大學(xué)本科-可視門禁系統(tǒng)的設(shè)計-資料下載頁

【導(dǎo)讀】在現(xiàn)代智能建筑中裝設(shè)安全防范裝置和可視對講門禁裝置是發(fā)展的必然趨勢。信號輸入放大模塊、音頻信號輸出前置放大模塊以及鍵盤組成。采用匯編語言編寫單片機。出訪客頭像等功能。利用鍵盤作為控制信號輸入，實現(xiàn)房號（機號）修改、摘/掛機控制、單雙工控制、開門信號發(fā)送、監(jiān)控大門口等控制功能。

　　

【正文】 學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 14 下面將介紹幾個本程序中重要的子程序。 鍵盤掃描程序 設(shè)計 4 4鍵盤輸入 程序 過程 （ 1） 首先判斷鍵盤有鍵閉合嗎？判別方法為列線 ～ 0，再讀 ～，若全為“ 1”，則無鍵閉合，否則有鍵閉合。 （ 2） 去除鍵抖動。方法為判別到鍵盤上有鍵閉合后，延遲大約 10ms再判別鍵盤上有無鍵閉合，若仍然有，則認為鍵盤上有一個鍵處于穩(wěn)定閉合期。 （ 3） 若有鍵閉合，對鍵盤列 線進行掃描 ，進一步判斷是哪個鍵閉合 。 1 1 1 0 掃描過程 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 （ 4） 為了保證鍵的一次閉合 CPU只作一次 處理，等待輸入鍵釋放后才對輸入鍵進行處理 [10]。 4 4鍵盤輸入程序 流程圖 根據(jù) 掃描 過程 分析 ，繪畫出 4 4鍵盤掃描子程序的流程圖 如圖 3－ 2[10]。 N Y Y N N Y 圖 32 鍵盤掃描子程序流程圖 4 4鍵盤輸入程序 下面是鍵盤掃描輸入子程序 [10]： KEY: JNB ,TOTHEENDNOT LCALL KS1 ； 是否有鍵按下 JZ KEY ； 無鍵按下，返回 （等于零轉(zhuǎn)） LCALL D_10MS ； 10mS 延時 LCALL KS1 ； 是否有鍵按下 JZ KEY ； 無鍵按下，返回 （等于零轉(zhuǎn)） SURECHECK:SETB ；開語音輸出 KEY 延遲 10ms 消抖 有鍵閉合嗎？ 有鍵閉合嗎？ 判斷閉合鍵鍵號 閉合鍵釋放嗎？ 輸入鍵號 → A 返回 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 15 SETB ET2 ；開定時中斷 T2，產(chǎn)生按鍵音信號 SETB TR2 MOV 34H, 00H ；按鍵音標志位清 0 MOV 33H, 250 MOV R2,0EFH ； 。賦首列掃描字 MOV R3,00H ； 賦首列指針 LK1: MOV P0,R2 ； 掃描字 =P1 LCALL D_250US MOV A,P0 ； 讀 P1口 JB ,LONE ； 0行無鍵按下，轉(zhuǎn) 1行（等于 1 轉(zhuǎn)） MOV A,0 ； 0行有鍵按下，賦行號 =A LJMP LKP ； 轉(zhuǎn)求鍵號 LONE: JB ,LTW0 ； 1行無鍵按下，轉(zhuǎn) 2行 MOV A,4 ； 1行有鍵 按下，賦行號 =A LJMP LKP ； 轉(zhuǎn)求鍵號 LTW0: JB ,LTHR ； 2行無鍵按下，轉(zhuǎn) 3行 MOV A,8 ； 2行有鍵按下，賦行號 =A LJMP LKP ； 轉(zhuǎn)求鍵號 LTHR: JB ,NEXT ； 3行無鍵按下，轉(zhuǎn)列加一 MOV A,12 ； 3行有鍵按下，賦行號 =A LJMP LKP ； 轉(zhuǎn)求鍵號 NEXT: INC R3 ； 列加一，指向下一列 MOV A,R2 ； 掃描字 =A RL A ； 掃描字左移 MOV R2,A ； 暫存掃描字 LJMP LK1 ； 轉(zhuǎn)下一列掃描 LKP: ADD A,R3 ； 求鍵值（當前行 +當前列） MOV DPTR,JTAB MOVC A,@A+DPTR PUSH Acc ； 鍵值 壓入堆棧 LK2: LCALL KS1 ； 是否有鍵按下 LCALL D_10MS JNZ LK2 ； A不等于 0，再判斷 POP Acc ； 鍵已經(jīng)釋放， A=鍵值 RET ；返回 單片機通信程序 本電路的單片機通信不是采用串行通信，而是加上了一個輔助通信電路，比串行通信多 用了兩個 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。