论文研究-基于ZigBee的门禁系统电子密码锁设计 .pdf

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基于ZigBee的门禁系统电子密码锁设计,胡兵,王刚,本文通过将STC89C54与CC2430相结合的方法,实现了一种通过ZigBee协议进行通信的门禁系统中的电子密码锁的设计,STC89C54作为电子密码锁的��
国武技论文在线 电子密码锁 zigbee 终端节K Zigbee ZigBee 路日器 协调器 上位机 图2门禁系统结构框图 系统实现功能:输入位密码,正确则打廾门锁,并向上位机发送门锁匚打廾信息,上 位机记录廾锁时间:若密码错淏,密码锁进行短报警,并向上位机发送密码输入错淏信息, 上位机记录密码输入错误时间:若连续输错三次,密码锁进行长报警,并向上位机发送存在 危险指令,上位机记录时间并向管理员报警。若要修改密码,密码锁会向上位机发送密码修 改请求指令,经管理员同意后,上位机返回同意修改密码指令,用户方可修改密码。上位机 可实时监控密码锁的开关状态,当密码锁超过一定时间未关闭,上位机将向管理员发岀警报。 硬件设计 硬件结构框图 硬件电路山单片机、键盘输入模块、显示模块、扬声器、开关锁机构以及 通信 模块组成,硬件结构框图如图所示。 扬声器 显示模块 键盘输入 甲片机 开关懺机构 Zigbee通信 模块 图3电子密码锁硬件结构框图 单片机我们选用 ,显示模块与键盘输入选用周立功公司的 来管理 数码管和键盘 通信模块选用 公司的 来实现相关功能 硬件芯片介绍 是一颗真正的系统芯片 解决方案。这种解决方案能够提髙性能并满 足以 为基础的 波段应用,及对低成本,低功耗的要求。它结合一个高 国武技论文在线 性能 直接序列扩频射频收发器核心和·颗工业级小巧高效的控制器。 的设计结合了 的及强大的外围模块,并且有种不同的版本,他们是 根据不同的闪存空间 和 来优化复杂度与成本的组合。 引胭排列图 如图所示。 P17 AVDD RF2 38 P16 AVDD SW 53 厂P15 RE _P14 IRX SWITCH飞 5P13 RF P32 :40 AVDD RF1 31 I7 DVDD AVDD PRE 30 RP1_1 AVDD_VCO 29 e P1 D VCO GUARD 287 0 RESET_N AVDD CHP 27 IT PO D RBAS2 26 1 [T2 PO_ 8品AvDD_F12 g 3 图4CC2430引排列图 单片是 系列单片机的派生产品。它们在指令系统、硬件结构和片内资 源上与标准单片机完全兼容,只是加大了内部程序存储器的容量。它的主要特 点有: 位内部 个位定时计数器( 个全双工、可编程串行通信口( 个中断源,个优先级; 个位口(位引脚) 和 电平全兼容; 供电时,工作频率为 )供电时,工作频率为 内部看门狗定时器(); 支持种省电模式:空闲、下电和等待,并且支持外部低电平中断退出下电模式。 是广州周立功单片机发展有限公司自行设计的数码管显示驱动及键盘扫描 管坦芯片。能够直接驱动位共阴式数码管(或只独立的),同吋还可以扫描 国武技论文在线 管甦多达只按键。其中有只按键还可以作为功能键使用,就像电脑键盘上的 键一样。另外 内部还设置有连击计数器,能够使某键按下后不松手 而连续有效。采用总线方式,与微控制器的接口仅需两根信号线。提供相应的函数库, 可通过调用函数直接实现显示与键盘输入相应功能。该芯片为工业级芯片,抗干扰能力强, 在工业测控中已有大量应用 硬件原理图 电了密码锁硬件原理图如图所示 SINuc54 =生 MAY 图5电子密码锁硬件原理图 软件设计 主程序框图 主程序实现以下功能: 上电后显示为“ 按下数字键后在相应位显示“” 如输入数字错误,按下退格键可清除上一位输入。 密码输入完毕后,按下确认键,如果输入窣码完全正确,绿灯亮起,锁打开。若输入 错误,视错误次数而定,如果错误小于三次,显示错误次数,红灯短闪烁,报警秒,显 仝部清除为“ ”。若错误三次,先显示“ 红灯长闪烁,报警秒 键盘输入被锁,由管理员端方能解锁,然后显小全部清除为“ ”。在各种情况下, 均向管理员发送密码锁状态。 在廾锁状态,输入要重置的密码,按下重置密码键,密码锁冋管理员发送修改密码 请求,如果管理员同意修改,屏幕闪烁,密码修改完毕。 在开锁状态下,按下关锁键,绿灯熄灭,显示全部清除为“ 电子密码锁主程序框图如图所示。 国武技论文在线 上电复位 初始化 是否有键按下 <是否为数字键 是否为退格键 清上一位显 <是为研认键 密码比较程 是否为重置密码 序 键 发送密码锁状 修玫密码程 是否为关锁键 关锁复 图6电子密码锁主程序框图 密码比较程序框图 密码比较程序框图如图所示。 国武技论文在线 初始化 密码是否完仝正确 Ye 开锁 报警次数3? 显示错谖次效并报 报警10秒 并锁住键盘 图7密码比较程序框图 修改密码子程序框图 修改密码子程序框图如图所示 初始化 <是否在开锁状态 发送修改密码请求 管理员是否司意修改 修改密码 结束 图8修改密码子稈序框图 结语 电子密码馈在生活生产的很多部门已被广泛使用,通过结合 技术,电子密码锁 不再孤立的起到防卫作用,而是更加系统化、规范化。结合通信与控制技术,数量庞大的电 子密码锁能够被统一进行管理,这使得电子密码锁的安全系数得到人幅度提高。鉴于 国武技论文在线 技术近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本等特点,这种电子密码锁在 学校、宾馆、仓库等许多地方具有良好的推广价值。 参考文献 李朝青单片杋原理与接口技术北京:北京航天航空大学出版社 修波 技术及其应用低压电器 李文仲,段朝玉 无线网络技术入门与实践北京:航天炕空大学出版社, 郑州新双恒信息技术有限公司 数据手册郑州:郑州新双恒信息技术有限公司, 万光毅,严义,邢春香单片机实验与实战教程北京:北京航大航空大学出版社, 广州周立功单片机发展有限公司 工作手册广州:广州周立功单片机发展有泵公司,

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