小规模楼宇蓝牙智能门禁系统的设计
目录
一、 引言
(一) 蓝牙智能门禁控制系统的发展背景
(二) 蓝牙智能门禁控制系统的发展现状
(三) 主要内容
二、 蓝牙智能门禁控制系统的方案设计
三、 系统模块设计
(一) 蓝牙智能门禁控制系统的主控电路设计
1. STC89C51单片机简介
2. 最小系统电路设计
(二) 蓝牙接收手机密码电路设计
1. HC06蓝牙模块简介
2. 蓝牙接收手机密码电路设计
(三) 门禁门锁控制电路设计
(四) 密码保存电路设计
(五) 门禁液晶屏驱动电路设计
(六) 密码输入错误报警电路设计
四、 系统流程设计
(一) 蓝牙智能门禁控制系统的主程序流程设计
(二) HC06蓝牙模块驱动流程设计
(三) 有源蜂鸣器流程设计
(四) 继电器流程设计
五、 仿真系统调试
总结与展望
参考文献
致谢
附录一 原理图
附录二 PCB图
附录三 元件列表
引言
蓝牙智能门禁 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: @351916072@
控制系统的发展背景
目前对蓝牙智能门禁控制系统的研究开发呈现出一种炙手可热的现状,由于32位处理器的性能愈来愈成熟与此同时单片成本也在持续下降,所以越来越多的蓝牙智能门禁系统开发设计人员极其不断把研究重点迁移到了对具备32位数据处理内核的蓝牙智能门禁控制系统的研发。
蓝牙智能门禁控制系统是一种通过模拟电路方案或程序算法进行操控的一类电子产品,如果参照内部电路形式或控制算法分类,那么可将如今市场上的蓝牙智能门禁系统分为三种类别——纯模拟电路类、集成数字芯片类和微处理器类,这三个类型各有各的优点和缺点,这也是直到现在三类产品可以共存的原因。蓝牙智能门禁系统早在多年以前就早已出现在人们工作生活的多个领域中了,这款器件的出现对人们的生活和工作方式起到了非常大的更改,在一定意义上表述了电子设计服务于人类社会的本质。所说的集成数字芯片类就是指在蓝牙智能门禁系统里面的电路板上,主要的模块以合成逻辑芯片居多,由于单片数字集成芯片能够独立完成非常多功能非常繁复的工作,所以看不到一些传统的模拟逻辑门电路,因此电路板整体形式非常整齐,含有非常大的条理化和清晰化,每一个电路模块的功能划分很明确。
图1 智能楼宇门禁
蓝牙智能门禁系统是未来门禁系统的发展趋势,以当前的发展现状看来,逐渐有吞并并且两类市场份额的可能,本论文将要提出的这种型号的蓝牙智能门禁控制系统使用STC89C51来当作内部核心处理器并且结合C语言对代码进行配置,通过软件的编译和优化后最后实现一款性能优秀的蓝牙智能门禁控制系统。
蓝牙智能门禁控制系统的发展现状
通过对电子器件市场上现存的蓝牙智能门禁控制系统进行了一次彻底调研后能够得出一个结论,与之相关的无论是半成品模块还是完整产品,国产与进口相互之间的价格不在同一水平上,国产产品比进口产品的价格低好几个档次,通过现场询问以及提供的参考文献调研查阅后可以发现,在应用环境和多数的参数精度上,国产产品要比进口产品的功效低,可想在蓝牙智能门禁控制系统的核心技术上手上,国内的生产厂家还没有走在时代的前列。通过对中国知网上的期刊文献进行查阅,前段时间美国芝加哥大学一个和蓝牙智能门禁控制系统相关的研究小组推出了一条公告,宣布他们最新发布了一种特殊用于完成蓝牙智能门禁系统进行数据采集的高性价比智能传感器,该款传感模块集合了多种探头,通过这款传感器件的工作能够为系统提供多个方面的采集数据而且通过智能传感器内部主控器的处理,将这些信号进行整合和提取,把底层数据中有效的信号提取出来送入到信息层并通过高速SPI接口送出,这款高性价比智能传感器的推出将意味着对蓝牙智能门禁系统的研究又取得了一大进步。
主要内容
本课题设计了一种蓝牙智能门禁控制系统,能够通过手机蓝牙或者其他蓝牙功能模块进行无线输入门禁开锁密码的智能门禁系统,具有对8位宽度密码进行快速识别和判断,从而能够完成门禁的无线启闭功能。
蓝牙智能门禁控制系统的方案设计
本课题将要设计的是一款能够实现蓝牙无线通信方式的智能门禁系统,这里需要通过硬件接口框图的形式来对这款系统的设计方案进行描述,首先需要介绍的是这款门禁系统在开门方式上的功能配置,根据预期目标中的蓝牙无线开锁和终端按键开锁两种方式的设立,本课题将这两个功能通过下图中的HC06蓝牙模块和4*4规格的机械键盘来分别实现这两个功能,这两个功能主要以蓝牙开锁作为核心部分,同时它也是整个门禁系统的关键考核指标之一,用户在手机蓝牙APP上将能够通过输入8位数密码实现门锁的开启,为此本课题选择了一款高集成度并且具有高效无线数据通信性能的HC06蓝牙模块,这款模块在本课题中将以UART串口接口与单片机的UART接口进行软硬件的连接,实现门禁密码的无线接收,同时这款蓝牙模块具有高达30k/s的数据船速速度,本课题将其与单片机之间的数据通信波特率设置为4800,虽然波特率速率较低,但是为了保证密码接收的高准确性,该速度足够在瞬间完成对用户密码的接收。
在终端键盘输入密码方式上将通过下图中的键盘模块与单片机最小系统连接来实现,键盘的规格是4*4共16个机械按键,单片机在软件代码上将通过动态扫描法以每秒200次的频率对用户按动的按键值进行采集,在程序内部根据不同的按键值从而实现不同的功能,在本课题中键盘主要用来输入密码、修改密码等功能,在硬件电路上由于采用动态扫描法进行驱动,所以4*4规格的键盘共需要使用到8个不同的单片机GPIO管脚进行连接,为了本课题将其与单片机的P1口8个普通GPIO管脚(P1.0~P1.7)相连,这样用户就可以完成终端键入密码功能了。
蓝牙智能门禁由于是需要通过密码来进行解锁开门的,因此在密码的管理上需要进行硬件电路的支持,为了实现密码能够在远行器件被灵活修改,需要使用到EEPROM型存储模块,而考虑到本文使用的单片机内部虽然也集成了EEPROM功能区域,但是该区域在写入新数据时操作极其复杂,不如直接在单片机片外直接配置一个专门的EEPROM芯片来完成密码的存取,为了配置了下图中的AT24C02型芯片模块,单片机将通过两根IIC总线对其进行驱动,实现对门禁密码的存储和读取。
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