時大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 16 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，完成單片機的通信。 單片機通信編碼 單片機通信編碼種類： ① 將要發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)字編碼，直接通過單片機的 I/O口連續(xù)發(fā)送出去，“ 1”為高電平，“ 0”為低電平 ，如圖 33所示 ；解碼時也是直接連續(xù)判別I/O口的電平，高電平為“ 1”，低電平為“ 0”。這種方式通信程序簡單，但在線路較長，誤碼率比較高。 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 圖 33 數(shù)據(jù)二進制編碼 ② 用不同的高低電平組合來表示二進制“ 1”和“ 0”。 如圖 33所示 。 bit“ 0” bit“ 1” 圖 34 “ 0”和“ 1”的編碼 ③在發(fā)送數(shù)據(jù)編碼 時，首先發(fā)送數(shù)據(jù)代碼，再發(fā)送數(shù)碼反碼，反碼用于比較，這就減小了誤碼率，但通信速度會變慢 。 在本電路程序設(shè)計中，我們采用的是第一種編碼方式， 直接發(fā)送 16位二進制代碼， 它只是用在電路調(diào)試中， 程序 編寫 簡單 ，調(diào)試 方便， 但在實際應(yīng)用中，考慮的因素很多，用第三種較好。 單片機 串行 通信 串行接口的有異步和同步兩種基本通信方式。異步通信采用用異步傳送格式，如圖 35 所示。數(shù)據(jù)發(fā)送和接收均將起始位和停止位作為開始和結(jié)束的標志。在異步通信中，起始位占用一位（低電平），用來表示字符開始。其后為 7 或 8 位的數(shù)據(jù) 編碼，第 8 位通常做為奇偶校驗位。最后為停止位（高電平）用來表示字符傳送結(jié)束。串行通信中，每秒傳送的數(shù)據(jù)位稱為波特率。如數(shù)據(jù)傳送的波特率為 1200 波特，則每秒傳送字節(jié)為 120個，而字節(jié)中每一位傳送時間即為波特率的倒數(shù)： T=1/1200=。同樣，如數(shù)據(jù)傳送的波特率為 9600 波特，則字節(jié)中每一位傳送時間為 T=1/9600= ms。根據(jù)數(shù)據(jù)傳送的波特率即字節(jié)中每一位的傳送時間，便可用普通 I/O 口來模擬實現(xiàn)串行通信的時序。 在本系統(tǒng)的單片機通信中，加入了一個通信輔助模塊，用普通的 I/O口 模擬串行通信，每個碼的時間用單片機的定時中斷來計算 完成。 起始位 7或 8位數(shù)據(jù)位 校驗位 停止位 0 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 1 圖 35 異步通信一幀數(shù)據(jù)格式 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 17 單片機通信流程圖 單片機的通信程序流程圖如圖 36所示 。 