李瑞松

摘  要：AT89C51单片机在设计智能门锁控制系统时有着重要作用，故而需予以重视。在此之上，文章简要分析了AT89C51单片机的优势与特点，并通过明确智能门锁控制系统结构、科学设计控制系统软硬程序、合理布置单片机电路端口、引入热释电红外传感装置等策略，以此为智能门锁控制系统稳定运行提供保障。

关键词：AT89C51单片机;智能门锁;控制系统

中图分类号：TP368        文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）27-0091-02

Abstract： AT89C51 single chip microcomputer plays an important role in the design of intelligent door lock control system， so it needs to be paid attention to. On this basis， this paper briefly analyzes the advantages and characteristics of AT89C51 single-chip microcomputer， and provides a guarantee for the stable operation of the intelligent door lock control system by defining the structure of the intelligent door lock control system， scientifically designing the software and hardware programs of the control system， reasonably arranging the circuit ports of the single-chip microcomputer， introducing the pyroelectric infrared sensor and so on.

Keywords： AT89C51 single chip microcomputer; intelligent door lock; control system

前言

AT89C51单片机作为微型控制器，若能在智能门锁控制系统中合理应用，可优化系统运行性能，以此达到最佳控制效果。智能门锁相比传统门锁可自行记录访客信息，并借助门卡识别功能验证用户身份，由此降低入侵风险。因此，基于AT89C51单片机设计智能门锁控制系统将成为门锁发展的重要方向。

1 AT89C51单片机的优势与特点

1.1 优势

AT89C51单片机属于一种可擦除可编程带有存储功能的低压微型处理器。通常情况下，AT89C51单片机能够实现100次擦除次数。单片机不但具有较强的灵活性，而且投入成本相对较低，若能在智能门锁控制系统设计环节予以应用将为其提供重要效用。另外，AT89C51单片机还具备振荡器功能，可在放大器的辅助下强化振荡器性能，之后在触发器信号指示下实现振荡器的有效输出。同时，它并没有明确的脉宽要求，故而应用范围更广泛一些。

1.2 特点

在执行芯片擦除任务时，可将代码转换为“1”，因其设有较为稳定的逻辑程序，故而具备振荡器冻结以及封锁芯片等多元化功能，进而保障操作安全。AT89C51单片机具体操控方法是利用键盘对系统中的三角波、方波进行有效控制，之后可利用“6位十进制”呈现出具体控制信息，且反馈频率在10Hz之间。

此外，AT89C51单片机还可结合数据模型转换装置对电路电压进行把控，以此达到准确切断或启动电路的效果。AT89C51单片机还能对程序进行妥善存放，包括主程序与子程序。前者可用于扫描键盘状态，后者可完成频率、三角波等参数的科学输出。所以，在AT89C51单片机基础上设计智能门锁控制系统具有一定的现实意义[1]。

2 基于AT89C51單片机的智能门锁控制系统的设计策略

2.1 明确智能门锁控制系统结构

（1）执行层

智能门锁主要摆脱了常规门锁“钥匙开锁”的繁琐性，利用智能技术对用户各项信息进行验证，待核实完毕后通过控制系统对门锁进行开启或闭合。另外，智能门锁所提供的开锁方式也更加多样，包括指纹、密码输入等，从生活角度上能够为用户带来便捷服务，且有利于增加门锁安全防护性。要想保证智能门锁拥有良好的性能，应科学设计控制系统。其中最为主要的是执行层部分，它是依靠通信层传递的相关数据，对用户身份进行核实，若符合控制要求，可执行相关指令，从而快速完成门锁控制任务。执行层的功能具体包括信号增强、发出预警等，是整个智能门锁控制系统的关键执行步骤。

（2）收集层

基于AT89C51单片机设计智能门锁控制系统时，还应涵盖收集层结构。收集层是系统与用户保持紧密联系的重要依托。它能够通过准确收集用户信息如门卡数据、密码数据、指纹数据等，进而为执行层提供正确的操作指令。为了确保收集层能够在智能门锁控制系统中发挥出真正作用，还应保证所选择的读卡装置、键盘设施、管理软件等都符合系统实际需求，且与AT89C51单片机具有良好兼容性。这样才能实现智能门锁控制系统的稳定运行，并为用户提供明确的管理渠道。

（3）处理层

处理层也是智能门锁控制系统中的重要结构。在收集层获取信息后需对信息内容进行核对与分析，并判断是否符合用户真实条件。同时，处理层还能用于操控智能门锁的开闭功能，并科学管理用户在智能门锁中所存储的各种电子信息，进而实现门锁系统的智能化控制，保证用户能够享受到智能服务。因此，在设计智能门锁控制系统时应注重处理层的实用性。

（4）通信层

要想保证智能门锁控制系统准确高效获取有效信息，还需借助通信层增强信息的传输互动性。通信层可促使分析后的信息及收集层采集的信息快速传输到控制系统元件中，这样才能保证信息得到合理化利用。一般而言，通信层在实际设计期间应选用RS-232串行通信接口，由此在单片机与控制系统中实现信息的有效传递。

