2.4 密码锁按键、显示与报警
2.4.
4x4键盘,用1根线控制。如图3所示,利用16个串联的200 Ω电阻将Vcc进行分压,2只电阻节点处连按键开关一端,另一端接个100 Ω电位器后再连高电平(方便校正),利用MB95F204K自带的A/D转换器,将末端电位进行采集,并译码成各个按键编号即可。利用此单片机要在其内部的A/D采样引脚处加一个0.1μF电容,以增加采样时间,提高A/D转换精度。该设计方案充分利用了MB
对采样结果的译码有多种方案:1)直接将采样结果(8 bit)除以16。将其商调整后作为按键的编号。可调整连接电阻尾部的电位器来校正,或者在编程时将商进行校正。此方案的优点是程序简单,缺点是误码率较高,因为所串的电阻阻值存在个体差异,并非都精确等于200 Ω。不过可以用精度较高的电阻来实现,也可降低误码率。2)在硬件电路完成后,对每个按键都进行多次采样,根据实际的采样结果划分每个按键的电压范围,一个按键对应一个采样范围,避开电阻不精确的同题,这样就使得按键的准确度极大地提高,误码率非常低,缺点是程序稍显复杂,要占用一定的程序资源。本系统采用的就是这种方案。
2.4.2 显示屏
本系统采用GJ
2. 4.3 报警喇叭
报警喇叭用于在非正常开门时,发出报警信号。采用了一个报警铃声的模块,并用三极管2N3904对其信号进行放大,来驱动喇叭。报警时电流较大,由单片机通过继电器控制喇叭的开断。
2. 4.4 红外传感器
当门被打开时传感器产生触发信号,若同时用户并未正确输入密码或刷卡,则单片机控制GSM模块使之发送报警短信,喇叭发出报警声。
在门中或门后加一个38 kHz调频的红外线收发对管,一个固定在门上,另一个固定在门框上。当门关上时,两个在一条线上,接收管能够接收到发射管的信号,当门被打开时,收发管不再一条直线上,则接收管不能接收到。采用38 kHz调频的红外线收发对管以增加其抗外界干扰能力。
3 单片机程序
3.1 AT指令
AT即Attention,AT指令集是从终端设备(Terminal Equipment,TE)或数据终端设备(Data Terminal Equipment,DTE)向终端适配器(Terminal Adapter,TA)或数据电路终端设备(Data Circuit Terminal Equipment,DCE)发送的。通过TA,TE发送AT指令来控制移动台(Mobile Station,MS)的功能,与GSM网络业务进行交互。单片机通过发送AT指令对GSM模块进行收发的控制。例如:
串口输入:“AT+CMGF=1\r”,由默认的PDU模式切换到TEXT模式。
串口输入:AT+CMGS=“15008000000” “\r”,发短信到15008000000。
串口输入:“xxx......xx\xla”,发送的内容是“xxx......xx”。
3.2 单片机总系统程序
采用富士通单片机专用的编程软件SOFTUNE V3来进行单片机编程,利用富士通单片机的专用适配器进行下载。此系统模块较多,控制较复杂,应当按照功能或者使用情况编写多个函数。倒如对RF模块和 GSM模块的读写都必须用单独的函数来实现,因为这两个模块在读写时都有较为严格的时序要求,尤其是RF模块,每发送一次控翻命令之间都有严格的延时要求,延时不够时易出现读写错误,延时太久,速度又太慢,故必须耐心进行调试。通过液晶屏显示的提示信息必不可少,以方便用户通过键盘进行系统设置,但提示信息要力求简练,因为系统程序较为庞大,以节省系统资源。程序的大致的流程图如图4所示,密码验证有3种方式,刷卡要验证卡号是否有对应的用户,输入密码要验证是否是对应用户的密码,密码如果是通过手机发送的,在接收到短信时还要验证手机号是否是对应用户的手机号。
4 上位机软件
本系统是利用易语言开发的上位机软件,防盗系统通过串口与Pc机相连,上位机软件的作用是方便管理员或用户修改用户信息,包括增加或删除用户,更改用户名、密码、手机号、IC卡以及管理员的信息。在上位机软件打开前必须加上管理员登陆窗口,对登陆者的用户名和密码进行校验,防止出现安全漏洞。
5 结束语
本系统设计是基于GSM模块和RF模块,具有短信报警,及刷卡,密码,短信3种开门方式的防盗系统。将GSM模块的短信功能融入到防盗系统中,因而具有了短信报警功能,报警范围不再受距离的限制,使得锁更加安全、智能化。同时,管理员可以通过密码登录上位机程序,或者通过按键登录系统,可自由设置开锁方式,刷IC卡或输入密码,或同时都用;管理员可方便地进行用户删减,而不必换锁;配置可以根据需要进行增减。为了进一步的应用,可将多个系统组成一个安全防盗体系,配合防盗摄像头,通过上位机软对系统进行实时监控。