基于MCU msp430f5438A芯片的多功能智能门禁锁设计

1、简介

安全被越来越多的受到重视，门禁锁越来越普及，而且需求越来越复杂，有几个人必须同时刷卡才能进入；有的只有在规定时间段才能进入；有的第一个门锁关上之后，才能刷第二个门锁。

普通门禁锁不能实现需求的多样性，所以设计一种智能门锁通过网络连接服务器，通过上位机软件在服务器的配置，来实现多种需求。本作品系统方案如下

（1）门禁锁和服务器采用网络通讯，UDP协议，增加实时性。

（2）门禁锁通过控制继电器来控制门锁开关。

（3）服务器和软件采用LAMP（linux+apache+mysql+php）架构，提高安全和稳定性。

（4）通过上位机软件配置服务器实现门锁时间限制，人数限制，多重门锁逻辑功能。

后期由于实际项目需要扩展加入了一些AI AO DI DO 部分。此部分不在该文档范围之内，也不在本课题范围内。

2、亮点

（1）隔离电源设计，每个模块单独用一路电源，将电源耦合性降到最低。

（2）基于网络传输，反应速度快，在一个网络总线中，可以挂接多个模块，优于当前主流的单一485解决方案。

（3）网络传输与485传输并存，增加已有网络挂接的兼容性。

（4）解决工程施工中的布线难题，传统485型门禁锁在施工中，线路需要重新布设，严重增加人力物力成本。而基于网络的门禁锁在很大限度上可以重复利用已有网络（很多办公楼都会事先预留网络接口），进行布设，将布线成本降到最低。

3、系统构架图

4、原理图

（1）电源，输入24V一路输出12V电源用于给门禁锁部分供电，一部分稳压至5V后稳压至3.3V 给cpu，485，继电器等其他模块供电。

（2）MCU控制器使用msp430f5438A作为主芯片，12M晶振，外置看门狗，为以后扩展功能性能奠定了基础。

（3）485输出部分，两路，为级联通讯锁，控制使用。

（4）网络部分，使用成熟的ENC29J60方案，自带MAC PHY协议栈，SPI接口，搭载HR91105A隔离变压器RJ45，提供稳定的网络服务。

5、材料清单（BOM列表）

1.MSP430F5438A 主芯片。

2.LM2574M-ADJ 稳压芯片。

3.G5V-1-24VDC继电器。

4.IB0503XT-1WR2 3.3V隔离稳压电源。

5.ENC28J60 网络芯片，提供UDP服务。

6.6N137光耦隔离芯片。

7.sp3495 485芯片。

8.HR91105A 带隔离变压器RJ45口。

6、PCB实物图

实物

7、总结

在实验室的作品和在实际现场的产品还是有差距的。在实验室做好的东西，拿到现场就会出各种各样的问题。最终原因还是在设计的细节上存在缺陷，希望广大电工朋友们在前期设计时不要存侥幸心理，不注重一些细节的处理，这样在将来产品使用上会吃大亏。正如墨菲定律所言（1）任何事都没有表面看起来那么简单；（2）所有的事都会比你预计的时间长；（3）会出错的事总会出错；（4）如果你担心某种情况发生，那么它就更有可能发生。将天下大事作于细。