数字技术与应用
可视化门禁系统的设计与实现
事
浩
（唐钢自动化公司一钢维检中心1700作业区
河北唐山
063000）
·应用研究
摘要：本文以直观安全门禁为应用对象，采用ATMEI.89S52单片机系统和FT3120-E4P40自由拓扑智能收发器为核心，设计了可视化家居门禁系统，通过单片机和LONWORKS联合控制，实现楼宇叫视对讲、禁急报营，图像监视以及控开锁等功能，为住户的安全防范提供套完整的解决方案。
关键词：单片机可视化
门禁系统
中图分类号：TP273
文献标识码：A
近几年来随着社会经济发展，从最初的普通单元门对进，到可视单元门对进，发展到联网管理，智能楼宁对讲系统已成为-种兼容性强大的综合系统。可以说，智能楼宇对讲系统不仅仅是方便住户和访客的电控门系统，也是小区物业管理和安防管理必不可少的有效手段，是现代化住宅小区必不可少的设施。许多智能门禁系统也因应而生，集微机自动识别技术和现代安全管理措施为一体，涉及电子，机械、光学、计算机技术。通讯技术等诸多方而。存在成本高，难于普及的特点。本文介绍了可视对讲系统的设计原理以及软，硬件的实现方式并提出以单片机和LONWORKS为设计核心的智能小区可视对讲系统的解决方案，克服了速率低。通信距离短的缺陷，提高了系统对总线以及监控设备的兼容性。
1、系统结构设计
对于整个控制区，采用分级总线型网络，网络结构如图1-1所示。
工作站回
京
工作站
LONWORKS设备总线京
口
a韩中强
IK路由器2K路由器 Lo外市ao产外书点1o
O户内节益—0产内书点L0
一O户内节点
图1-1控制区网络结构图
所有节点由ATMFL89S52单片机系统和FT3120-E4P40自由拓扑智能收发器构成核心模块，加上相应的外围电路构成。整个系统由多个子网络构成，子网络与子网络通过LONWORKS路由器进行扩张。各节点通过LONWORKS总线进行网络通信，相互之间以双绞线相连，可视对讲系统的视音频模拟信号通过视齐频总线传输。该方案采用 2级总线设计，实现在同·系统中同时进行多个通话的功能，同时，设置网络数据管理机和数据服务器，实现实时控制网络与计算机网络的信息共享。
2、节点硬件设计
节点硬件设计是通过单片机和LONW ORKS联合控制来实现的。节点硬件原理图如图2-1所示。
78
文章编号：1007-9416(2011)04-0078-01
2.1 CUP
节点的单片机CPU采用ATMEL89S5 2.要外接外部RAM.存放包括LonTalk协议，NeuronC库函数和任务调度程序的系统映象，存放包括NcuronC编译器产生的用户应用程序代码和其他特定应用参数的应用映象。
2.2收发器
选用Fchelon公司的FT3120-E4P40自由拓扑智能收发器，把神经元3120网络处理
的操作系统包括一个能够执行LONWORK S协议的神经元芯片固件，它包含在每个神经元芯片的ROM中，大部分LONWORKS 设备包括一个具有相同的，内置的，实现LO NWORKS协议的神经元芯片。神经元芯片实际上将3个8位的内嵌处理器集成为一体。两个用于执行LONWORKS协议，Neuron C是一种基于ANSIC并为神经元芯片设计的一种编程语言，它对ANSIC进行了扩展以直接支持Neuron芯片的周件例程。Neuro
器核心分别与自由拓扑双绞线收发器集成
，nC语言包括一个内部多任务调度程序、-
在-一块芯片上，做成一个低成本的、智能收
发器。它内嵌了Echelon公司的高性能FT-X1通信变压器，自由拓扑布线可以快速的、更为经济地进行，减少了节点安装的时间和费用。
2.3路由器
采用MPR-50多端口路由器。MPR-50 路由器为五个信道之间供ANSI/CEA-7 09.1兼容的路由选择，这五个信道包括四个 TP/FT-10白由拓扑双绞线(ANSI/CEA-209.3)信道和一个LonMark标准的TP/XF 1250信道，
2.4程序存储器
选用Winbond公可的W27C512-45，可以很方便地利用LonMaker来直接下载应用映象，其大容量也为将来的功能扩展提供了便利。由于采用了单片机与LONWORKS技术相结合的办法，不仪兼容了户内传统的监控设备，同时也投高了网络的通信效率和传输速率，简化了整个系统，减少了硬件出错的可能性，提高了系统的可靠性，大大减轻了硬件设计的工作量。
3.节点软件设计 3.1LONWORKS部分
神经心芯片的应用程序以"NueronC* 语言编写。它主要完成的任务如下：首先对/O对象和软件计时器的定义以及设置变量初始值，判断是否有“开锁“信号，并启动计时器开始计时，计时器终止时，Ncuron芯片接受新的定时任务。
神经元芯片是LONWORKS技术的核心所在，是一个带有多个处理器，读写/只读存储器(RAM和ROM)以及通信和I/O接口的单芯片系统。只读存储器包含一个操作系统，LonTalk协议和I/O功能库。一个完整
Digital technology and application
数字技术与应用方方数据
个Run-Timc两数库，采用的是事件驱动编程结构。整个接点的软件功能都是由若十个事件驱动完成。
3.2单片机部分
单片机部分CPU采用ATMEL公司生产的ATMEL89S52芯片，具有抗干扰能力强和价格低廉的特点，单片机系统软件需要实现的基本功能如下：
(1)待机功能。(2)监控信号采集功能。(3)
开锁功能。 4、结语
本研究采用单片机与LONWORKS技术实现了可视化家居门禁系统，大大提高了通信网络的使用率，可以多机平级联网，多机分级联网，管理中心间呼叫.通话，监看；可以与小区内任一分机、主机呼叫.通话、监看，显示警情：能转接住房（分机)间的呼叫，通话；联接电脑后可以进行安防信息管理。除此以外，还可以联接小区内的低层、多层普通对讲系统，实现智慧型联网管理。具备网络清晰、操作简便、配置、组网随意灵活，运行可靠，安全调试、维护简单等优点，将成为我国小区安防管理的首选系统，造福于安
居乐业的现代社会。参考文献
[1]陈双全,宋谦.智能小区可视对讲系统设计U].式汉船舶职业技术学院学报,2003, 3:3639.
[2]叶选.智能住宅中安防可视对讲门禁系统设计UI.工程设计CAD与智能建筑,20 02,2:60)63
[3]吴俊君.智能楼宇门禁系统研究与实现
D].安防科技,2008,2:45-47.