智能鎖門系統(tǒng)

摘 要：本系統(tǒng)以STC80C51單片機(jī)為控制核心，具有定時(shí)開(kāi)門，定時(shí)鎖門，語(yǔ)音播報(bào)以及防拆報(bào)警功能，在特殊情況下亦可手動(dòng)控制開(kāi)門鎖門，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)安裝開(kāi)門按鈕，實(shí)現(xiàn)控制室、現(xiàn)場(chǎng)兩地控制。鎖采用磁力鎖，利用電生磁原理，通電鎖門，斷電開(kāi)門；通過(guò)單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)定時(shí)通電斷電功能；通過(guò)ISD4002語(yǔ)音芯片實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音播報(bào)功能；并安裝防拆報(bào)警裝置，非法開(kāi)門時(shí)報(bào)警器報(bào)警，提高了安全性。

關(guān)鍵詞：智能；鎖門；單片機(jī)；磁力鎖；防拆；語(yǔ)音播報(bào)

中圖分類號(hào)：TP18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2014） 04-0000-01

一、引言

近年來(lái)，伴隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，自動(dòng)化程度日益提高，人們生活水平也隨之提高，生活節(jié)奏也逐漸加快，因而如何更加省時(shí)省力的完成日常生活中的事情也顯得更加重要。本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)開(kāi)門鎖門的自動(dòng)化，尤其對(duì)于像學(xué)校這樣教室較多，每天需要有人定時(shí)開(kāi)門鎖門的場(chǎng)所非常適用，并且具有語(yǔ)音播報(bào)和防拆報(bào)警功能，在大量的節(jié)省人力和時(shí)間的同時(shí)，也大大的提高了安全性，會(huì)給人們的生活帶來(lái)極大的便利。

二、系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)硬件由電源模塊，磁力鎖模塊，語(yǔ)音播報(bào)模塊以及防拆報(bào)警模塊構(gòu)成，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

（一）定時(shí)裝置

本系統(tǒng)的定時(shí)功能主要由單片機(jī)編程控制電源的開(kāi)與關(guān)來(lái)完成。因?yàn)镸CS-51單片機(jī)內(nèi)部集成了兩個(gè)定時(shí)器，所以不需要外加定時(shí)器專用芯片就能夠進(jìn)行內(nèi)部定時(shí)，使得電路系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單。一個(gè)可用來(lái)定時(shí)控制電磁鎖電源的開(kāi)與關(guān)，從而控制電磁鎖磁場(chǎng)的形成與消失達(dá)到定時(shí)開(kāi)門關(guān)門的功能；另一個(gè)可以定時(shí)控制語(yǔ)音播報(bào)，達(dá)到提醒室內(nèi)人員在鎖門前離場(chǎng)的效果。

（二）磁力鎖

磁力鎖，顧名思義就是是利用電生磁的原理，即通電導(dǎo)線的周圍會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)磁力鎖通電時(shí)會(huì)形成磁場(chǎng)，從而使電磁鎖產(chǎn)生吸力，吸附門框上安裝的鐵板而達(dá)到鎖門的效果；反之，斷電時(shí)磁場(chǎng)消失，磁力隨之消失，門自動(dòng)打開(kāi)。

（三）防拆報(bào)警

防拆報(bào)警電路如圖2所示，電路主要以NE555為核心，其余有電阻、電容、三極管，按鍵開(kāi)關(guān)組成，發(fā)聲報(bào)警元器件采用揚(yáng)聲器。將電路安裝在設(shè)備內(nèi)部，采用按鈕失壓式，在正常的情況下按鍵開(kāi)關(guān)由于受到外部裝置的壓力而處于常閉狀態(tài)，從而將NE555的第四引腳短接至地，使得第四引腳的點(diǎn)位為零，揚(yáng)聲器B無(wú)聲，處于監(jiān)視狀態(tài)。當(dāng)有人非法拆鎖時(shí)按鍵開(kāi)關(guān)由于失去外部裝置的壓力而斷開(kāi)，NE555的第四引腳的電位因?yàn)榫w管VT從0V變?yōu)?V，因此555震蕩使揚(yáng)聲器發(fā)聲。

（四）語(yǔ)音播報(bào)

此模塊是用來(lái)語(yǔ)音提示的，其功能是利用ISD4002語(yǔ)音芯片實(shí)現(xiàn)的，先將提示語(yǔ)音如“教室門即將關(guān)閉，請(qǐng)室內(nèi)人員離開(kāi)，以免被鎖室內(nèi)”錄制到芯片中，再利用單片機(jī)編程控制其在門鎖之前定時(shí)播放以提醒室內(nèi)人員離開(kāi)以免被鎖。和以往先A/D轉(zhuǎn)換再D/A轉(zhuǎn)換模式的語(yǔ)音芯片相比，ISD4002語(yǔ)音芯片的不同之處在于采用了直接存儲(chǔ)模擬信號(hào)技術(shù)使得音質(zhì)更加自然，可使人們更清晰的聽(tīng)到語(yǔ)音提示內(nèi)容。

三、結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心，利用單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能控制電磁鎖的開(kāi)與關(guān)，并且電磁鎖關(guān)之前有語(yǔ)音語(yǔ)音播報(bào)避免了室內(nèi)人員被鎖情況的發(fā)生，同時(shí)電磁鎖上安裝防拆報(bào)警裝置實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警，提高了安全性。總體說(shuō)來(lái)這個(gè)設(shè)計(jì)不僅節(jié)約了勞動(dòng)力，也更加的安全，是一款非常實(shí)用的產(chǎn)品，會(huì)極大地方便人們的生活。本系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上還可以擴(kuò)展功能，例如可以在電磁鎖上安裝溫度傳感器來(lái)增加火災(zāi)報(bào)警功能。

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[作者簡(jiǎn)介]王曉瑞（1993.01-），女，河北邢臺(tái)人，北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)生，本科在讀，研究方向：電子信息工程；姚永杰（1992.04-），男，河北邯鄲人，北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)生，本科，研究方向：自動(dòng)化；王懷智（1992.03-），男，吉林人，北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)生，本科，研究方向：自動(dòng)化。