基于stc89c52单片机的超声波门禁系统设计

（1．南京景凡软件技术有限公司，江苏 南京 211101；2.南京恒星自动化设备有限公司，江苏 南京 211101）

【摘 要】目前，我国的住宅已进入一个新的发展时期，住宅需求从追求简单生存空间向追求数量、质量、功能、服务等过渡。要提高住宅质量，就必须充分利用现代建筑技术、计算机网络技术等信息技术。在此背景下，门禁系统由传统的方式向智能化方式转变，智能开关门禁已被广泛应用在普通家庭、商场等。文章主要阐述了基于STC89C52单片机的门禁系统的硬件电路构成、工作原理、软件模块的设计方法。实验证明，该系统结构设计合理，系统运行可靠，有良好的测量精度和灵敏度，符合各大商场的需要，具有一定的现实意义和使用价值。

【关键词】门禁系统；STC89C52；超声波；红外传感器中图分类号：U491.71󰀃󰀃󰀃󰀃文献标志码：A󰀃󰀃󰀃文章编号：2096-5699（2019）04-0226-01

超声波门禁系统是增加安全可靠性辅助装置。它由超声波传感器、控制器、显示器和蜂鸣器等部分组成；门禁系统是以超声波来测量出离门最近的物体的距离，并在液晶显示器上显示出来。门禁系统的优点在于主体人可以通过对蜂鸣器的判断来知晓门的开关状态。在超声波模式下，超声波测量到的距离右确定门的开关状态超声波门禁系统是由超声波和密码混合开门系统。该系统可能通过红外摇控设置其密码开门的时间段和超声波开门的时间段，设置成功后由单片机进行到点切换。也可通过设置其单模式即为超声波开门模式或密码开门模式，该模式下任何时候只采用该模式方式开门而不切换。系统设计了两级菜单和主界面。在主界面中显示当前日期时间和温度，并显示当前处于哪种模式。除这些功能外，代码较为复杂的为密码的匹配、密码的修改、时间的修改以及输入退格等。整个系统属于前后台系统，不涉及其他商业系统，设计简单。主要实现功能：在密码开门时间段使用密码开门，在非密码时间段则使用超声波测量人和门的距离来开门。其中密码开门时间段可以根据实际应用不同而进行修改，开门模块会根据当前系统时间来自动切换当前开门模式。系统也可以独立的设置开门模式，设置独立开门模式时系统不会根据当前时间来切换开门模式，而使用独立的密码开门或超声波开门。除了核心功能外系统还提供了当前的温度和当前的时间日期等，也可对当前时间和日期进行修改，以及密码的修改和匹配。所有的设置都由遥控器来完成，所有的人机交换由12864来完成，密码存储由AT2402完成等。其主要内容分为硬件设计、软件设计及系统测试三个部分。1 总体设计图1󰀃门禁系统结构框图

系统采用STC89C52单片机作为控制芯片，包括超声波接收模块、红外发射模块、LCD 液晶显示模块，语音、报警模块、时间显示模块、DS18B20 温度采集及显示模块。硬件设计主要包括：主控芯片STC89C52的支撑电路、CH341串行口下载调试电路、电源转换电路、超声波发射与接收电路、DS18B20温度测量电路、DS1302时钟芯片、蜂鸣器报警电路等部分。整个电路是以51单片机为核心，单片机发射出40KHZ的方波信号，通过发射电路发射出，再通过接收电路接收返回波反馈到单片机上。

2 MCU软件设计

该系统的软件部分通过以下几个模块来实现设计所需的功能，其中12864.c中主要为液晶显示器的驱动及时间、温度、超声波距离转换显示。ds18b20.c、ds1302.c、i2c.c分别为温度、时间、存储芯片的驱动程序。ifria.c实现红外遥控器的解码并返回码值。Soic.c中为超声波的驱动返回所测距离。最为复杂的就为operate.c文件，它实现主菜单和子菜单的显示、密码的匹配、密码修改、时间修改、模式切换，智能切换时间段设置。从红外返回的键值为0x00～0x0f，共16个键其中0～9为数字键，用于设置时间、密码操作、时间段设置等。而0x0a在系统中表示退格作用，0x0b、0x0c表示菜单的选择和时间修改时的选择分别为向上和向下选择。0x0d为进门请求按键，进门请求只有在主界面时才被响应，进门需要密码匹配。同时些按键在设置混合模式时间段时进行时间的保存。0x0e为确认键和进入主菜单片机键，此键的使用较为频繁。在密码确认密码修改时间修改等在确认时都用到此键。0x0f为返回键。在门为打开状态时并系统界面处于主界面时此键用于关闭大门。

基于STC89C52单片机的门禁系统通过51ST89C52控制器实现利用超声波准确测量出距离且正常显示到LCD12864液晶屏上、以及温度的正常显示、利用DS1302时钟芯片驱动程序显示时间的正常走时，还可通过按键进行对时间的调整及更改，当超声波测得的距离超过一定的范围之内，蜂鸣器会进行报警，同时门的开关状态也会发生改变，其中所有的设置都由遥控器来完成，所有的人机交换由12864来完成，密码存储由AT2402完成等。该系统具有成本低、高性能、高可可靠性，且有良好的测量精度和灵敏度等特点，对于各大商声场有很好的帮助，同时也适用于小区住房。系统总体结构框图如图1所示。226

2019年4期花炮科技与市场