小区楼道开门控制系统

,第二级,第三级,第四级,第五级,微机原理及接口技术课程设计指导,设计内容：,小区楼道开门控制系统,2012年6月,设计任务,设计课题,小区楼道开门控制系统,设计目的：,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，通过实践的过程学习与掌握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。,设计任务：,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拟调试实现。,基本设计要求,1、八位LED 7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。,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、44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“确定”键后在住户输入正好6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，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（101601、102602）过程逐位如实显示数码，按“确定”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、设置一个外接的“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处理。,7、输入管理员密码（6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“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指示当前修改位。,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。,功能扩展提示：(选做),1、开机进行接口部件及数码显示器、指示灯、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，包括温度值（保留一位小数）与温度单位符号“oC”，设选用的温度传感变送器将检测的0 oC+100 oC温度成比例变换为05V电压信号。,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情况下才替换密码。,5、其他功能扩展。,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、改进、扩展 3天,4、答辩及编写设计说明书 3天,设计环节及进程安排：,设计说明书内容纲要：,设计任务,总体方案设计与方案论证,总框图及总体软件设计说明,系统资源分配说明,局部程序设计说明,系统功能与操作说明,调试记录及调试结果,课程设计总结,源程序清单（详细注释）,显示界面,1、实时钟,分,时,秒,2、输房号(3位）,房号,2、输密码(6位）,后3位不显示,3、设开门密码,管理员密码（2遍，保密显示）,进程码：,基本时钟进程：01H,输房号进程：,10H、11H、12H,输密码进程：13H、14H、15H,设时钟进程：20H25H,设住户开门密码：30H35H,设管理员密码：第一遍 40H45H,第二遍 50H55H,按键：“09”，确定，退格，撤销；,输入：,内开门（1bit , PB7),住户开门（12bit，设每两户并在一起 , PB5PB0),只要有开门信号，则,置位开门驱动标志,输出：,开门驱动（ 1bit，23H.7），,各住户对讲（12 1bit,23H.523H.0,22H.522H.0）；,讯响P3.2,23H,22H,D7,D5 D4 D3 D2 D1 D0,D5 D4 D3 D2 D1 D0,定时控制 开门-,5S,， 开对讲-,1S,按键音-,0.05S, 告警音-,23声,，,30S,无操作返回，封锁,5分钟,定时方法: 定时中断，0.1S次数；,计主流程次数,温度数据格式：,0,O,C 100,O,C,温度 变送器,0 5V,信号放大 255/256倍,0 4.98V,A/D,00H FFH,要温度值时 温度值内码,T,内,标度变换,双字节,( 0 1000 ),2,00 00H, 03 E8H,（1000）,0,O,C 50,O,C 100,O,C,数据采集：每8ms采一路,500,内码,要显示时（便于送显缓）,00.0 100.0C,T,内,除100得百位，余数除10得 十 位，,余数即个位,温度值 （含上下限设定） 49.6,O,C: 04H 09H 06H,T,BCD：,十位 个位 小数,存储单元安排,10H12H： A/D转换数据、温度内码（二进制）,13H ,15H:温度BCD码,16H,1BH:输入数字缓存,29H2FH：开关量及消抖动,30H37H:显缓,38H3CH:实时钟,另自行安排如下单元：,进程 、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 6字节、开门密码单元 3字节、等单元，以及一些标志位,总流程方案,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,延时3050mS,I/O接口芯片（8255）及I/O初值初态,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(中断、定时、存储单元等）,显示内容送显缓,显示更新驱动,判当前进程界面，取相应内容按格式送显缓,房号输入处理,判输入房号，置相应对讲标志,密码输入处理,判输入是否是住户密码或是管理员密码，进行相应处理,应增加小数点和闪烁的判断显示,输出控制,将开门驱动标志位与对讲标志一起输出，控制L0L15，并计时一定时间。