智能家居门禁系统的研制41

项目研究报告

《智能家居门禁系统的研制》

项目研究报告

项目批准号 XZ0701

项目名称智能家居门禁系统的研制

项目负责人李辉

所在单位 XX经济学院

目录

一、研究的主要意义和目的 (3)

二、研究的主要内容、方法及过程 (3)

第一节研究主要内容 (3)

第二节研究方法 (3)

第三节研究过程 (3)

三、主要研究的成果介绍 (4)

第一节智能门禁系统概述 (4)

第二节语音提示模块设计 (4)

第三节智能拨号报警 (12)

第四节自动照明模块设计 (21)

第五节电子门锁模块设计 (26)

第六节设置无人状态模块设计 (30)

第七节单片机汇编程序设计 (31)

四、学术价值的的自我评价 (39)

五、成果的社会影响 (39)

第一节课题研究取得的主要业绩 (39)

第二节课题研究的应用前景和社会影响 (39)

六、研究XX存在的问题 (41)

参考文献 (41)

项目编号：XZ0701

《智能家居门禁系统的研制》

项目研究报告

项目组负责人：李辉

主要成员：X立亚

摘要：为了给人们提供一个安全，舒适和谐的家居环境，本文采用单片机AT89C51、语音芯片ISD2560等，构成一个具有语音留言、警告、笛声报警、智能电子门锁、人体红外线感应自动照明灯等功能的家居系统，用户可根据家庭的实际需要方便地进行扩展，此系统的设计体现了人性化,个性化和趣味化三大特点，使用方便，快捷，稳定，安全。

关键词：单片机；语音芯片；门禁系统

一、研究的主要意义和目的

众所周知，高科技带给我们生活的不断改善，更为我们提升需求层次，尽快达到马斯洛人类需求理论的第四层次，体验尊贵的价值提供了保障。如何把高科技尽快转化为产品，是世界各国技术人才追求的目标。随着社会的发展进步，家居门禁的研制也已成规模。门禁系统又称出入口控制系统，是一种高度智能化既可实时控制又可脱机使用的通道监管、报警安全系统。它是安全防X系统中非常重要的组成部分。在家庭防盗和智能控制中起到非常重要的作用，受到现代家庭的亲睐。如何使家居的门禁系统设计变的人性化、个性化、趣味化、实现智能性已经成为家居门禁设计的一个值得研究拓展和有市场价值的方向，本文就是基于这样的思想，以AT89C51单片机为核心结合一些传感器、其它智能芯片，以模块化、积木式的原则设计了一种家居门禁系统，其功能性，实用性，价值性都得到相当完善的理论研究。

二、研究的主要内容、方法及过程

第一节研究主要内容

单片机是一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。它具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，而且价值不断被扩大，广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。我们结合目前所学知识和市场上应用最普遍的AT89C51单片机，集合其他的接口芯片和辅助设备，组成了一个智能智能家居门禁系统。目前，我们已经对该系统进行了理论上的可行性分析和一些实验验证，得到了有关老师和专家的指导，并且于2008年四月份在《科学技术与工程》杂志社发表有关成果论文一篇。该门禁系统有五大功能模块组成：语音提示设计模块、计智能拨号报警设计模块、自动照明设计模块、电子门锁设计模块、设置无人状态设计模块。构成了一个性能上良好，功能上齐全的家居门禁。

第二节研究方法

我们采用理论、实验相结合方法，对智能门禁系统各个模块进行了认真的研究。

第三节研究过程

1、实验准备阶段（2007年4月—2007年4月）——总结经验，调整方向。

我们结合自己的基本情况以及老师的建议，通过对该项目的内容和原理进行了系统的分析，初步形成了项目研究方案和明确的努力方向。

2、初步实验阶段（2007年5月—2007年7月）——重点学习，努力提高

完成课题实验的各项准备后，我们对处于核心地位的单片机的有关知识进行了系统学习，

努力提高自己的综合能力，为项目的开展和研究做充分的准备。在此期间我们了解了单片机的硬件结构如定时器/计数器、中断系统、存储器、并行和串行I/O口等，然后是指令和软件编程，对于单片机的一些简单控制和编程有了一定的掌握。对于实验所用到的各中芯片资料进行大量收集，提取我们所需要的技术性资料。

3、全面研究阶段（2007年8月—2007年10月）——理论实验，全面推进

具备一定的研究基本条件，我们进行了有关元器件的购买，进入实验和理论结合的阶段。完成了单片机的焊接和测试，并利用其进行语音控制的实验等。

4、项目总结阶段（2007年10月—2008年3月）——提炼精华，成果展示

根据项目研究方案和结题要求，本项目组认真开展了结题工作，对实验过程和主要内容进行了总结提炼，对该智能门禁系统进行深度的理论分析，以便形成有价值的研究成果。我们把一些模块的实验验证和理论分析的结果进行了汇总，然后进行了论文的撰写。于2008年年初在《科学技术与工程》杂志社发表有关成果论文一篇。

三、主要研究的成果介绍

第一节智能门禁系统概述

智能家居门禁系统把自动照明、语音提示录音、设置无人状态、智能电子门锁和智能语音拨号报警系统通过AT89C51单片机连接在一起，构成一个智能化、智能的家庭实用型门禁系统。其系统框图见图1.1。

图1.1: 多功能门禁系统

以单片机AT89C51为核心，把语音芯片ISD2560接口所构成的外设电路以及其他智能设备电路与单片机的数据存储器(RAM)和程序存储器(EPROM)统一编制址的方式把两片器件挂入数据地址总线中，构成了一个智能家居门禁系统。图1.2给出的是智能门禁系统模块原理。

图1.2: 智能门禁系统模块原理电路结构简图

第二节语音提示模块设计

2.1简述

过去，数码语音的开发设计不但结构设计复杂、编程录制麻烦、开发生产成本高，而且音质欠佳，难以实用。现在，一切都发生了彻底的改变：单芯片设计、任意语言音乐随录随放、断电语音不丢失、音质接近磁带效果、控制功能强大、价格低廉……等等，这一切就是ISD数码语音电路给我们带来的变革。在多媒体技术广泛应用、市场竞争日益激烈的今天，几乎所有的产品都更注重人机界面的友好性、易用性和安全性，人性化的语音提示是最自然、最廉价、最有效的手段，它可以为您设计的产品升级换代，让您的新产品“开口说话”，使它更具说服力、竞争力。

ISD系列语音电路是美国ISD（Information Storage Device）公司的专利新产品，它打破了传统的先A/D再D/A的模式，而采用独特的直接存储模拟信号技术，从而大大提高了存储密度，且使模拟信号得到永久保存。ISD系列电路以其音质自然、使用方便、单片存储、反复录放、低功耗、抗断电等众多优点立即在语音应用领域确立了其不可争辩的霸主地位，