N N Y Y N N Y Y 圖 36 單片機通信發(fā)送和接收程序流程圖 單片機通信程序 （ 1） 接收子程序： JSH: LCALL D_250US ； 接收子程序 SETB ET0 ；開定時中斷 T0 SETB TR0 MOV R2, 08H ；接收 1個字節(jié)的數(shù)據(jù)循環(huán)字數(shù) MOV R3, 00H ；接收寄存器清 0 CJNE R2, 0, $ ；等待接收完 8位數(shù)據(jù) MOV 29H, R3 ；接收到的低 8位存到 29H中 MOV R2, 08H ；接收 1個字節(jié)的數(shù)據(jù)循環(huán)字數(shù) MOV R3, 00H ；接收寄存器清 0 CJNE R2, 0, $ ；等待接收完 8位數(shù)據(jù) MOV 2AH, R3 ；接收到的高 8位存到 2AH中 發(fā)送 通信同步信號 開定時中斷 發(fā)送 1 位數(shù)據(jù) 發(fā)送完了嗎？ 定時中斷嗎？ 關(guān)定時中斷 通信線電平復(fù)位 返回 外部中斷 開定時中斷 定時中斷嗎？ 接收 1 位數(shù)據(jù) 接收完了嗎？ 返回 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 18 CLR ET0 ；關(guān)定時中斷 T0 CLR TR0 RET ；子程序返回 ITP0: MOV TH0, 0FCH ；定時器重裝初值 MOV TL0, 62H PUSH ACC ；保護現(xiàn)場 MOV A, R3 MOV C, ； 接收 1 位數(shù)據(jù) RRC A ；數(shù)據(jù)移入 A 中 MOV R3, A DEC R2 POP ACC ；恢復(fù)現(xiàn)場 RETI ；中斷返回 （ 2）發(fā)送子程序： FS: CLR ；拉低 ，讓接單片機進 入中斷接入數(shù)據(jù)子程序 LCALL D_250US ；延時 250us SETB ET1 ；開定時中斷 T1 SETB TR1 MOV R2, 08H ；發(fā)送 1 個字節(jié)循環(huán)次數(shù) CLR C ；清發(fā)送位 C MOV A, R3 ；發(fā)送的數(shù)碼低 8 位存到 A 中 RRC A ；移出 A中低位發(fā)送 MOV , C ；通過 發(fā)送 MOV R3, A CJNE R2, 1, $ ；等待發(fā)送完 1個字節(jié) MOV R2, 09H ；發(fā)送 1個字節(jié)循環(huán)次數(shù) MOV A, R4 ；發(fā)送的數(shù)碼低 8位存到 A中 MOV R3, A CJNE R2, 0, $ ；等待發(fā)送完 1個字節(jié) SETB ；發(fā)送完所有數(shù)據(jù)，通信線復(fù)位 SETB CLR ET1 ；關(guān)定時中斷 T1 CLR TR1 RET ；子程序返回 ITP1: MOV TH1, 0FCH ；定時器重裝初值 MOV TL1, 62H PUSH ACC ；保護現(xiàn)場 CJNE R2, 01H, REJET ；判斷是否發(fā)送完 1 個字節(jié)數(shù)據(jù) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 19 AJMP NOTREJET ；發(fā)送完 1 個字節(jié) REJET: MOV A, R3 ；未發(fā)送完 1個字節(jié) RRC A MOV , C ；發(fā)送 1位數(shù)據(jù) MOV R3, A NOTREJET:DEC R2 POP ACC ；恢復(fù)現(xiàn)場 RETI ；中斷返回 單片機 讀寫 93C46 的 程序 為了能使可視門禁斷電后能保存相應(yīng)的機號，在設(shè)計時加入了存儲器 AT93C46。在程序設(shè)計時，必須了解 AT93C46器件 相應(yīng)的 讀寫 時 序 信號和操作 指令，才 能 完成讀寫操作。下面介紹 AT93C46的各種時序 。 AT93C46數(shù)據(jù)傳輸 同步時序 圖 數(shù)據(jù) 傳輸同步時序圖如圖 37所示。 圖 37 數(shù)據(jù)傳輸同步時序 圖 AT93C46讀時序圖 AT93C46的讀時序圖如圖 38所示。 