门禁系统设计要求：

       基于ATmega328（ATmega328数据手册）单片机设计，具有通话、振铃、摘机、通话、开锁功能，还要有键盘和显示电路。

门禁系统设计思路：

• 系统用到AD、UART、PWM、SPI，考虑成品的体积，采用arduino nano
• 语音采样使用驻极体麦克风，经200倍前置放大，再进行8位AD采样，采样率8kHz，可达到电话音质，满足需求
• 门禁系统通信的特点是多对一，距离10~100m，通信速率要满足语音通信、控制信号传输，因此采用485通信，通信速率512Kbps
• 语音播放使用8位PWM，功放芯片采用常见的LM386
• 显示屏采用Nokia5110，SPI通信
• 键盘采用10位ADC键盘，16个按键
• 开锁电路使用继电器实现

硬件设计分析：

1、Arduino Nano
主控直接采用arduino nano，由于485通信和下载程序共用0、1脚，因此要通过拨码开关切换0、1脚功能

2、电源电路
整个系统使用外部12v电源供电，用于驱动继电器和LM386,12v电源通过LM2940得到5v电源，Nokia5110显示屏需要3.3v供电，直接采用nano上的3.3v电源

3、ADC键盘电路
由于arduino接口较少，直接采用ADC键盘，一次挂载20个按键没有问题，每个分压电阻使用1kΩ，线性度非常不错。

4、485通信电路

使用了两片MAX485组成了全双工通信，实际测试，10m网线，2Mbps，完全不丢包，另外测试过2m，2Mbps的串口通信，也是完全不丢包

5、麦克风采样电路

语音采样，使用普通驻极体麦克风，经过LM358的200倍放大后，送入ADC

6、功放电路

功放直接采用常见的LM386典型电路，PWM信号经过积分电路，再送入LM386，为了提高音量，使用12v供电，实测效果不错，5v供电时，噪音非常大，稍微一大声就失真

7、开锁电路

开锁功能可以通过电磁锁实现，这里只用了继电器并留出了接线口，继电器电流也不小，保险起见使用了一个9014扩流，并反向并联一个二极管吸收反向电流

8、画好原理图之后就是排版画pcb了：

门禁系统设计结果：
        经过不断的测试与完善，在12v供电情况下，语音通信清晰，声音洪亮，基本无噪音，可改变从机地址，范围为001~999，其他功能也基本实现了，如开门、交互界面等等。

门禁系统源码截图：