小区楼道开门控制系统.ppt

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1、微机原理及接口技术课程设计指导微机原理及接口技术课程设计指导设计内容：设计内容：小区楼道开门控制系统小区楼道开门控制系统计算机系系统结构教研室计算机系系统结构教研室20122012年年6 6月月设计任务设计任务设计课题设计课题 小区楼道开门控制系统小区楼道开门控制系统 设计目的：设计目的：通过小型微机应用产品的设计与调试过程，运用通过小型微机应用产品的设计与调试过程，运用微机原理及接口技术课程所学的基本知识，在设计中加以应用，微机原理及接口技术课程所学的基本知识，在设计中加以应用，进而得到理解、巩固和提高发展，通过实践的过程学习与掌握进而得到理解、巩固和提高发展，通过实践的过程学习与掌握分析与

2、解决实际问题的方法与手段，提高设计、编程与调试的分析与解决实际问题的方法与手段，提高设计、编程与调试的实际动手能力，作为工程技术工作的一次基本训练。实际动手能力，作为工程技术工作的一次基本训练。设计任务：设计任务：设计一个以单片机为核心的楼道开门装置，该装设计一个以单片机为核心的楼道开门装置，该装置平时显示时钟信息，也可加入按照一定的节拍交替显示环境置平时显示时钟信息，也可加入按照一定的节拍交替显示环境温度数据功能，住户通过输入由物业管理员预先设置的密码开温度数据功能，住户通过输入由物业管理员预先设置的密码开启楼道门，住户也可输入房号开启与相应住户之间的对讲门铃启楼道门，住户也可输入房号开启与

3、相应住户之间的对讲门铃并可由住户发来开门信号。装置可由管理员设置新的通行密码、并可由住户发来开门信号。装置可由管理员设置新的通行密码、时钟等参数。本课程设计环节进行编程并在单片机实验板上模时钟等参数。本课程设计环节进行编程并在单片机实验板上模拟调试实现。拟调试实现。基本设计要求基本设计要求1 1、八位、八位LED 7LED 7段数码管显示时钟、密码输入界面、房号输入界面段数码管显示时钟、密码输入界面、房号输入界面以及设定修改参数界面信息。以及设定修改参数界面信息。2 2、基本显示模式为按照、基本显示模式为按照2424小时制动态显示时、分、秒实时钟信息。小时制动态显示时、分、秒实时钟信息。3 3

4、、4444键盘用于操作及输入参数，应回馈短促的按键音以提供良键盘用于操作及输入参数，应回馈短促的按键音以提供良好的操作手感。好的操作手感。4 4、住户输入、住户输入6 6位密码过程为了保密而逐位仅显示位密码过程为了保密而逐位仅显示“-”“-”符号，按符号，按“确定确定”键后在住户输入正好键后在住户输入正好6 6位密码的情况下进行密码核对，位密码的情况下进行密码核对，密码吻合则输出开门驱动控制信号，密码吻合则输出开门驱动控制信号，5 5秒钟后撤销，输入位数秒钟后撤销，输入位数不符或密码不吻合则发出相应提示音。不符或密码不吻合则发出相应提示音。5 5、住户输入、住户输入3 3位房号（位房号（101

5、101601601、102102602602）过程逐位如实显示）过程逐位如实显示数码，按数码，按“确定确定”键后在房号符合的情况下发出开启与相应住键后在房号符合的情况下发出开启与相应住户之间的对讲门铃的控制信号，该信号维持户之间的对讲门铃的控制信号，该信号维持1 1秒钟后撤销，此秒钟后撤销，此后住户若发来开门信号，则输出开门驱动控制信号，后住户若发来开门信号，则输出开门驱动控制信号，5 5秒钟后秒钟后撤销，输入的房号不符则发出相应提示音。撤销，输入的房号不符则发出相应提示音。6 6、设置一个外接的、设置一个外接的“开门开门”按钮开关，安装于门内用于人按钮开关，安装于门内用于人员出来时开门操作，