在接收到一個讀指令和地址 （ 從 DI引腳在時鐘驅(qū)動下輸入 ） 之前 ， AT93C46的 DO引腳是高阻態(tài)的 。 接收到讀指令和地址后 ， DO引腳先輸出一個虛擬的低電平 ， 然后數(shù)據(jù) 在 時鐘信號 作用下 移位輸出 （ 高位在前 ）。 數(shù)據(jù)在時鐘信號 （ SK）的上升沿時輸出并經(jīng)過一定的時間后穩(wěn)定 （ tPD0或 tPD1）。 圖 38 AT93C46的讀 時序圖 AT93C46寫時序圖 AT93C46的寫時序圖如圖 39所示。 在接收到寫指令地址和數(shù)據(jù)以后片選引腳 （ CS） 不片選芯片的時間要必須大于 tCSMIN。 片選引腳 （ CS） 在下降沿的時候 ， 器件開動自動時鐘去擦除并把數(shù)據(jù)存放到指定存儲器 。 在器件進入自動時鐘的模式后時鐘信號引腳 （ SK） 的信大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 20 號不是必須的 AT93C46的準備 /繁忙 （ ready/busy） 狀態(tài)可以選擇器件并測試數(shù)據(jù)輸出引腳（ DO） 得到 。 因為器件有在寫入前自動清除的特性 ， 所以沒有必要在寫入之前將存儲器該地址的內(nèi)容擦除 。 圖 39 AT93C46的寫 時序圖 AT93C46擦除 /寫入允許和禁止時序圖 AT93C46擦除 /寫入允許和禁止時序圖如圖 310所示。 AT93C46在上電時是默認寫禁止的 。 任何在上電和寫禁止 （ EWDS） 指令后的寫入操作都必須先發(fā)送寫允許 （ EWEN）。 指令一旦設(shè)置了寫允許 ， 它會持續(xù)有效直到斷電或發(fā)送一條寫禁止指令 。 寫禁止指令用來禁止對 AT93C46的寫入和擦除操作 ， 同時也可以防止意外地對器件進行寫入和擦除 。 數(shù)據(jù)可以照常從器件中讀取 ， 無論是寫允許還是寫禁止狀態(tài) 。 圖 310 AT93C46擦除 /寫入允許和禁止時序圖 AT93C46的主要操作指令 如表 31所示。 表 31 AT93C46的操作指令： 指令 開始位 操作碼 地址 數(shù)據(jù) 注釋 (2)PE X8 X16 X8 X16 READ 1 10 A6A0 A5A0 讀地址 AnA0的數(shù)據(jù) X ERASE 1 11 A6A0 A5A0 擦除 AnA0的數(shù)據(jù) 1 WRITE 1 01 A6A0 A5A0 D7D0 D15D0 把數(shù)據(jù)寫到地址AnA0的寄存器中 1 EWEN 1 00 11XXXXX 11XXXX 寫允許 X EWDS 1 00 00XXXXX 00XXXX 寫禁止 X ERAL 1 00 10XXXXX 10XXXX 擦除全部存儲器的數(shù)據(jù) 1 WRAL 1 00 01XXXXX 01XXXX D7D0 D15D0 把數(shù)據(jù)寫到全部的存儲器中 1 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 21 根據(jù)以上的時序圖和指令表，設(shè)計讀寫 AT93C46的子程序， 具體程序 如附錄 2所示 [5]。 振鈴、撥號音、按鍵音信號產(chǎn)生程序 可視門禁沒有按鍵顯示，因此必須加上一個按鍵音程序，當有鍵按下時，發(fā)出一個聲音，用作提示有鍵按下。本電 路有一個 MC34118語音電路，按鍵音、撥號音、振鈴音都可以通過單片機輸出相應(yīng)的方波或是兩種方波疊加 來得到。本設(shè)計用定時中斷來產(chǎn)生方波。 可視門禁 戶內(nèi)單片機的 總程序 每設(shè)計完一個 子程序， 都放在 Wave6000中編譯，通過編譯檢查程序的語法錯誤，還可以在 Wave6000中分步調(diào)試，可以查看到每一步程序運行后的結(jié)果，從結(jié)果可以了解程序設(shè)計是