智能锁门系统

摘 要：本系统以STC80C51单片机为控制核心，具有定时开门，定时锁门，语音播报以及防拆报警功能，在特殊情况下亦可手动控制开门锁门，同时现场安装开门按钮，实现控制室、现场两地控制。锁采用磁力锁，利用电生磁原理，通电锁门，断电开门；通过单片机编程实现定时通电断电功能；通过ISD4002语音芯片实现语音播报功能；并安装防拆报警装置，非法开门时报警器报警，提高了安全性。

关键词：智能；锁门；单片机；磁力锁；防拆；语音播报

中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 04-0000-01

一、引言

近年来，伴随着科学技术的迅猛发展，自动化程度日益提高，人们生活水平也随之提高，生活节奏也逐渐加快，因而如何更加省时省力的完成日常生活中的事情也显得更加重要。本系统可实现开门锁门的自动化，尤其对于像学校这样教室较多，每天需要有人定时开门锁门的场所非常适用，并且具有语音播报和防拆报警功能，在大量的节省人力和时间的同时，也大大的提高了安全性，会给人们的生活带来极大的便利。

二、系统整体设计

本系统硬件由电源模块，磁力锁模块，语音播报模块以及防拆报警模块构成，系统整体结构框图如图1所示。

（一）定时装置

本系统的定时功能主要由单片机编程控制电源的开与关来完成。因为MCS-51单片机内部集成了两个定时器，所以不需要外加定时器专用芯片就能够进行内部定时，使得电路系统更加简单。一个可用来定时控制电磁锁电源的开与关，从而控制电磁锁磁场的形成与消失达到定时开门关门的功能；另一个可以定时控制语音播报，达到提醒室内人员在锁门前离场的效果。

（二）磁力锁

磁力锁，顾名思义就是是利用电生磁的原理，即通电导线的周围会产生磁场。当磁力锁通电时会形成磁场，从而使电磁锁产生吸力，吸附门框上安装的铁板而达到锁门的效果；反之，断电时磁场消失，磁力随之消失，门自动打开。

（三）防拆报警

防拆报警电路如图2所示，电路主要以NE555为核心，其余有电阻、电容、三极管，按键开关组成，发声报警元器件采用扬声器。将电路安装在设备内部，采用按钮失压式，在正常的情况下按键开关由于受到外部装置的压力而处于常闭状态，从而将NE555的第四引脚短接至地，使得第四引脚的点位为零，扬声器B无声，处于监视状态。当有人非法拆锁时按键开关由于失去外部装置的压力而断开，NE555的第四引脚的电位因为晶体管VT从0V变为9V，因此555震荡使扬声器发声。

（四）语音播报

此模块是用来语音提示的，其功能是利用ISD4002语音芯片实现的，先将提示语音如“教室门即将关闭，请室内人员离开，以免被锁室内”录制到芯片中，再利用单片机编程控制其在门锁之前定时播放以提醒室内人员离开以免被锁。和以往先A/D转换再D/A转换模式的语音芯片相比，ISD4002语音芯片的不同之处在于采用了直接存储模拟信号技术使得音质更加自然，可使人们更清晰的听到语音提示内容。

三、结束语

本系统以单片机为控制核心，利用单片机编程实现定时功能控制电磁锁的开与关，并且电磁锁关之前有语音语音播报避免了室内人员被锁情况的发生，同时电磁锁上安装防拆报警装置实现远程报警，提高了安全性。总体说来这个设计不仅节约了劳动力，也更加的安全，是一款非常实用的产品，会极大地方便人们的生活。本系统在此基础上还可以扩展功能，例如可以在电磁锁上安装温度传感器来增加火灾报警功能。

参考文献：

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[6]陈言俊.大学生创新竞赛实战――凌阳16位单片机应用[M].北京：北京航空航天大学出版社，2009.

[作者简介]王晓瑞（1993.01-），女，河北邢台人，北华航天工业学院学生，本科在读，研究方向：电子信息工程；姚永杰（1992.04-），男，河北邯郸人，北华航天工业学院学生，本科，研究方向：自动化；王怀智（1992.03-），男，吉林人，北华航天工业学院学生，本科，研究方向：自动化。