芯耀
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門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求：
基于ATmega328（ATmega328數(shù)據(jù)手冊(cè)）單片機(jī)設(shè)計(jì)，具有通話、振鈴、摘機(jī)、通話、開(kāi)鎖功能，還要有鍵盤(pán)和顯示電路。
門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路：
- 系統(tǒng)用到AD、UART、PWM、SPI，考慮成品的體積，采用arduino nano
- 語(yǔ)音采樣使用駐極體麥克風(fēng)，經(jīng)200倍前置放大，再進(jìn)行8位AD采樣，采樣率8kHz，可達(dá)到電話音質(zhì)，滿足需求
- 門(mén)禁系統(tǒng)通信的特點(diǎn)是多對(duì)一，距離10~100m，通信速率要滿足語(yǔ)音通信、控制信號(hào)傳輸，因此采用485通信，通信速率512Kbps
- 語(yǔ)音播放使用8位PWM，功放芯片采用常見(jiàn)的LM386
- 顯示屏采用Nokia5110，SPI通信
- 鍵盤(pán)采用10位ADC鍵盤(pán)，16個(gè)按鍵
- 開(kāi)鎖電路使用繼電器實(shí)現(xiàn)
1、Arduino Nano
主控直接采用arduino nano，由于485通信和下載程序共用0、1腳，因此要通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)切換0、1腳功能
2、電源電路
整個(gè)系統(tǒng)使用外部12v電源供電，用于驅(qū)動(dòng)繼電器和LM386,12v電源通過(guò)LM2940得到5v電源，Nokia5110顯示屏需要3.3v供電，直接采用nano上的3.3v電源
3、ADC鍵盤(pán)電路
由于arduino接口較少，直接采用ADC鍵盤(pán)，一次掛載20個(gè)按鍵沒(méi)有問(wèn)題，每個(gè)分壓電阻使用1kΩ，線性度非常不錯(cuò)。
4、485通信電路
使用了兩片MAX485組成了全雙工通信，實(shí)際測(cè)試，10m網(wǎng)線，2Mbps，完全不丟包，另外測(cè)試過(guò)2m，2Mbps的串口通信，也是完全不丟包
5、麥克風(fēng)采樣電路
語(yǔ)音采樣，使用普通駐極體麥克風(fēng)，經(jīng)過(guò)LM358的200倍放大后，送入ADC
6、功放電路
功放直接采用常見(jiàn)的LM386典型電路，PWM信號(hào)經(jīng)過(guò)積分電路，再送入LM386，為了提高音量，使用12v供電，實(shí)測(cè)效果不錯(cuò)，5v供電時(shí)，噪音非常大，稍微一大聲就失真
7、開(kāi)鎖電路
開(kāi)鎖功能可以通過(guò)電磁鎖實(shí)現(xiàn)，這里只用了繼電器并留出了接線口，繼電器電流也不小，保險(xiǎn)起見(jiàn)使用了一個(gè)9014擴(kuò)流，并反向并聯(lián)一個(gè)二極管吸收反向電流
8、畫(huà)好原理圖之后就是排版畫(huà)pcb了：
門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果：
經(jīng)過(guò)不斷的測(cè)試與完善，在12v供電情況下，語(yǔ)音通信清晰，聲音洪亮，基本無(wú)噪音，可改變從機(jī)地址，范圍為001~999，其他功能也基本實(shí)現(xiàn)了，如開(kāi)門(mén)、交互界面等等。