按键音、告警音等输出控制,开关量输入及消抖动,单按键PB7、PB5PB0模拟开门动作，有开门则置位开门驱动标志,设定时钟,设住户开门密码,*设管理员密码,*长时间无操作处理,*封锁密码开门,非基本进程并且无键按下就置位无操作标志位，并计时，30S返回基本进程。只要有键按下，则清标志，计时置初值。,键盘扫描,返回主流程,*温度采集存储,及显示数据处理,约每8mS采一次，以0.5S计算一次T,内,。,房号输入处理,在基本进程01H时,输入数字,则进入输房号进程,输入1位数字,则改进程码为10H,输入2位数字,则进程为11H,3位数字,进程为12H。,在12H进程，按下确定键，则：,核房号是否符合101601、102602；,房号符合，则置相应对讲控制位为“1”，计时1S;,不符合，则置告警标志，响23声；,进程改为01H。,若不是12H进程按下确定键，则：,则置告警标志，响23声；,进程改为01H。,房号输入处理,开始,是基本进程,？,Y,按下数字键09,？,Y,数字送数字缓存0单元,置进程为10H,返回,N,N,是10H或11H进程,？,Y,按下数字键09,？,Y,数字缓存单元滚存,数字送数字缓存0单元,进程码加1,N,确定键,？,Y,置告警标志,置告警计时初值,置进程为01H,N,N,A,是12H进程,？,A,Y,确定键,？,Y,房号符合,101601、,102602？,Y,相应对讲标志位置1,置对讲计时初值,返回,N,置进程01H,置告警标志,置告警计时初值,N,N,密码输入处理,在进程12H时,继续输入数字,则进入输密码进程,输入1位数字,则改进程码为13H,输入2位数字,则进程为14H,3位数字,进程为15H。,在15H进程，按下确定键，则：,核是否是住户开门密码，是；,则置相应开门驱动控制位为“1”，计时5S;,否则，核是否是管理员密码，不是则置告警标志，响23声；,计3次不是管理员密码，则封锁密码开门功能五分钟。,进程改为01H。,是 管理员密码，则,进程改为20H,。,若不是15H进程按下确定键，则：,则置告警标志，响23声；,进程改为01H。,开始,是12H14H进程,？,Y,按下数字键09,？,Y,数字缓存单元滚存,数字送数字缓存单元,进程码加1,返回,确定键,？,置告警标志,置告警计时初值,置进程为01H,Y,N,N,B,是15H进程,？,B,Y,确定键,？,Y,核住户开门密码？,Y,相应开门驱动标志位置1,置开门驱动计时初值,返回,N,置进程01H,N,N,核管理员密码,？,Y,置进程20H,N,置告警标志,置告警计时初值,置进程01H,时钟数据送缓存单元,设定时钟,在15H进程，按下确定键，是管理员密码，则改进程为20H,每输入1位数字，则进程码加1，可轮回修改，即进程为25H时，再输1位数字，进程又改为20H,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；,进程改为设住户开门密码30H,E,设时钟进程,20H25H？,Y,确定键？,Y,缓存单元数据,送实时钟单元,返回,N,数字键？,Y,置为设住户,开门密码进程,撤销键？,置为基本进程,Y,N,N,F,N,F,进程20H？,数字02？,Y,键号 缓存5单元,进程加1,返回,Y,N,进程21H？,缓存5单元=2？,Y,键号 缓存4单元,进程加1,Y,N,数字03？,N,Y,N,N,进程22H？,Y,数字05？,Y,键号 缓存3单元,进程加1,N,G,G,进程23H？,Y,键号 缓存2单元,进程加1,返回,N,进程24H？,Y,数字05？,Y,键号 缓存1单元,进程加1,N,进程25H？,Y,键号 缓存0单元,进程置为20H,N,N,设住户开门密码30H35H,在设时钟进程，20H25H,按下确定键，则改进程为30H,每输入1位数字，则进程码加1，进程为35H时，再输1位数字，进程仍为35H。,进程35H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40H,30H,35H时,按下取消键则不保存退出,进程改为01H,设管理员密码(第一遍)40H45H,在设管理员密码进程35H,按下确定键，则改进程为40H,每输入1位数字，则进程码加1，进程为45H时，再输1位数字，进程仍为45H。,按下确定键，则暂存存管理员密码；,进程改为设管理员密码(第二遍)50H,40H 45H时,按下取消键则不保存退出,进程改为01H,设管理员密码(第二遍)50H55H,在设管理员密码(第一遍)进程45H,按下确定键，则改进程为50H,每输入1位数字，则进程码加1，进程为55H时，再输1位数字，进程仍为55H。,按下确定键，则与第一遍管理员密码比对；,相同则保存密码,不同则不保存,进程改为01H,50H 55H时,按下取消键则不保存退出,进程改为01H,