6、检测到该按钮压下后，发出开门驱员出来时开门操作，检测到该按钮压下后，发出开门驱动控制信号，动控制信号，5 5秒钟后撤销。对开关量输入信号须进行软秒钟后撤销。对开关量输入信号须进行软件消抖动处理。件消抖动处理。7 7、输入管理员密码（、输入管理员密码（6 6位）经判断吻合的话，进入设定时钟、位）经判断吻合的话，进入设定时钟、住户开门密码参数界面，先设定时钟参数，按住户开门密码参数界面，先设定时钟参数，按“确定确定”键后保存新时钟数据转入设定住户开门密码参数，期间键后保存新时钟数据转入设定住户开门密码参数，期间按按“取消取消”键则不保存且退出设定界面，设定参数的过键则不保存且退出设定界面，设定参数

7、的过程可用闪烁方式指示当前修改位。程可用闪烁方式指示当前修改位。8 8、非基本显示模式下无操作时间超过、非基本显示模式下无操作时间超过3030秒钟后自动恢复为秒钟后自动恢复为基本的显示时钟状态。基本的显示时钟状态。功能扩展提示：功能扩展提示：(选做选做)1 1、开机进行接口部件及数码显示器、指示灯、讯响器等自检。、开机进行接口部件及数码显示器、指示灯、讯响器等自检。2 2、在基本显示模式下，每隔一定的时间，穿插显示环境温度、在基本显示模式下，每隔一定的时间，穿插显示环境温度信息，包括温度值（保留一位小数）与温度单位符号信息，包括温度值（保留一位小数）与温度单位符号“oC”“oC”，设选用的温度

8、传感变送器将检测的，设选用的温度传感变送器将检测的0 oC+100 oC0 oC+100 oC温度成比例变换为温度成比例变换为05V05V电压信号。电压信号。3 3、判别错误密码输入三次则封锁密码开门功能五分钟，以限、判别错误密码输入三次则封锁密码开门功能五分钟，以限制无止境地探测密码，此后管理员可通过断电后重新上电制无止境地探测密码，此后管理员可通过断电后重新上电解除封锁的限制。解除封锁的限制。4 4、管理员密码修改功能，应判断输入两遍的新密码一致的情、管理员密码修改功能，应判断输入两遍的新密码一致的情况下才替换密码。况下才替换密码。5 5、其他功能扩展。、其他功能扩展。1 1、布置课题，明

9、确任务、总体方案设计、布置课题，明确任务、总体方案设计 1 1天天2 2、基本功能控制程序设计及调试、基本功能控制程序设计及调试 3 3天天3 3、程序功能完善、改进、扩展、程序功能完善、改进、扩展 3 3天天4 4、答辩及编写设计说明书、答辩及编写设计说明书 3 3天天 设计环节及进程安排：设计环节及进程安排：设计说明书内容纲要：设计说明书内容纲要：1.设计任务设计任务2.总体方案设计与方案论证总体方案设计与方案论证3.总框图及总体软件设计说明总框图及总体软件设计说明4.系统资源分配说明系统资源分配说明5.局部程序设计说明局部程序设计说明6.系统功能与操作说明系统功能与操作说明7.调试记录及

10、调试结果调试记录及调试结果8.课程设计总结课程设计总结9.源程序清单（详细注释）源程序清单（详细注释）显示界面显示界面1、实时钟、实时钟分分时时秒秒2、输房号、输房号(3位）位）房号房号2、输密码、输密码(6位）位）后后3位不显示位不显示3、设开门密码、设开门密码 管理员密码（管理员密码（2遍，保密显示）遍，保密显示）进程码：进程码：基本时钟进程：基本时钟进程：01H 输房号进程：输房号进程：10H10H、11H11H、12H12H输密码进程：输密码进程：13H13H、14H14H、15H15H设时钟进程：设时钟进程：20H20H25H25H设住户开门密码：设住户开门密码：30H30H35H3

