微處理器程序設計-以51單片機為例 課件 項目1 智慧校園門禁智能控制 任務1.5

項目一智慧校園門禁智能控制

馮蓉珍

《微處理器程序設計》任務1.5智慧校園門禁智能控制項目實施任務目標

通過本任務的設計和制作，培養(yǎng)學生利用微處理器矩陣鍵盤實現(xiàn)智慧校園門禁的智能控制的能力。

首先設置一個默認的數(shù)字作為密碼。從矩陣盤中按下某一個按鍵，如果這個按鍵的值和設置的密碼的值相同，則數(shù)碼管顯示“8”或者顯示按鍵值，發(fā)光二極管點亮。門鎖所連接的電機轉動正向轉動。否則數(shù)碼管交替顯示“E”和“-”，門鎖不動，發(fā)光二極管不亮，并且蜂鳴器報警任務1.5智慧校園門禁智能控制項目實施知識準備一、直流電機介紹

直流電機的結構應由定子和轉子兩大部分組成。直流電機運行時靜止不動的部分稱為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場，由機座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷裝置等組成。運行時轉動的部分稱為轉子，其主要作用是產(chǎn)生電磁轉矩和感應電動勢，是直流電機進行能量轉換的樞紐，所以通常又稱為電樞，由轉軸、電樞鐵心、電樞繞組、換向器和風扇等組成。直流電機沒有正負之分，在兩端加上直流電就能工作。交換接線，可以形成正反轉。任務1.5智慧校園門禁智能控制項目實施任務實施

門禁密碼預先設置好。用戶進門前按下矩陣鍵盤中的某一個按鍵，若此按鍵的值和設置的密碼一致，則連接門鎖的電機轉動而開門，同時門口的照明燈點亮，數(shù)碼管顯示“8”或者按鍵值。若是按鍵錯誤，則電機不轉動，門禁不打開，門口燈不亮，數(shù)碼管交替顯示“E”“-”三次，同時蜂鳴器報警。1、硬件電路設計

門鎖用電機表示，仿真圖中電機連接微處理器的P3.3和P3.4，報警蜂鳴器通過三極管連接到微處理器的P3.7。數(shù)碼管連接到P2端口。矩陣鍵盤連接方式是“子任務四矩陣鍵盤控制數(shù)碼管顯示”一樣。硬件電路如圖1-87任務1.5智慧校園門禁智能控制項目實施任務實施圖1-87硬件電路圖任務1.5智慧校園門禁智能控制項目實施任務實施2、軟件編程（1）設置密碼

定義一個變量password表示設定的密碼，在主函數(shù)中給password設置的初始值密碼為9。 password=9;（2）讀取矩陣鍵盤值

編寫scan_key();子函數(shù)，得到按鍵值,沒有按鍵按下的話，按鍵值變量keynum值為20；（3）門禁打開還是關閉

判斷讀取到的按鍵值是否和設置的密碼一致，如果一致則打開門禁，即點亮led燈，數(shù)碼管顯示“8”，也可顯示按鍵的值，給電機正向通電，將電源正向加到電機上，電機轉動延時一段時間后而開鎖。若是要關鎖則微處理器給電機反向通電，電源反向加到電機兩端，電機反轉一段時間后停止表示門鎖關閉。若是輸入錯誤，led燈不亮，數(shù)碼管循環(huán)顯示三次“E”和“-”，電機不工作，但是蜂鳴器導通報警。調用scan_key()子函數(shù)讀取按鍵值，keynum=scan_key();判斷是否有按鍵按下，如果沒有按鍵按下，什么都不做。任務1.5智慧校園門禁智能控制項目實施任務實施if(keynum==20){

led=1;//燈不亮

beep=1;//蜂鳴器不響

P2=0xff;//數(shù)碼管不顯示}如果有按鍵按下，判斷按鍵值是否為設定的密碼值，如果是，點亮led，數(shù)碼管顯示按鍵值,電機正轉并延時一段時間。elseif(keynum==password){

led=0;//燈亮

P2=table[keynum];//數(shù)碼管顯示密碼

jdq1=1;jdq2=0; delay(500);dq1=0;jdq2=1;//此處電機反轉模擬關鎖

delay(500);

jdq1=0;jdq2=0;//電機停轉

keynum=20;}任務1.5智慧校園門禁智能控制項目實施任務實施如果不是設定密碼值，led不亮，數(shù)碼管顯示“E”和“-”，并且蜂鳴器報警三次停止。 else{ keynum=20; for(k=0;k<3;k++){ led=1; beep=0; P2=table[14];//"E" delay(50); P2=0x3f;//00111111"-" delay(50);

beep=1; delay(100);

}//for

}//else任務1.5智慧校園門禁智能控制項目實施任務實施3、仿真調試

編譯調試程序下載到仿真電路，運行hex，按下矩陣鍵盤按鍵，觀察電機，數(shù)碼管，led燈和蜂鳴器的狀態(tài)。圖1-88仿真運行效果任務1.5智慧校園門禁智能控制項目實施任務實施4、開發(fā)板運行

將矩陣鍵盤、數(shù)碼管、發(fā)光二極管led、蜂鳴器、電機和微處理器的連接如圖所示，將hex文件下載到開發(fā)板后，分別按下矩陣鍵盤中的按鍵，觀察數(shù)碼管，電機和蜂鳴器以及發(fā)光二極管led燈的狀態(tài)。圖1-89開發(fā)板連線圖任務1.5智慧校園門禁智能控制項目實施任務實施

仿真電路中直流電機由微處理器的兩個端