞:單片機(jī)

        □李曉芳 郭小春

        (南昌理工學(xué)院 江西 南昌 330044)

        基于單片機(jī)的自動(dòng)門門禁控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

        □李曉芳 郭小春

        (南昌理工學(xué)院 江西 南昌 330044)

        IC卡門禁系統(tǒng)隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而被人們?cè)絹碓綇V泛的應(yīng)用于日常生活中。現(xiàn)在很多建筑物里的大公司或者是寫字樓的出入口都已經(jīng)從原來用鑰匙開鎖的方式轉(zhuǎn)變?yōu)楦袘?yīng)IC卡開關(guān)門。出入的人們只需用一張卡就可以實(shí)現(xiàn)打開許多門禁鎖,當(dāng)然開啟門禁的時(shí)間是有一定要求的。如果IC卡持有者不慎將卡丟失,只需要在控制主機(jī)里注銷自己的卡號(hào),而不必進(jìn)行門鎖的更換,方便了人們的出行。通過對(duì)出入口的人員是否允許通行進(jìn)行有效控制,同時(shí)對(duì)來往的人員進(jìn)行記錄和管控,這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)出入人員的監(jiān)管和跟蹤。

        單篇機(jī);自動(dòng)門;門禁

        1 概述

        整個(gè)系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)復(fù)雜,它包括很多方面的內(nèi)容,主要表現(xiàn)在LCD1602液晶顯示模塊、4X4鍵盤模塊、電子鎖門禁繼電器驅(qū)動(dòng)模塊、IC卡讀卡模塊、晶振電路、復(fù)位電路以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊等內(nèi)容。

        2 進(jìn)行系統(tǒng)的總體規(guī)劃

        由電子鎖門禁繼電器驅(qū)動(dòng)模塊、IC卡讀卡模塊、4X4鍵盤模塊、LCD1602液晶顯示模塊、晶振電路、復(fù)位電路以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊等幾大塊共同組成了自動(dòng)門的整個(gè)系統(tǒng)硬件電路。具體如圖1所示。

        圖1

        2.1 自動(dòng)門基本設(shè)計(jì)示意圖

        2.2 單片機(jī)引腳介紹

        圖2 單片機(jī)AT89C51引腳圖

        3 IC卡讀卡模塊接口電路設(shè)計(jì)

        在五個(gè)IO口的接連下,IC卡讀卡器模塊和電路系統(tǒng)的單片機(jī)有效結(jié)合在一起,通過SPI總線模式使驅(qū)動(dòng)程序?qū)C卡成功進(jìn)行讀寫操作。下圖表示的是單片機(jī)接口電路與IC卡讀卡器:

        圖3 ic卡底座插口圖

        射頻刷卡模塊的引腳分別由圖中的1-8編號(hào)表示的,如圖所示,它們分別代表了RST、CS SI SCK SO的接口,當(dāng)有模塊與這個(gè)底座上相連接時(shí),單片機(jī)的P10、P11 P12 P13 P14就會(huì)對(duì)應(yīng)連接在一起。

        4 矩陣電路的設(shè)計(jì)

        通過八個(gè)不同的IO口,系統(tǒng)里的4X4矩陣鍵盤和單片機(jī)連接在一起,其中P1口是我們?cè)陔娐分心苡玫降慕涌?。通過程序識(shí)別系統(tǒng),每個(gè)按鍵對(duì)唯一的編號(hào)進(jìn)行有效識(shí)別,然后在程序中開始定義按鍵的鍵值,使按鍵賦予更先進(jìn)的使用功能。下圖表示的是矩陣鍵盤電路以及按鍵的定義:

        圖4 矩陣電路圖

        5 電子鎖門禁的繼電器驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

        在本系統(tǒng)里,我們利用的是S8550的PNP三極管驅(qū)動(dòng)電路來設(shè)計(jì)的電子鎖門禁系統(tǒng),采用這種方法可以使驅(qū)動(dòng)電流有效增大,繼電器線圈驅(qū)動(dòng)必須保障電流足夠大才能有效完成啟動(dòng),但由單片機(jī)IO輸出的電流太小,無法滿足繼電器線圈的正常驅(qū)動(dòng)。

        繼電器線圈在S8550三極管單片機(jī)IO口輸出低電平時(shí)就會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng),電磁感應(yīng)把開關(guān)吸住,使電子鎖的電源被接通,電子鎖就被成功的打開了。如果IO口進(jìn)行高電平的提供時(shí),沒有電流從線圈里通過,此時(shí)繼電器是斷開的。

        圖5 繼電器驅(qū)動(dòng)電路示意圖

        6 LCD1602液晶顯示電路設(shè)計(jì)

        LCD1602是一種點(diǎn)陣型的液晶模塊,主要是用來顯示字符,下圖是LCD1602的引腳圖。

        引腳介紹:

        圖6 LCD1602引腳圖

        結(jié)束語

        這篇文章里所研究的IC卡門禁系統(tǒng)是控制核心為STC89C51的89C51系列單片機(jī),當(dāng)用戶把手里的IC卡對(duì)準(zhǔn)識(shí)別點(diǎn)后,高頻Mifare非接觸式IC卡模塊快速的讀取卡里的信息,成功識(shí)別后,門禁系統(tǒng)開始同自身存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,如果門禁系統(tǒng)里的數(shù)據(jù)庫(kù)里含有持卡人卡里信息數(shù)據(jù),則該卡合法,通過繼電器,單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電子鎖門禁的打開和關(guān)閉。該門禁系統(tǒng)使用的是四乘四的矩陣式輸入鍵盤,人機(jī)交互顯示器為L(zhǎng)CD1602液晶科技,這就最大程度的發(fā)掘了系統(tǒng)的便捷性和實(shí)用性。

        [1]楊欣.電子設(shè)計(jì)從零開始[M].北京:清華大學(xué)出版社,2005.P1-P374.

        [2]康華光.電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,1998.P9-P13.

        [3]呂汀,石紅梅.變頻器技術(shù)原理與應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.P263-P268.

        1004-7026(2016)18-0106-02

        TP273

        A

        DOI:10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2016.18.079

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