11、5H设管理员密码：第一遍设管理员密码：第一遍 40H 40H45H45H 第二遍第二遍 50H 50H55H55H按键：按键：“09”，确定，退格，撤销；，确定，退格，撤销；输入：输入：内开门（内开门（1bit,PB7),住户开门（住户开门（12bit，设每两户并在一起，设每两户并在一起,PB5PB0)只要有开门信号，则只要有开门信号，则置位开门驱动标志置位开门驱动标志输出：输出：开门驱动（开门驱动（1bit，23H.7），），各住户对讲（各住户对讲（12 1bit,23H.523H.0,22H.522H.0）；）；讯响讯响P3.223H22HD7D7 D5 D4 D3 D2 D1 D0D5

12、D4 D3 D2 D1 D0 D5 D4 D3 D2 D1 D0D5 D4 D3 D2 D1 D0定时控制定时控制 开门开门-5S，开对讲开对讲-1S,按键音按键音-0.05S,告警音告警音-23声声，30S无操作返回，封锁无操作返回，封锁 5分钟分钟定时方法定时方法:定时中断，定时中断，0.1S次数；次数；计主流程次数计主流程次数温度数据格式：温度数据格式：0OC 100OC 温度温度 变送器变送器 0 5V信号放大信号放大 255/256倍倍 0 4.98V A/D 00H FFH 要温度值时要温度值时 温度值内码温度值内码 T内内 标度变换标度变换 双字节双字节 (0 1000)2 00

13、 00H 03 E8H （1000）0OC 50OC 100OC数据采集：每数据采集：每8ms采一路采一路500 内码内码 要显示时（便于送显缓）要显示时（便于送显缓）00.0 100.0C T内内 除除100得百位，余数除得百位，余数除10得得 十十 位，位，余数即个位余数即个位 温度值温度值（含上下限设定）（含上下限设定）49.6 OC:04H 09H 06H TBCD：十位十位 个位个位 小数小数存储单元安排存储单元安排10H12H：A/D转换数据、温度内码（二进制）转换数据、温度内码（二进制）13H 15H:温度温度BCD码码16H 16H 1BH:1BH:输入数字缓存输入数字缓存29

14、H29H2FH2FH：开关量及消抖动：开关量及消抖动30H30H37H:37H:显缓显缓38H38H3CH:3CH:实时钟实时钟另自行安排如下单元：另自行安排如下单元：进程进程、各计时（键音、开门、对讲、告警、无操作返回等）单、各计时（键音、开门、对讲、告警、无操作返回等）单元、管理员密码单元元、管理员密码单元 6字节、开门密码单元字节、开门密码单元 3字节、等单元，以字节、等单元，以及一些标志位及一些标志位总流程方案总流程方案开始开始延时等待各芯片退出复位延时等待各芯片退出复位基本初始化基本初始化设备自检设备自检工作初始化工作初始化延时延时3050mSI/O接口芯片（接口芯片（8255）及）

15、及I/O初值初态初值初态数码管、指示灯、讯响器，可自检接口芯片等数码管、指示灯、讯响器，可自检接口芯片等各模块所用资源初值初态各模块所用资源初值初态(中断、定时、存储单元等）中断、定时、存储单元等）显示内容送显缓显示内容送显缓显示更新驱动显示更新驱动判当前进程界面，取相应内容按格式判当前进程界面，取相应内容按格式送显缓送显缓房号输入处理房号输入处理判输入房号，置相应对讲标志判输入房号，置相应对讲标志密码输入处理密码输入处理判输入是否是住户密码或是管理判输入是否是住户密码或是管理员密码，进行相应处理员密码，进行相应处理应增加小数点和闪烁的判断显示应增加小数点和闪烁的判断显示输出控制输出控制将开门

16、驱动标志位与对讲标志将开门驱动标志位与对讲标志一起输出，控制一起输出，控制L0L15，并，并计时一定时间。按键音、告警计时一定时间。按键音、告警音等输出控制音等输出控制开关量输入及消抖动开关量输入及消抖动单按键单按键PB7、PB5PB0模拟开门动模拟开门动作，有开门则置位开门驱动标志作，有开门则置位开门驱动标志设定时钟设定时钟设住户开门密码设住户开门密码*设管理员密码设管理员密码*长时间无操作处理长时间无操作处理*封锁密码开门封锁密码开门非基本进程并且无键按下就置位无非基本进程并且无键按下就置位无操作标志位，并计时，操作标志位，并计时，30S返回基返回基本进程。只要有键按下，则清标志，本进程。

