基于单片机的语音门铃设计 大学论文.doc

第一章 绪论 1.1音乐门铃、电子密码锁简介 在现代电子产品中，?由于电子音乐门铃具有悦耳动听，价格低廉，耗电少等优点，在现代家居中的应用越来越流行。本毕业设计是基于单片机的“叮咚”门铃，通过单片机控制输出频率，由音频功率放大器LM386放大给扬声器，使之发出不再是单调的提示音，而是不同凡响的流行音乐旋律。当有客人来访时，按一下按钮，门铃就会奏出优美的电子音乐。而电子密码锁是通过密码输入来控制电路或是芯片工作，而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。它的，的电路产品，也有基于芯片的产品。现在应用的电子密码锁是以芯片为核心，通过来实现的。性能和安全性超过了机械锁必威体育官网网址性好编码量多远远大于弹子锁随机开锁成功率几乎为零。密码可变用户可以更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降。误码输入保护当输入密码多次错误时，报警系统自动启动。电子密码锁操作简单易行，一学即会近几年来，随着市场上智能化的不断升温，门铃系统已作为智能化办公室智能化住宅小区的一个组成部分，被各商家和用户所接受。人们开始习惯门铃系统代替传统的铁钥匙去管理通道门，门铃系统得到了的发展。客人来访时，按一下按钮，门铃就会奏出优美的电子音乐，每按一下就会播放不同的音乐，共编有6首电子音乐。 密码通过键盘输入，若密码正确，则将锁打开。 报警、锁定键盘功能。密码输入错误数码显示器会出现错误提示，若密码输入错误次数超过 3 次，蜂鸣器报警并且锁定键盘。 电子密码锁的设计主要由三部分组成：4×4 矩阵键盘接口电路、密码锁的控制电路、输出八段显示电路。另外系统还有 LED 提示灯，报警蜂鸣器等。 （i）密码输入功能：按下一个数字键，一个“－”就显示在最右边的数码管上，同时将先前输入的所有“－”向左移动一位。 （ii）密码清除功能：当按下清除键时，清除前面输入的所有值，并清除所有显示。 （iii）开锁功能：当按下开锁键，系统将输入与密码进行检查核对，如果正确锁打开，否则不打开。 主要的设计实施过程：首先，选用 ATMEL公司的单片机 AT89C51，以及选购其他电子元器件。第二步，使用Protel 99设计硬件电路原理图。第三步，使用 Keil uVision4软件编写单片机的 汇编及C 语言程序、仿真、软件调试。第四部，使用 Proteus软件进行模拟软、硬件调试。最后，联合软、硬件调试电路板，完成本次毕业设计。 第二章 系统方案选择与论证 2.1系统基本方案 2.1.1系统框图 简易的语音门铃由下面几个部分组成，如图2.1所示： 图2-1 电子密码锁控制系 晶振电路：由石英振荡器和两个一样大小的电容组成； 键盘模块：由16 个轻触式开关组成； 单片机控制模块：由ATMEL公司生产的AT89C51作为控制模块； 显示模块：采用六个数码管时时显示当前输入数据； 报警模块：采用发光二极管和蜂鸣器做声光报警； 语音模块：由音频放大器和扬声器组成。 2.1.2 各模块方案选择与论证 （1）单片机的选择 方案一： 采用AT89C51 单片机，它可以与其它51 系列的单片机兼容、内部ROM 全部采用FLASH ROM、最高时钟频率可达24MHz 且能以3V 超低压工作。但不支持ISP 在线编程技术、内部ROM 仅为4KB 不利于功能扩展。 方案二： 采用AT98S51 单片机，它具同时被AT98C51 的全部功能外，还支持ISP 在线编程技术且内部ROM 为8KB 有利于功能扩展。 （2）键盘的选择 方案一：使用独立式按键来控制 使用独立式按键来控制数码管的显示，这样需要很多的按键，每个按键实现一个能，易于控制，程序编写简单，但是每个按键都要接上拉电阻，占用了单片机大量的I/O 接口资源，要对单片机外扩I/O 口，并且在电路焊接方面又不方便，还要浪费大量的资源，提高了成本。 方案二：采用矩阵式键来控制 把按键按行列组成矩阵，在行列交点上都对应有一个键，这样使用的按键要少，为判定有无键被按下以及被按键的位置，这种称为键扫描法。这样虽然提高了编程难度，但是节约了单片机大量的I/O 口，免去了上拉电阻为焊接带来了方便，提高了整块电路板的美观度。 （3）显示模块的选择 方案一：数码管静态显示 采用LED 数码管静态显示方法，电路容易理解，驱动程序简单，但需要每个数码管都要一块74LS47 来驱动显示，增高了成本，浪费系统硬件资源，而需要占用单片机多个I/O 口。 方案二：数码管动态显示 采用LED 数码管动态扫显示方法，只需一块数码管驱动器芯片和一块译码器芯片就可以驱动多个数码管，价格便宜，只需要7 个I/O 口就可以同时驱动8 个数码管显示。硬件利用效率高，驱动程序容易理解和编程。 方案三：液晶显示 采用LCD 液晶显示，显示的位数多，由单片机驱