ARM9嵌入式控制的智能鎖的研究

蔡 彬

廣東輕工職業技術學院 廣東廣州 510300

自嵌入式技術發展以來，使嵌入式系統迅速運用在眾多設備中,產品化集約度高;例如將SOC應用在汽車電子信息方面,技術發展目標明確。此外，ARM具有性能高，但是其體積小，耗能低，以及代碼密度緊湊等優點在全球知名度和認可度都非常的高。在工業方面應用的 AT91系列中32位微處理器，具有諸多外圍應用接口和系統方面的接口，在片上和片外的存儲器上可以進行靈活配置。為現在的工業需求解決了成本高的問題。

一、ARM9嵌入式

當前，嵌入式技術的應用越來越廣泛，從航天科技到民用產品，嵌入式產品的身影無處不在，而這些嵌入式產品的核心——處理器決定了產品的市場和性能。在32位嵌入式處理器市場中，ARM處理器占有很大的份額。ARM不僅是一個公司、一種技術，也是一種經營理念，即由ARM公司提供核心技術，只出售芯片中的IP授權，采取了別具一格的“Chipless模式”(無芯片的芯片企業)，不參與生產，而是由合作廠商去生產具體的芯片和產品。

（一）嵌入式智能鎖的類型

1.指紋鎖

在智能鎖市場尤其是家用智能鎖市場中最主要的類型就是指紋鎖，目前指紋鎖已經受到廣泛關注和運用。由于指紋鎖便捷、時尚又能保證安全的特點所以風靡全球。目前指紋鎖一類是半導體指紋鎖，另一類是光學指紋鎖，半導體指紋鎖識別率高、速度快、體積小，安全；光學指紋頭技術更成熟，抗刮和耐污性稍好。市面上的指紋鎖一般同時兼具密碼、感應、遙控等開啟方式。

2.電子密碼鎖

電子密碼鎖在中國市場上普及率遠遠不及歐美日韓流行，在國內，主要運用在辦公場所。雖然便捷時尚，但是缺點是要記住密碼，所以其發展規模不及指紋鎖龐大。比較適合于年輕人使用。

（二）嵌入式智能鎖控制系統分析和設計

該智能鎖控制系統由單片機系統，LED數碼顯示管以及報警系統組成，該系統可以在操作條件下完成自動開鎖，超時報警等功能。

1.單片機系統

以ARM9為核心的單片機控制系統，可以使用單片機的編程設計和I0端口，以及實現準確的控制，完成智能鎖的設計。具體做法是輸入口是利用單片機P1接口與鍵盤相連而完成，顯示部分是由P0與顯示器連接完成的。

2.LED顯示電路

不論是輸入密碼還是指紋識別，LED顯示電路，需要按鍵后便可以動態顯示，接口1送數據，接口2顯示掃描，如果是密碼設計，第一次按鍵顯示第一位密碼，在第一位顯示器顯示，繼而第二位密碼由第二位顯示器顯示，直到第六位的密碼在第六個顯示器上顯示。按鍵完成確認以后，后臺控制系統識別密碼，若密碼錯誤，則顯示器清零并提醒重新輸入。

3.報警系統

當輸入密碼錯誤后，會產生一小段的報警當錯誤次數達到三次，報警系統便會一直處于報警中，報警系統的揚聲器一直開啟。

4.LED顯示燈

當輸入密碼有誤的時候，LED紅燈要亮起，此時從接口1.1輸出低電平進行觸發，紅燈亮起，意圖是提醒密碼錯誤，重新輸入。當輸入密碼正確的時候，此時從接口1.2輸出低電平進行觸發，綠燈亮起，提醒密碼輸入正確，繼而進行開鎖。

二、嵌入式門禁鎖設計

在應用最為廣泛的門禁鎖中，我們對智能門禁鎖進行設計。該門禁鎖系統主要組成部分是控制器，讀卡器，電子控制鎖，門磁感應，開關，識別，通信主機。其構成圖如下：

圖1 門禁鎖系統構成圖

該門禁智能鎖控制系統的基本構成有控制器、讀卡器、電子控制鎖，門磁卡和開關，以及識別卡等組成。其中門禁控制系統的核心是控制器，可以控制門鎖的所有操作。控制命令由主機發出，然后控制器記錄門鎖開關狀態以及記錄信息的傳達。

三、嵌入式門禁鎖的功能

嵌入式門禁鎖實現了多樣化的功能，如對小區進出人員實現了門禁功能，必須進行身份的識別，授權，才能進出。對每個人，每棟樓，每個單元都設置了不同的權限。而且權限還分時段進行。有權限的有效時間段，每天的有效次數。甚至可以通過輸入音頻進行識別的音頻功能。另外關于其遙控功能目前已經實現了智能化遙控。遙控器可以和電視、空調等共享遙控器。用戶可以不用挪動腳步便可進行開關門，當有客人來訪時，直接使用遙控器，便可以開關門。

四、總結

近幾年，嵌入式技術成為熱點，其開發應用的熱潮不斷。和ARM9芯片結合的嵌入式技術更是受到追捧。電子鎖是當前智能家居的需要，保障了財產人身安全，更加便捷時尚。本文運用的ARM9微處理器是32位，遠遠優越于傳統的8位處理器。將使智能鎖更加的智能化和網絡化。