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嵌入式网络技术在门禁系统中的应用
图1 系统硬件框图 |
如图1所示,传感器阵列分别由两个红外线传感器列A和B组成.每个传感器列由4对红外发射、接收管组成,相应的4个红外接收管的输出端与一个4或门的输入端连接.同时4或门的输出端再与ATmega128的I/O连接,通过控制电路对传感器进行实时检测.任何一对的红外管如果没有被遮挡住时,接收管输出高电平,而被遮挡住时输出低电平.因此只有当一个传感器列上的4对红外观均被遮挡住时才向AVR单片机发送低电平信号. 为了能够区分人员经过的方向,使用了两个传感器列A和B,通过检测两个传感器列被遮挡的先后顺序来区分人员进出的方向,相应的控制器做出加1或减1的操作.考虑到普通成年人的一般体型,将每个传感器列上的4对传感器从1.5米至1.2米等间距的排列,同时每对红外传感器的发射管与接收管间的距离限制在80cm,而两扇传感器列A和B的间距设置为30cm,这样可以确保在任意时刻只有同一个人能先后经过传感器列A和B,避免了多人同时经过探测器等各种影响正常计数情况的发生.AVR单片机以太网控制电路以Ethernut 1.3gI1 开源软硬件嵌入式系统设计方案为蓝本,进行了部分的删减和重新设计. 主要包括以下几个组成部分:采用AVR 单片机ATmega128 为CPU:外扩一片32KB 的RAMKM62256:ATmega128上的UART 接口通过MAX3222引出到DB.9 串口上; 以太网控制器为RTL8019ASI3 :20F.01以太网隔离变压器;LM1086向接口电路提供+5V电源.该电路以AVR单片机ATmega128为核心,控制以太网控制器RTL8019AS实现局域网通信.通过RS232接口与PC机上超级终端或串口调试助手实现串口通信.该电路基于TCP/IP协议,采用Socket方式与门禁控制中心进行通信.当网络实时性要求不高时,传输速率达到10Mbps的以太网控制器RTL8019AS已经能够满足系统的要求.ATmega128提供了22个可编程的I/O 口、一个JTAG和ISP接口.传感器列A和B的输出分别经过4或门后与ATmega128的I/O连接.为了减少ATmega128可编程I/O的使用数量,采用串行的方式向数码管显示电路发送数据.