2.2 科学设计控制系统软硬程序

（1）软件无线传输

在设计智能门锁控制系统时还可借助AT89C51单片机进行无线传输。智能门锁控制系统要想获得良好的运行状态，可依据无线传输功能设计软件，由此通过数据处理、数据管理、数据接收、发送指令等流程，最终实现控制系统与单片机之间的有效通信。在实际操作中还可依靠以往电台设计经验确定单片机支持格式，并将无线传输速率控制在1200b/s，进而保证系统能够始终保持稳定运行。

此外，还可采用“11位”通信格式对传递于控制系统中的数据进行定位处理，之后将其转化为能够被系统检测的电子数据，防止信息传递阶段出现泄漏或无效问题。另外，还可在设计软件程序时融入“容错技术”，对智能门锁控制系统中所传输的数据信息，应保持三次验证错误频率，并在数据出错后按照操作步骤反复发送同步字节，若超出三次将终止系统运行程序[2]。

（2）硬件信息读取

在智能门锁控制系统设计环节还需设置独立的单片机系统，它主要是用于为收集层提供辅助作用的装置，并且还具有通信功能。以AT89C51单片机为主，可获得较强的驱动力。另外，还应配备专用键盘与信息读卡设备等，由此满足智能门锁控制系统的性能需求。设计期间可选用光敏元件，促使控制系统能够在其协助下快速实现电信号的转换，避免长时间延误操作，造成智能门锁无法及时为用户提供解锁服务。

至于智能门锁控制系统中所使用的键盘应尽量选用薄板类型，在保证美观性的同时还应具备良好的按键体验，除了设有数字键外，还应加入“撤销”“确定”等功能键，进而保证用户在使用时能够准确输入门锁信息。

2.3 合理布置单片机电路端口

现如今市场上所售卖的智能门锁仍以电能为主要供能来源。而在AT89C51单片机基础上所设计的智能门锁控制系统同样需要电能为其提供运行能源。所以，应合理布置单片机电路端口，由此实现智能门锁的正常开启与闭合。

通常情况下，单片机电路在设计时应包含以下两个部分：

其一，主电源，作为系统的供应源头，为了避免出现突然断电现象影响智能门锁的使用效果，现今常在智能门锁内部设置专用电源模块，以备不时之需。出于安全角度，可将电源模块的电压数值设置在5V左右，这样既能实现智能门锁的合理操控，又能保障用户使用安全及单片机系统的稳定运行。此外，还应在系统内安装前置电源，将其额定电流控制在1000mA，以便系统中各个装置能够获得充足的电能供应。

其二，单片机端口。为了保证智能门锁及时获得开锁电能，可在单片机系统内嵌入“信号放大器”，由此在电流通过智能门锁时能够更加精准的给出电能信号，由此增加智能门锁控制系统的精准度[3]。

2.4 引入热释电红外传感装置

智能门锁的问世确实为用户带来了极大的便捷。为了保证智能门锁拥有良好的发展前景，在设计智能门锁控制系统时还应考虑到其防盗报警性能。据调查：多半用户选择安装智能门锁一是为了安全性;二是为了简便性。所以，设计者还应在实践中引入热释电红外传感装置，促使智能门锁能够自行根据获取到的信息数据判断当前是否处于安全解锁状态下，一旦出现生人误入或强制开锁状况，应立即经由智能门锁控制系统发出警报，引起周边人群或业主的注意，从而通过远程操控功能对入侵者进行控制，例如收集入侵者面貌体征信息等。

在实现科学防盗、智能预警功能时需设置热释电红外传感器与蜂鸣器等设施。其中热释电红外传感器能够不受温度变化影响而发送红外辐射，进而感应用户体质特征。同时，它还能及时监测外人入侵的具体动作，并将其转化为电信号传递给控制系统，之后在监控设施下可及时记录生人信息，为业主提供可靠数据。在热释电红外传感器中设有电源正负与信号端等结构，而在AT89C51单片机基础上还可直接连接蜂鸣器，从而利用声音给出预警信号。

由于单片机带有振荡器特性，故而可搭配蜂鸣器一同产生振荡信号，便于智能门锁在遭受他人入侵、强行破解时能够自行给出提示，促使用户可直接通过远程监控系统掌控家中详情。

3 结束语

综上所述，基于AT89C51单片机设计智能门锁控制系统不但能够增加门锁防护效果，而且还有助于保障用户家庭安全，从而为用户带来全新的门锁控制体验。同时，在设计智能門锁控制系统时还应从系统结构、软硬程序、单片机电路端口、热释电红外传感装置等方面着手，以此优化智能门锁控制系统性能。

参考文献：

[1]刘彦江.探讨AT89C51单片机在无线数据传输中的应用[J].电子元器件与信息技术，2020，4（01）：33-34.

[2]蔚晨月，高宇鹏.基于STC89C51单片机的智能家庭安防报警系统[J].电子技术与软件工程，2019（20）：244-245.

[3]冯梦楚，史春洋，王威龙.基于AT89C51单片机的多用防盗报警系统设计[J].电脑知识与技术，2019，15（22）：256-258.