17、只要有键按下，则清标志，计时置初值。计时置初值。键盘扫描键盘扫描 返回主流程返回主流程*温度采集存储温度采集存储及显示数据处理及显示数据处理约每约每8mS采一次，以采一次，以0.5S计计算一次算一次T内内。房号输入处理房号输入处理在基本进程在基本进程01H时时,输入数字输入数字,则进入输房号进程则进入输房号进程,输入输入1位数字位数字,则改进程码为则改进程码为10H,输入输入2位数字位数字,则进程为则进程为11H,3位数字位数字,进程为进程为12H。在在12H进程，按下确定键，则：进程，按下确定键，则：核房号是否符合核房号是否符合101601、102602；房号符合，则置相应对讲控制位为房号符

18、合，则置相应对讲控制位为“1”，计时，计时1S;不符合，则置告警标志，响不符合，则置告警标志，响23声；声；进程改为进程改为01H。若不是若不是12H进程按下确定键，则：进程按下确定键，则：则置告警标志，响则置告警标志，响2 23 3声；声；进程改为进程改为01H01H。房号输入处理房号输入处理开始开始是基本进程是基本进程？Y Y按下数字键按下数字键09？Y Y数字送数字缓存数字送数字缓存0单元单元置进程为置进程为10H返回返回N NN N是是10H10H或或11H11H进程进程？Y Y按下数字键按下数字键09？Y Y数字缓存单元滚存数字缓存单元滚存数字送数字缓存数字送数字缓存0单元单元进程码

19、加进程码加1N N确定键确定键？Y Y置告警标志置告警标志置告警计时初值置告警计时初值置进程为置进程为01H01HN NN NA A是是12H进程进程？A AY Y确定键确定键？Y Y房号符合房号符合101601、102602？Y Y相应对讲标志位置相应对讲标志位置1置对讲计时初值置对讲计时初值返回返回N N置进程置进程01H置告警标志置告警标志置告警计时初值置告警计时初值N NN N密码输入处理密码输入处理在进程在进程12H时时,继续输入数字继续输入数字,则进入输密码进程则进入输密码进程,输入输入1位数字位数字,则改进程码为则改进程码为13H,输入输入2位数字位数字,则进程为则进程为14H,

20、3位数字位数字,进程为进程为15H。在在15H进程，按下确定键，则：进程，按下确定键，则：核是否是住户开门密码，是；核是否是住户开门密码，是；则置相应开门驱动控制位为则置相应开门驱动控制位为“1”，计时，计时5S;否则，核是否是管理员密码，不是则置告警标志，响否则，核是否是管理员密码，不是则置告警标志，响23声；声；计计3次不是管理员密码，则封锁密码开门功能五分钟。次不是管理员密码，则封锁密码开门功能五分钟。进程改为进程改为01H。是是 管理员密码，则管理员密码，则进程改为进程改为20H20H。若不是若不是15H15H进程按下确定键，则：进程按下确定键，则：则置告警标志，响则置告警标志，响2

21、23 3声；声；进程改为进程改为01H01H。开始开始是是12H14H进程进程？Y Y按下数字键按下数字键09？Y Y数字缓存单元滚存数字缓存单元滚存数字送数字缓存单元数字送数字缓存单元进程码加进程码加1返回返回确定键确定键？置告警标志置告警标志置告警计时初值置告警计时初值置进程为置进程为01H01HY YN NN NB B是是15H进程进程？B BY Y确定键确定键？Y Y核住户开门密码？核住户开门密码？Y Y相应开门驱动标志位置相应开门驱动标志位置1置开门驱动计时初值置开门驱动计时初值返回返回N N置进程置进程01HN NN N核管理员密码核管理员密码？Y Y置进程置进程20HN N置告警

