基于AT89C51自动地锁装置控制系统及Proteus仿真设计
摘要：地锁装置的使用在如今的露天私人停车位中广泛被使用。本次设计的自动地锁装置控制系统可以避免使用遥控控制的不方便。本次设计中的自动地锁主要通过AT89C51单片机为主控制部分。车辆与地锁装置的信号传输部分采用了射频识别技术的自动感应方式，摒弃了遥控地锁的遥控装置，对于地锁的使用更加方便快捷。电源部分增加了电源报警电路，通过蜂鸣器的报警来提示电源电量的高低。驱动部分则采用了步进电机，能更安全可靠地控制地锁的升降。对于硬件部分的设计采用了整体结构设计和部分电路设计两种设计思路，分别对地锁整体和电源、支撑杆等部分进行了分别得的设计思路。在电源电量控制系统的设计中，利用了三极管放大电路使蜂鸣器发出声音。通过这些设计可以使地锁的使用更加安全可靠，操作也更加方便快捷。
关键词：AT89C51；射频识别；电源报警；蜂鸣器
Design of Automatic Lock Device Based on AT89C51
Abstract: The use of floor locking devices is widely used in today's outdoor private parking spaces. This design of automatic locking device control system can avoid the inconvenience of using remote control. This design of automatic lock mainly through AT89C51 microcontroller as the main control part. The signal transmission part of the vehicle and the ground lock device adopts the automatic induction mode of the radio frequency identification technology, abandons the remote control device of the remote control ground lock, and is more convenient and fast for the use of the ground lock. A power alarm circuit is added to the power supply part, and the alarm of the buzzer is used for prompting the power quantity of the power supply. The driving part adopts a stepping motor, which can control the lifting of the ground lock more safely and reliably. For the design of the hardware part, the whole structure design and part of the circuit design are adopted, and the design ideas of the whole ground lock, the power supply, the support rod and other parts are obtained respectively. In the design of power control system, triode amplifying circuit is used to make buzzer sound. Through these designs, the use of the floor lock is safer and more reliable, and the operation is more convenient and fast.
Keywords: AT89C51; Radio frequency identification; Power alarm; Buzzer
第一章 绪论
1.1自动地锁控制系统研究背景及意义
射频识别（RFID）是一种无线通信技术,通过无线讯号识别特定的目标并读写相关数据，却不需要识别系统与特定目标之间建立机械或者光学的接触。它最大的优点就是非接触识别。如今很多的领域都已经用上了射频识别技术。RFID技术具有快速扫描、体积小、形状多样化、抗污染能力和耐久性、可重复使用、穿透性和无屏障阅读、数据的记忆容量大、安全性好等特点。在未来，中国物联网校企联盟觉得，射频识别技术的快速发展对于物联网领域的快速发展具有重要的意义。他能令我们的生活品质大大提升，所以发展前景十分令人欣慰。
