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微机课程小区楼道开门控制系统.doc


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设计题目社区楼道开门控制系统
系别
专业
班级
学生姓名
学号
指引教师
07月05日
目录
一、设计任务
3
3
3
3
4
4
二、总体方案设计与方案论证
5
5
三、总框图及总体软件设计阐明
7
9
四、系统资源分派阐明
10
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五、局部程序设计阐明
13
13
14
15
16
16
17
17
----------------------------------------------------19
------------------------------------------------------20
--------------------------------------------------20
六、系统功能与操作阐明
21
七、存在问题与程序改善阐明
22
22
22
22
八、设计总结 23
九、参照文献 23
附录、源程序 24
第一章设计任务
:社区楼道开门控制系统
:
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,进而得到理解、巩固和提高发展,通过实践的过程学****与掌握分析与解决实际问题的措施与手段,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。
:
设计一种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温度数据功能,住户通过输入由物业管理员预先设立的密码启动楼道门,住户也可输入房号启动与相应住户之间的对讲门铃并可由住户发来开门信号。装置可由管理员设立新的通行密码、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拟调试实现。
:
1、八位LED7段数码管显示时钟、密码输入界面、房号输入面以及设定修改参数界面信息。
2、基本显示模式为按照24小时制动态显示时、分、秒实时钟信息。
3、4×4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。
4、住户输入6位密码过程为了保密而逐位仅显示“-”符号,按“拟定”键后在住户输入正好6位密码的状况下进行密码核对,密码吻合则输出开门驱动控制信号,5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。
5、住户输入3位房号(101~601、102~602)过程逐位如实显示数码,按“拟定”键后在房号符合的状况下发出启动与相应住户之间的对讲门铃的控制信号,该信号维持1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,5秒钟后撤销,输入的房号不符则发出相应提示音。
6、设立一种外接的“开门”按钮开关,安装于门内用于人员出来时开门操作,检测到该按钮压下后,发出开门驱动控制信号,5秒钟后撤销。对开关量输入信号须进行软件消抖动解决。
7、输入管理员密码(6位)经判断吻合的话,进入设定期钟、住户开门密码参数界面,先设定期钟参数,按“拟定”键后保存新时钟数据转入设定住户开门密码参数,期间按“取消”键则不保存且退出设定界面,设定参数的过程可用闪烁方式批示目前修改位。
8、非基本显示模式下无操作时间超过30秒钟后自动恢复为基本的显示时钟状态。
:(选做)
1、开机进行接口部件及数码显示屏、批示灯、讯响器等自检。
2、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,涉及温度值(保存一位小数)与温度单位符号“oC”,设选用的温度传感变送器将检测的0oC~+100oC温度成比例变换为0~5V电压信号。
3、鉴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解除封锁的限制。
4、管理员密码修改功能,应判断输入两遍的新密码一致的状况下才替代密码。
5、其她功能扩展。
:
1、布置课题,明确任务、总体方案设计1天
2、基本功能控制程序设计及调试3天
3、程序功能完善、改善、扩展3天
4、答辩及编写设计阐明书3天
第二章总体方案设计与方案论证

根据设计规定,把各个功能按模块式进行编写,注意模块之间的联系。总体有如下几种模块:有定期器0中断服务子程序、程序的总初值化(自检涉及蜂鸣器,L0-L15和数码管)、主流程程序。主流程对各个基本子模块进行反复循环调用,其中基本子模块涉及:拆字及显示内容送显缓子程序、键盘扫描子程序、调用房间解决子程序(涉及相应驱动L0-15灯子程序)、调用密码解决子程序(相应驱动开门并延时灯子程序)、调用时钟修改子程序、调用顾客密码修改子程序(涉及修改住户开门密码界面子程序)、对PB口输入并消抖子程序、独立按键PB0-7的检测且相应控制门控位子程序、非基本时钟显示界面无操作30S返回子程序、显示更新子程序、按键声解决子程序。每个模块联系密切,相辅相成。

:
LED数码管为常用的输出外设,基本运营模式时,2路电压值通过它来巡回的显示;节拍设定模式的显示;扩展电压显示模式时,2路电压同步的显示;扩展时间显示模式时,实时钟的显示。实验板上的LED数码管为是8段共阳极的。
(1)、LED静态显示方式
LED显示屏工作于静态显示方式时,各位的共阳极连接在一起并接+5V,每位的段码线分别与一种8位的锁存器输出相连。静态显示方式虽然接口编程容易,但是占用口线较多,如果要增长显示屏的位数,则需要增长I/O口的数目,而该设计中需要用到8个LED数码管,单片机的I/O口又是有限的,因此静态显示方式不能采用。
(2)、LED动态显示方式
将所有显示位的段码线的相应段并联在一起,由一种8位I/O口控制,而各位的共阳极由相应的I/O线控制,形成各位的分时选通,即为LED动态显示方式。采用这种方式虽然牺牲了单片机的时间,但是换取了I/O端口的减少。
:
方案一:通过逐个检查一种数码管的每段与否正常,逐个数码管进行检查,达到自检目的。这种措施效果较好观测,是一种不错的选择,但不好实现。
方案二:让八段数码管都亮“8.”这种方案程序较为简朴,显示效果也比较好。只要在总初始化上给30H~37H赋全亮的立即数(0CH),再调用显示更新子程序,大概保存显示2s左右,即可判断数码管与否正常,与第一种相比较容易实现。
:
消抖动的方案包具有硬件措施(电容滤波法、RS触发器消抖电路),消除抖动的软件措施(表决法、滚动滤波法、调用软件延时子程序)。
方案一:延时消抖动。通过在按键执行动作后,加入一种延时子程序,延时结束后再检测一下按键的动作,以此来达到消抖动的目的。即检测出键闭合后执行一种延时程序,产生5ms~10ms的延时,让前沿抖动消失后再一次检测键的状态,如果仍保持闭合状态电平,则确觉得真正有键按下。当检测到按键释放后,也要给5ms~10ms的延时,待后沿抖动消失后才干转入该键的解决程序。在键数较少时可用硬件措施消抖动。常运用电容的放电延时,采用并联电容法。
方案二:滚动滤波消抖动。比较几种持续的电平值,相等则将其存起来与原态相比,如果该状态与原态不等就觉得按键有动作。在本次程序设计中采用了这种消抖动。用几种持续的单元寄存近来几次的电平值,比较几种电平值,若相等则存起来与原态相比较,若新态与原态不等则觉得一次电平变化。该子程序简朴,速度快,因此选择该方案。
:
由于主程序要不断地循环,在每个子模块中不容许调用软件延时子程序。在这边有两种措施可实现延时;第一,就是合计主程序循环时间(一种周期大概10ms),然后借助DJNZ指令,对某个单元的内容进行减1不为0,返回继续计时,只有将这个单元的内容减到等于0时,才执行下面的内容,这样就起到了延时的效果。第二,就是借助定期器中断服务子程序。
第三章、总框图及总体软件设计阐明

返回主流层
开始
延时等待各芯片退出复位
基本初始化
设备自检
工作初始化
显示内容送显缓
显示更新驱动
密码输入解决
房号输入解决
开关量输入及消抖动
设住户开门密码
输出控制
设定期钟
*长时间无操作解决
键盘扫描
……

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