22、标志置告警标志置告警计时初值置告警计时初值置进程置进程01H01H时钟数据送缓存单元时钟数据送缓存单元设定时钟设定时钟在在15H15H进程，按下确定键，是管理员密码，则改进程为进程，按下确定键，是管理员密码，则改进程为20H,20H,每输每输入入1 1位数字，则进程码加位数字，则进程码加1 1，可轮回修改，即进程为，可轮回修改，即进程为25H25H时，再输时，再输1 1位数字，进程又改为位数字，进程又改为20H,20H,输入时要判数据是否符合时间范围。输入时要判数据是否符合时间范围。按下确定键，则保存时钟数据；按下确定键，则保存时钟数据；进程改为设住户开门密码进程改为设住户开门密码30H30H

23、E E设时钟进程设时钟进程20H25H？Y Y确定键？确定键？Y Y缓存单元数据缓存单元数据送实时钟单元送实时钟单元返回返回N N数字键？数字键？Y Y置为设住户置为设住户开门密码进程开门密码进程撤销键？撤销键？置为基本进程置为基本进程Y YN NN NF FN NF F进程进程20H？数字数字02？Y Y键号键号 缓存缓存5单元单元进程加进程加1返回返回Y YN N进程进程21H？缓存缓存5单元单元=2？Y Y键号键号 缓存缓存4单元单元进程加进程加1Y YN N数字数字03？N NY YN NN N进程进程22H？Y Y数字数字05？Y Y键号键号 缓存缓存3单元单元进程加进程加1N NG

24、 GG G进程进程23H？Y Y键号键号 缓存缓存2单元单元进程加进程加1返回返回N N进程进程24H？Y Y数字数字05？Y Y键号键号 缓存缓存1单元单元进程加进程加1N N进程进程25H？Y Y键号键号 缓存缓存0单元单元进程置为进程置为20HN NN N设住户开门密码设住户开门密码30H35H在设时钟进程，在设时钟进程，20H20H25H,25H,按下确定键，则改进程为按下确定键，则改进程为30H,30H,每输入每输入1 1位数字，则进程码加位数字，则进程码加1 1，进程为，进程为35H35H时，再输时，再输1 1位数字，进程仍位数字，进程仍为为35H35H。进程进程35H35H时，按

25、下确定键，则保存住户开门密码；时，按下确定键，则保存住户开门密码；进程改为设管理员密码进程改为设管理员密码40H40H30H 30H 35H时时,按下取消键则不保存退出按下取消键则不保存退出,进程改为进程改为01H设管理员密码设管理员密码(第一遍第一遍)40H45H在设管理员密码进程在设管理员密码进程35H,35H,按下确定键，则改进程为按下确定键，则改进程为40H,40H,每输入每输入1 1位数字，则进程码加位数字，则进程码加1 1，进程为，进程为45H45H时，再输时，再输1 1位数字，进程仍为位数字，进程仍为45H45H。按下确定键，则暂存存管理员密码；按下确定键，则暂存存管理员密码；进

26、程改为设管理员密码进程改为设管理员密码(第二遍第二遍)50H)50H40H 40H 45H45H时时,按下取消键则不保存退出按下取消键则不保存退出,进程改为进程改为01H01H设管理员密码设管理员密码(第二遍第二遍)50H55H在设管理员密码在设管理员密码(第一遍第一遍)进程进程45H,45H,按下确定键，则改进程为按下确定键，则改进程为50H,50H,每输入每输入1 1位数字，则进程码加位数字，则进程码加1 1，进程为，进程为55H55H时，再输时，再输1 1位数位数字，进程仍为字，进程仍为55H55H。按下确定键，则与第一遍管理员密码比对；按下确定键，则与第一遍管理员密码比对；相同则保存密码相同则保存密码,不同则不保存不同则不保存,进程改为进程改为01H01H50H 50H 55H55H时时,按下取消键则不保存退出按下取消键则不保存退出,进程改为进程改为01H01H