蜂鸣器作为一种电子发声原件，一直以来被广泛地使用于各种报警电路之中。通过振荡器的振动发声，随着现代科技的发展，如今的蜂鸣器的种类有着各种各样的分类，能够适应几乎所有需要是使用到发声原件的地方，不同的发声条件，不同的使用环境，不同的使用方式，为了应对各种的情况，蜂鸣器的发展也在随着一步步进化。如今的蜂鸣器体积越来越小，功能却越来越大，在很多的场合，蜂鸣器将会成为电子报警发声原件的第一选择。
一、选题简介、意义
智能硬件，作为物联网时代的典型产品特征，在经历了近年的萌芽、摸索和发展，整个市场热度正在逐渐升温，市场份额正在成倍数级增长。其中智能家居是智能硬件中的重要组成，智能家居新产品更是层出不穷的发布，很多智能家居产品也频频成为众筹热点项目。
本课题来源于智能家居项目中的自动地锁设计。随着现代化进程工业4.0的推进，智能化的趋势更是势不可挡，而单片机也将发挥着越来越重要的作用。射频识别作为新世纪的一种新的电子信息技术，在新世纪的生产生活中也在蓬勃发展，它也在新世纪中发挥着越来越大的作用。在智能家居系统中的自动地锁系统，将不再是简单的遥控控制地锁而已，而是成为了整个智能家居系统不可或缺的一部分，会起到许多绝妙的应用。本次设计中也充分利用各种模式联动，增强用户体验性，使得设计更加符合实际需求，也增加了用户停车时的快捷。使得自动地锁系统与用户体验更具交互性。
基于科技水平的不断提升，自动地锁技术也变得越成熟，本次设计将射频识别个单片机两者结合使用，使用射频识别来进行各项功能的实现，最后也增加了低电量自动报警系统，蜂鸣器的电路设计使得低电量的设计更加人性化。
本课题的完成，将为“智能家居系列中的自动地锁控制系统”进行后期设计和优化完善具有很好的参考价值，同时经过这类项目的开发实践，也使我的综合知识快速与工程实际结合、移植，进一步提高自己的工程实践能力。
二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）
（一）主要内容
此次主要是将AT89C51单片机芯片作为自动地锁的主要控制元件，配合外围元器件构成一个自动地锁控制系统。根据确定的功能需求来进行整个系统的总体设计，然后设计系统的功能拓展以及各部分设计功能的实现。
（二）拟解决的主要问题
1. 自动地锁控制系统总体设计；
2. 自动地锁控制系统硬件选型及控制电路设计；
3. 自动地锁控制系统软件设计及调试；
4. 自动地锁控制系统Proteus仿真；
（三）预期目标
根据项目需求，完成自动地锁控制系统总体设计与系统硬件电路图、系统软件设计，必须实现程序编译和Proteus的仿真，实现自动地锁的模式控制，联动模式通过射频识别的检测来控制地锁开关。
（四）研究步骤
本课题的工作步骤分为六个阶段：
第一阶段：查阅文献，收集资料、确定课题方案，完成开题报告；
第二阶段：完成自动地锁控制系统的系统构架，进行自动地锁控制系统总体设计；
第三阶段：进行自动地锁控制系统硬件设计；
第四阶段：进行自动地锁控制系统软件设计，并完成程序调试；
第五阶段：利用Proteus软件进行自动地锁控制系统软、硬件联合仿真；
第六阶段：整理技术资料，完成毕业设计论文及答辩。
（五）工作方法及措施
1.参考各种设计手册及文献资料；
2.充分利用网络，查阅自动地锁控制系统相关资料；
3.在设计过程中遇到问题及时向指导老师请教，在教师指导下，完成自动地锁控制系统的设计与仿真。
三、设计（论文）体系、结构（大纲）
第一章 绪论
1.1自动地锁控制系统研究背景及意义
1.2国内外自动地锁发展状况
1.2.1 国外自动地锁技术发展状况
1.2.2 国内自动地锁技术发展状况
1.3课题主要研究内容
第二章 自动地锁装置控制系统总体设计
2.1自动地锁系统整体方案设计思路
2.2方案选取
2.3总体设计方案
2.3.1 系统基本设计
2.3.2 系统整体结构设计
第三章 自动地锁控制系统硬件设计
3.1元器件选型
3.1.1 单片机选型
3.1.2 步进电机选型
3.1.3 RFID标签和读写器选项
3.1.4 蜂鸣器选型
3.2单片机最小系统电路设计
3.2.1 单片机时钟电路
3.2.2 单片机复位电路
3.3各单元模块设计
3.3.1时钟电路设计
3.3.2 步进电机电路设计
3.3.3 蜂鸣器电路设计
3.4自动地锁控制系统硬件总电路设计
第四章 自动地锁控制系统软件设计
4.1自动地锁控制系统软件设计思路
4.1.1支撑杆控制系统设计
4.1.2 蜂鸣器控制系统设计
4.2系统主程序设计
4.3系统软件子程序设计
4.4软件编译
4.4.1 KEIL软件介绍
4.4.2 程序编译
第五章 自动地锁控制系统仿真
5.1 Proteus仿真软件介绍
5.2 系统仿真
5.2.1 车位锁挡臂仿真
5.2.2 电源控制和报警系统仿真
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
参考文献
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