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門禁系統(tǒng)設(shè)計要求：
基于ATmega328（ATmega328數(shù)據(jù)手冊）單片機設(shè)計，具有通話、振鈴、摘機、通話、開鎖功能，還要有鍵盤和顯示電路。
門禁系統(tǒng)設(shè)計思路：
- 系統(tǒng)用到AD、UART、PWM、SPI，考慮成品的體積，采用arduino nano
- 語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
- 門禁系統(tǒng)通信的特點是多對一，距離10~100m，通信速率要滿足語音通信、控制信號傳輸，因此采用485通信，通信速率512Kbps
- 語音播放使用8位PWM，功放芯片采用常見的LM386
- 顯示屏采用Nokia5110，SPI通信
- 鍵盤采用10位ADC鍵盤，16個按鍵
- 開鎖電路使用繼電器實現(xiàn)
硬件設(shè)計分析：
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，因此要通過撥碼開關(guān)切換0、1腳功能
2、電源電路
整個系統(tǒng)使用外部12v電源供電，用于驅(qū)動繼電器和LM386,12v電源通過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鍵盤電路
由于arduino接口較少，直接采用ADC鍵盤，一次掛載20個按鍵沒有問題，每個分壓電阻使用1kΩ，線性度非常不錯。
4、485通信電路
使用了兩片MAX485組成了全雙工通信，實際測試，10m網(wǎng)線，2Mbps，完全不丟包，另外測試過2m，2Mbps的串口通信，也是完全不丟包
5、麥克風(fēng)采樣電路
語音采樣，使用普通駐極體麥克風(fēng)，經(jīng)過LM358的200倍放大后，送入ADC
6、功放電路
功放直接采用常見的LM386典型電路，PWM信號經(jīng)過積分電路，再送入LM386，為了提高音量，使用12v供電，實測效果不錯，5v供電時，噪音非常大，稍微一大聲就失真
7、開鎖電路
開鎖功能可以通過電磁鎖實現(xiàn)，這里只用了繼電器并留出了接線口，繼電器電流也不小，保險起見使用了一個9014擴流，并反向并聯(lián)一個二極管吸收反向電流
8、畫好原理圖之后就是排版畫pcb了：
門禁系統(tǒng)設(shè)計結(jié)果：
經(jīng)過不斷的測試與完善，在12v供電情況下，語音通信清晰，聲音洪亮，基本無噪音，可改變從機地址，范圍為001~999，其他功能也基本實現(xiàn)了，如開門、交互界面等等。
