ARM9嵌入式控制的智能锁的研究

2018-09-28蔡彬

成功 2018年2期

蔡彬

广东轻工职业技术学院广东广州 510300

自嵌入式技术发展以来，使嵌入式系统迅速运用在众多设备中,产品化集约度高;例如将SOC应用在汽车电子信息方面,技术发展目标明确。此外，ARM具有性能高，但是其体积小，耗能低，以及代码密度紧凑等优点在全球知名度和认可度都非常的高。在工业方面应用的 AT91系列中32位微处理器，具有诸多外围应用接口和系统方面的接口，在片上和片外的存储器上可以进行灵活配置。为现在的工业需求解决了成本高的问题。

一、ARM9嵌入式

当前，嵌入式技术的应用越来越广泛，从航天科技到民用产品，嵌入式产品的身影无处不在，而这些嵌入式产品的核心——处理器决定了产品的市场和性能。在32位嵌入式处理器市场中，ARM处理器占有很大的份额。ARM不仅是一个公司、一种技术，也是一种经营理念，即由ARM公司提供核心技术，只出售芯片中的IP授权，采取了别具一格的“Chipless模式”(无芯片的芯片企业)，不参与生产，而是由合作厂商去生产具体的芯片和产品。

（一）嵌入式智能锁的类型

1.指纹锁

在智能锁市场尤其是家用智能锁市场中最主要的类型就是指纹锁，目前指纹锁已经受到广泛关注和运用。由于指纹锁便捷、时尚又能保证安全的特点所以风靡全球。目前指纹锁一类是半导体指纹锁，另一类是光学指纹锁，半导体指纹锁识别率高、速度快、体积小，安全；光学指纹头技术更成熟，抗刮和耐污性稍好。市面上的指纹锁一般同时兼具密码、感应、遥控等开启方式。

2.电子密码锁

电子密码锁在中国市场上普及率远远不及欧美日韩流行，在国内，主要运用在办公场所。虽然便捷时尚，但是缺点是要记住密码，所以其发展规模不及指纹锁庞大。比较适合于年轻人使用。

（二）嵌入式智能锁控制系统分析和设计

该智能锁控制系统由单片机系统，LED数码显示管以及报警系统组成，该系统可以在操作条件下完成自动开锁，超时报警等功能。

1.单片机系统

以ARM9为核心的单片机控制系统，可以使用单片机的编程设计和I0端口，以及实现准确的控制，完成智能锁的设计。具体做法是输入口是利用单片机P1接口与键盘相连而完成，显示部分是由P0与显示器连接完成的。

2.LED显示电路

不论是输入密码还是指纹识别，LED显示电路，需要按键后便可以动态显示，接口1送数据，接口2显示扫描，如果是密码设计，第一次按键显示第一位密码，在第一位显示器显示，继而第二位密码由第二位显示器显示，直到第六位的密码在第六个显示器上显示。按键完成确认以后，后台控制系统识别密码，若密码错误，则显示器清零并提醒重新输入。

3.报警系统

当输入密码错误后，会产生一小段的报警当错误次数达到三次，报警系统便会一直处于报警中，报警系统的扬声器一直开启。

4.LED显示灯

当输入密码有误的时候，LED红灯要亮起，此时从接口1.1输出低电平进行触发，红灯亮起，意图是提醒密码错误，重新输入。当输入密码正确的时候，此时从接口1.2输出低电平进行触发，绿灯亮起，提醒密码输入正确，继而进行开锁。

二、嵌入式门禁锁设计

在应用最为广泛的门禁锁中，我们对智能门禁锁进行设计。该门禁锁系统主要组成部分是控制器，读卡器，电子控制锁，门磁感应，开关，识别，通信主机。其构成图如下：

图1 门禁锁系统构成图

该门禁智能锁控制系统的基本构成有控制器、读卡器、电子控制锁，门磁卡和开关，以及识别卡等组成。其中门禁控制系统的核心是控制器，可以控制门锁的所有操作。控制命令由主机发出，然后控制器记录门锁开关状态以及记录信息的传达。

三、嵌入式门禁锁的功能

嵌入式门禁锁实现了多样化的功能，如对小区进出人员实现了门禁功能，必须进行身份的识别，授权，才能进出。对每个人，每栋楼，每个单元都设置了不同的权限。而且权限还分时段进行。有权限的有效时间段，每天的有效次数。甚至可以通过输入音频进行识别的音频功能。另外关于其遥控功能目前已经实现了智能化遥控。遥控器可以和电视、空调等共享遥控器。用户可以不用挪动脚步便可进行开关门，当有客人来访时，直接使用遥控器，便可以开关门。