微处理器程序设计-以51单片机为例 课件 项目1 智慧校园门禁智能控制 任务1.5

项目一智慧校园门禁智能控制

冯蓉珍

《微处理器程序设计》任务1.5智慧校园门禁智能控制项目实施任务目标

通过本任务的设计和制作，培养学生利用微处理器矩阵键盘实现智慧校园门禁的智能控制的能力。

首先设置一个默认的数字作为密码。从矩阵盘中按下某一个按键，如果这个按键的值和设置的密码的值相同，则数码管显示“8”或者显示按键值，发光二极管点亮。门锁所连接的电机转动正向转动。否则数码管交替显示“E”和“-”，门锁不动，发光二极管不亮，并且蜂鸣器报警任务1.5智慧校园门禁智能控制项目实施知识准备一、直流电机介绍

直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。直流电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场，由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢，由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成。直流电机没有正负之分，在两端加上直流电就能工作。交换接线，可以形成正反转。任务1.5智慧校园门禁智能控制项目实施任务实施

门禁密码预先设置好。用户进门前按下矩阵键盘中的某一个按键，若此按键的值和设置的密码一致，则连接门锁的电机转动而开门，同时门口的照明灯点亮，数码管显示“8”或者按键值。若是按键错误，则电机不转动，门禁不打开，门口灯不亮，数码管交替显示“E”“-”三次，同时蜂鸣器报警。1、硬件电路设计

门锁用电机表示，仿真图中电机连接微处理器的P3.3和P3.4，报警蜂鸣器通过三极管连接到微处理器的P3.7。数码管连接到P2端口。矩阵键盘连接方式是“子任务四矩阵键盘控制数码管显示”一样。硬件电路如图1-87任务1.5智慧校园门禁智能控制项目实施任务实施图1-87硬件电路图任务1.5智慧校园门禁智能控制项目实施任务实施2、软件编程（1）设置密码

定义一个变量password表示设定的密码，在主函数中给password设置的初始值密码为9。 password=9;（2）读取矩阵键盘值

编写scan_key();子函数，得到按键值,没有按键按下的话，按键值变量keynum值为20；（3）门禁打开还是关闭

判断读取到的按键值是否和设置的密码一致，如果一致则打开门禁，即点亮led灯，数码管显示“8”，也可显示按键的值，给电机正向通电，将电源正向加到电机上，电机转动延时一段时间后而开锁。若是要关锁则微处理器给电机反向通电，电源反向加到电机两端，电机反转一段时间后停止表示门锁关闭。若是输入错误，led灯不亮，数码管循环显示三次“E”和“-”，电机不工作，但是蜂鸣器导通报警。调用scan_key()子函数读取按键值，keynum=scan_key();判断是否有按键按下，如果没有按键按下，什么都不做。任务1.5智慧校园门禁智能控制项目实施任务实施if(keynum==20){

led=1;//灯不亮

beep=1;//蜂鸣器不响

P2=0xff;//数码管不显示}如果有按键按下，判断按键值是否为设定的密码值，如果是，点亮led，数码管显示按键值,电机正转并延时一段时间。elseif(keynum==password){

led=0;//灯亮

P2=table[keynum];//数码管显示密码

jdq1=1;jdq2=0; delay(500);dq1=0;jdq2=1;//此处电机反转模拟关锁

delay(500);

jdq1=0;jdq2=0;//电机停转

keynum=20;}任务1.5智慧校园门禁智能控制项目实施任务实施如果不是设定密码值，led不亮，数码管显示“E”和“-”，并且蜂鸣器报警三次停止。 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任务1.5智慧校园门禁智能控制项目实施任务实施3、仿真调试

编译调试程序下载到仿真电路，运行hex，按下矩阵键盘按键，观察电机，数码管，led灯和蜂鸣器的状态。图1-88仿真运行效果任务1.5智慧校园门禁智能控制项目实施任务实施4、开发板运行

将矩阵键盘、数码管、发光二极管led、蜂鸣器、电机和微处理器的连接如图所示，将hex文件下载到开发板后，分别按下矩阵键盘中的按键，观察数码管，电机和蜂鸣器以及发光二极管led灯的状态。图1-89开发板连线图任务1.5智慧校园门禁智能控制项目实施任务实施

仿真电路中直流电机由微处理器的两个端