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我们设计了一个基于ATmega328单片机的门禁系统，具有通话、振铃、摘机、通话、开锁功能，并且还包括键盘和显示电路。为了满足成品的体积要求，我们选择了Arduino Nano作为主控。以下是我们的设计思路和硬件分析：

1. 语音采样：我们使用了驻极体麦克风进行语音采样，经过200倍前置放大后，进行8位AD采样，采样率为8kHz，以达到电话音质的要求。

2. 通信：门禁系统的通信特点是多对一，距离在10~100m之间，需要满足语音通信和控制信号传输的需求。因此，我们采用了485通信，通信速率为512Kbps。

3. 语音播放：我们使用8位PWM进行语音播放，功放芯片采用常见的LM386。

4. 显示屏：我们选择了Nokia5110作为显示屏，使用SPI通信进行数据传输。

5. 键盘：我们采用了10位ADC键盘，共有16个按键。

6. 开锁电路：我们使用继电器实现开锁功能。

在硬件设计方面，我们采用了Arduino Nano作为主控，通过拨码开关切换0、1脚的功能，同时使用外部12V电源供电。我们还使用了LM2940将12V电源转换为5V电源，以供驱动继电器和LM386。Nokia5110显示屏需要3.3V供电，直接使用Nano上的3.3V电源。为了扩展Arduino的接口数量，我们采用了ADC键盘，每个按键使用1kΩ的分压电阻，线性度非常好。通信方面，我们使用了两片MAX485组成全双工通信电路，经过测试在10m网线上以2Mbps的速率完全不丢包。

在软件方面，我们经过不断的测试与完善，实现了语音通信清晰、声音洪亮的效果。系统支持改变从机地址，范围为001~999，并且实现了开门、交互界面等功能。

这是我们门禁系统的设计方案，通过以上的硬件设计和软件实现，我们成功地实现了一个功能完善、性能稳定的门禁系统。

门禁系统源码截图请参考附件。