設(shè)計思路:
1、系統(tǒng)用到AD、UART、PWM、SPI,考慮成品的體積,采用arduino nano
2、語音采樣使用駐極體麥克風,經(jīng)200倍前置放大,再進行8位AD采樣,采樣率8kHz,可達到電話音質(zhì),滿足需求
3、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
4、語音播放使用8位PWM,功放芯片采用常見的LM386(LM386數(shù)據(jù)手冊)
5、顯示屏采用Nokia5110,SPI通信
6、鍵盤采用10位ADC鍵盤,16個按鍵
硬件設(shè)計組成:
1.Arduino Nano,主控直接采用arduino nano,ATmega328(ATmega328數(shù)據(jù)手冊)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(LM2940數(shù)據(jù)手冊)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(MAX485數(shù)據(jù)手冊)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、麥克風采樣電路,語音采樣,使用普通駐極體麥克風,經(jīng)過LM358(LM358數(shù)據(jù)手冊)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
附件內(nèi)容包括:
門禁系統(tǒng)硬件電路設(shè)計原理圖和PCB,用AD軟件打開;
源代碼;
相關(guān)電路設(shè)計說明;
相關(guān)參考設(shè)計資料;