基于ATmega328的门禁系统完整设计与实现

设计思路基于Arduino Nano简化开发，结合了AD、UART、PWM、SPI等通信协议，实现了多对一的门禁通信特点，通信距离在10到100米之间，通信速率高达512Kbps，语音采样使用了驻极体麦克风，并经过放大和AD采样，达到了电话音质。通信使用RS485总线，Nokia5110显示屏和ADC键盘用于显示与输入，开锁功能通过继电器实现。系统设计涉及Arduino Nano、电源电路、ADC键盘电路、485通信电路、麦克风采样电路、功放电路以及开锁电路等多个硬件模块。" 详细知识点: 1. Arduino Nano: - 作为主控制器，简化了设计流程，适合快速原型制作和小规模项目。 - 通过拨码开关切换0、1脚功能，实现程序下载与485通信共用接口。 2. 电源电路: - 系统由外部12V电源供电，支持继电器和LM386功放。 - 使用LM2940进行电源转换，得到5V和3.3V电源，分别供应MCU和Nokia5110显示屏。 3. ADC键盘电路: - 使用1kΩ电阻实现分压，支持多达20个按键，线性度良好。 - 直接连接到Arduino Nano的模拟输入端，节省数字接口。 4. 485通信电路: - 采用两片MAX485芯片实现全双工通信，支持高数据传输速率。 - 在10米距离内以2Mbps速率通信，无丢包现象。 5. 麦克风采样电路: - 驻极体麦克风采集语音信号，通过LM358进行200倍前置放大。 - 放大后的信号送入ATmega328的ADC进行8位AD采样，采样频率为8kHz。 6. 功放电路: - 使用LM386芯片构建典型放大电路，满足8位PWM信号播放。 - 为了提高音量，采用12V供电，实测效果良好。 7. 开锁电路: - 通过继电器实现电磁锁控制，外接9014扩流管和二极管防止反向电流损坏。 8. 门禁系统源码及程序设计分析: - 提供了门禁系统的源代码，详细分析了程序逻辑与结构。 - 包括了串口通信、键盘扫描、显示更新、语音播放、开锁控制等功能的实现代码。 门禁系统设计结果: 在经过多次测试与改进后，系统在12V供电条件下，语音通信质量得到保障，声音洪亮且几乎无噪音。系统支持从机地址设置，范围为001至999，其他如开门、交互界面等基本功能亦得到实现。 【压缩包子文件的文件名称列表】中包含了与门禁系统相关的各类资源文件，如原理图、PCB源文件、源代码以及设计资料。具体文件命名如FuMoXObNKvYTeY5X768kOEZEP36l.png表示某设计原理图，rs485_test1.rar可能包含RS485通信测试数据或代码，门禁系统硬件设计.zip和门禁系统源码及程序设计分析.zip分别提供硬件设计文件和源码分析文档。