毕业设计 智能门禁系统的设计与现.doc

PAGE 216 PAGE 217 智能门禁系统的设计与现 郭德胜 李建军 王伟波 指导教师：齐明 摘 要：智能门禁系统采用凌阳十六位单片机作为系统控制核心，利用其强大的语音识别功能，不仅实现了语音播放功能，完成了语音提示的要求，而且实现了语音控制门禁系统；利用其内置的Flash闪存，实现了密码的断电保护。除此而外，在键盘输入方面，强大的功能选择键满足了系统的要求；16*2液晶显示器的选择使操作要求清晰明了。此套智能门禁系统强烈体现了其人性化的一面。 关键词：智能门禁系统、语音识别、凌阳十六位单片机。 引言 家用防盗门早已经进入到千家万户，但防盗门的操作麻烦给用户带来了许多不便，当今市场迫切需要一种既安全又方便的门禁系统，鉴于此，我们的“智能门禁系统”——带语音识别、液晶显示功能的电子密码锁便应运而生。 为了向大家介绍此智能门禁系统，我们将从以下几个方面介绍： 系统的制作意义。 系统的制作早期构想及其实现方案简介。 系统功能最终实现及演示。 系统硬件部分原理介绍。 系统软件部分设计实现。 对系统的自我评价。（存在及要解决的问题） 制作心得和体会。 参考文献。 附录（一）：凌阳单片机最小系统。 附录（二）：凌阳单片机下电子密码锁程序实现。 附录（三）：器件列表。 1．系统的制作意义 现在人们生活水平提高了，安全防范，是人们考虑的首要问题。而锁是解决安全问题的重要产品。目前市场上的电子锁产品功能不全，性能和安全性不高，且造价高。低质量的电子锁，给用户的财产安全造成很大威胁，同时，由于功能的不健全，给用户的使用带来了一定麻烦。故我们试图研制一种智能化、多功能、更人性化的门禁系统。 我们研制的带语音识别功能电子控制密码锁，不仅给用户带来了安全的保障，方便的享受，而且此电子锁的语音识别功能更加体现了他人性化的一面，此种类型的电子密码锁将成为未来社会的供求亮点。 2．系统的制作早期构想及其实现方案简介 1．早期构想 预期实现功能如下： （1）、键盘简化及编码方式的改进； 键盘简化及编码方式的改进：普通数字键密码锁虽然有使用简单的特点，但是键盘暴露在外，易受破坏，或者必威体育官网网址性不高；此外，键盘数量的简化又同时增加了使用的难度，用户使用不方便。大家可能见到过一些进口的温控制器（如日本RKCINSTRUMENT INC.生产的REX_C700温控器）的面板设计为：温度测量只用4位LED数码管显示，输入设定值显示也用4位LED。综合以上因素考虑，我们采取四按键的形式，输入键分为加、减、左、右移动键，按下加法键（减法键）确定一位密码的值，然后使用左右移动键移向下一位密码，再一次使用加、减键确定此位密码的值。 （备注：这部分虽然没有实现，但我们的16位键盘设置更加体现了系统功能的强大性） （2）、语音识别系统控制；语音识别功能,语音控制门禁开关。 （3）、语音提示功能； （4）、自动实现报警；当门禁系统输入密码错误过多时，自动报警 （5）、断电密码保护；出现断电、多次错误密码输入时的处理 （6）、限时开门系统；（这部分功能我们没能实现，很是遗憾） （7）、液晶显示功能； 在初期设计电路时，我们计划采取51单片机作为我们的控制核心，然而，语音识别功能、语音提示功能、密码断电保护功能需要我们外扩集成芯片才能满足系统要求。其功能实现原理方框图如下： 在此种条件下我们用51单片机做出了一个简单的系统，基本实现了电子密码锁的键盘输入和液晶显示功能。具体电路图如下： 其软件编程实现程序见附录（一）： 其实现功能如下： 设置密码，断电不保护； 输入密码，与系统原有密码或者设置新密码比较； 液晶显示功能； 报警功能； 显然，这个“最小系统”的制作无法满足我们预期的功能实现，如果采用外扩集成芯片的做法，不仅从技术上，还是从经济方面考虑都不是一个明智的选择。鉴于此，我们采用凌阳单片机作为我们的控制电路核心，凌阳十六位单片机不仅内置32kFlash（闪存），而且集成了语音识别模块，从根本上，凌阳单片机满足了系统的基本要求，具体功能实现以及电路设计在以下详细介绍。 3．系统功能最终实现及演示 此系统现阶段包括以下几个模块： 1）、键盘输入密码 此系统采用4*4按键输入模式，密码初始设置为4位，（从软件上很容易实现更多位数的密码操作，为操作演示计，我们采用4位）。 各个按键功能的定义如下： 0~9数字健指定为密码设置健（仅且只有他们能够作为密码值） A——确认健（按下此键，即比较输入密码值正确如否） B——取消键（按下此键，即取消上一次操作） C——开启语音功能键（按下此键，再次输入密码，就可以开启语音控制功能） D——关闭语音功能键（按下次键，就可以关闭语音控制功能） E——修改密码键（按下次键，再次输入密码，通过验证后，连续输入两次新的密码就可以设置新的密