单片机双门互锁控制系统 毕业论文.doc

单片机双门互锁控制系统 目 录 1 引言 1 2 设计方案 1 2.1 设计思路 1 2.2 方案比较与论证 1 2.3 总体设计图 2 3 硬件电路及各部分原理分析 2 3.1 单片机系统 2 3.1.1 芯片介绍 2 3.1.2 单片机控制电路 3 3.2 自动门电路 4 3.3 门体检测电路 5 3.4 按键电路 6 3.5 语音电路 7 3.5.1 语音芯片介绍 7 3.5.2 功放（LM386）介绍 8 3.5.3 语音应用电路 9 3.6 电机驱动电路 9 3.7 电源电路 10 4 系统软件设计 10 4.1 软件总体流程图 10 4.2 语音流程图 11 5 结束语 12 致谢 12 参考文献 14 附录 1原理图 15 附录 2主程序 16 1 引言 在金融交易中，现金交易多通过柜台直接传递，特别是大额款项，存在很大的安全隐患，如何应对银行抢劫，保护生命、财产不受损失，是现有银行保卫系统直接面对的，也是一个最棘手的问题，基于此我们的研究设计的双门互锁联动门解决方案，其最大限度地降低了大额现金风险，整体解决方案是以单片机为控制核心，并具有报警和语音提示的双门互锁控制系统，使得大数目现金得以安全出入银行，同时也使得银行内部工作人员的安全有了保障。该方案以双门互锁联动实现款箱传递通过按键控制，实现双门联动以及同关、急停和报警等功能。 尾随抢劫，即在储蓄员开门后犯罪分子挟持储蓄员冲入柜台进行抢劫，是银行储蓄所抢劫犯罪中最常见的犯罪手段之一。因此，此类场所一道防盗门很难起到防抢劫作用。据公安部有关标准，金融机构、保密等机构必须使用联动互锁门，并且必须达到在正常使用条件下，打开一道门时另一道门不能被打开，形成一个进出通道。即在一道门开启情况下，从外部用钥匙或从内部都无法打开另一道门，这对设计提出了更高、更具体的要求，也是安全设计的核心。本文所介绍是基于单片机控制的联动门系统，门体采用的是松下自动门系列，该系统具有运行可靠、控制精确、使用方便、保密程度高等优点，特别适合于银行储蓄所、监狱等需场所。 2 设计方案 2.1 设计思路 根据系统设计要求可知，本系统的主要任务是完成人员对双门的操作，系统要做到任何时刻只有一个门被打开，只有在紧急情况下才由管理人员打开双门。因此单片机控制系统需要处理按键操作，需要驱动电动机来拖动二门的关闭和打开，以及检测门体的位置，另外，为了体现人性化系统需要语音提示和报警电路，可以让人们准确形象的知道门体的位置和状态。 2.2 方案比较与论证 根据题目的要求，设计任务主要完成自动门的双门联动、同关、急停和报警的控制，以下对系统的实现方案进行论证。 方案一：采用交流接触器、互锁按键、直流电动机、行程开关和点动按钮等器件构成的互锁联动柜台控制系统。但是此系统体积比较庞大、接线复杂、灵敏度低，由于使用了交流接触器使故障率比较高。因此不采用此方案。 方案二：采用PLC和行程开关构成的互锁联动柜台控制系统。此系统属于PLC控制系统，这种系统电路简单、可靠性较高。但是此系统安装维护比较复杂并且成本较高，故不采用此方案。 方案三：采用单片机和外围器件构成的智能型互锁联动门系统。利用AT89S51作为主控芯片，该系统具有硬件电路简单、成本较低、系统的灵敏度和可靠性较高等优点。我们的主要精力是用来设计软件，并且只须改变程序就可以增加其它功能便于系统的升级与维护。故选用此方案。 用单片机设计的联动门控制系统包含单片机系统、光电检测电路、按键、电机驱动、语音模块、和报警电路等单元电路。 2.3 总体设计图 根据以上论述，该系统主要由单片机系统、光电检测、电源电路、报警电路和语音电路组成。系统方框图如图1所示 图1 总体方框图 3 硬件电路及各部分原理分析 3.1 单片机系统 3.1.1 芯片介绍 在51系列单片机中，因考虑到本系统设计较大，需要比较多的口线， 故采用AT89S51型号的单片机，这样即可满足系统的设计要求，又比较经济，达到很高的性价比。 AT89S51是一个低功耗、高性能CMOS 8位单片机，片内含4KB ISP（IN-System Programmble）1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及89S51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大。 其主要特性如下： （1）兼容MCS-51指令系统 （2）4KB字节可编程闪存存储器 寿命：1000写/擦循环 （3）数据保留时间：10年 （4）全静态工作：0Hz-24Hz （5）4.5-5.5V工作电压 （6）三级程序存储器锁定 （7）时钟频率0-33MHz （8）128×8bit内部RAM （9）中断唤醒省电模式 （10）灵活的I