【正文】 具體步驟如下： 查閱資料并進(jìn)行對(duì)電路圖的布局設(shè) 計(jì)，檢查元器件的型號(hào)和參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)要求，選擇正確的元器件封裝。為了提高調(diào)試的準(zhǔn)確性及高效性，對(duì)硬件部分選用分模塊調(diào)試方式，以確定各個(gè)模塊沒有問題，就算有問題，也可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，從而解決。在輸入密碼后， 就需要對(duì)該密碼和初始密碼進(jìn)行比對(duì)，此時(shí)，此過程也就是對(duì) AT24C02 的讀寫操作。 圖 固定鍵盤輸入模塊 當(dāng)前密碼輸入界面 數(shù)字鍵按下 當(dāng)前數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū) 移至下位數(shù)據(jù)位 確認(rèn)鍵？ 修改鍵按下 修改密碼界面 輸入舊密碼 密碼正確？ 修改值界面 確認(rèn)鍵 按下 修改密碼 Y N Y N 初始化 修改鍵？ Y N 開始 34 開始 當(dāng)前緩沖區(qū)密碼 與管理員密碼比對(duì) 與用戶密碼比對(duì) 正確？ 正確？ Tmp1=1 Tmp2=1 Tmp1 amp。每按鍵一次“確定” ，則裝載當(dāng)前數(shù)據(jù)。如果無線輸入的密碼錯(cuò)誤，則返回“輸入密碼界面”并且錯(cuò)誤次數(shù)自動(dòng)加 1。 根據(jù)上述幾種繼電器的介紹，再結(jié)合本次設(shè)計(jì)的需要，以及考慮到電磁式繼電器比較容易獲得，所以本系統(tǒng)將采用電磁式繼電器來作為開鎖的執(zhí)行部件。熱敏干簧繼電器不用線圈勵(lì)磁，而由恒磁環(huán)產(chǎn)生的磁力驅(qū)動(dòng)開關(guān)動(dòng)作。 開鎖電路 開 鎖電路是本次設(shè)計(jì)中的一個(gè)執(zhí)行電路，按照設(shè)計(jì)要求當(dāng)在鍵盤上輸入的密碼通過單片機(jī) 控制 與存儲(chǔ)在 AT24C02 芯片中的密碼進(jìn)行比較，如果相同單片機(jī)的 口通過程序控制產(chǎn)生 低電平，三極管導(dǎo)通 繼電器吸合開關(guān) LED 發(fā)光。本次設(shè)計(jì)采用電磁式蜂鳴器作為發(fā)聲裝置。當(dāng)密碼輸入正確的時(shí)候， 繼電器開鎖， LED 燈亮，這將在后面的開鎖電路中介紹。 根據(jù)以上分析，只要將 7279的 CS、 CLK、 DATA、 KEY引腳分別接到單片機(jī)的— ，這樣本次設(shè)計(jì)的鍵盤顯示模塊就基本完成。該端口由低電平變成高電平并保持 25ms 即復(fù)位結(jié)束。 HD7279 與單片機(jī)僅需 4跟接口線，其中的 CS 為片選信號(hào)，當(dāng)單片機(jī)訪問 HD7279A 即讀鍵號(hào)或?qū)懼噶顣r(shí)，應(yīng)將片選端置為低電平。在軟件設(shè)計(jì)中，顯示方式采用了 8個(gè)字符顯示，左入方式，編碼掃描鍵盤，雙鍵鎖定。 8279的 WR、 RD接單片機(jī)的 WR、 RD ， 8279與 DB0— DB7的 P0口相連。 8279 芯片是一種專門用于鍵盤、顯示器的接口電路，它用硬件完成對(duì)顯示器和鍵盤的掃描，能識(shí)別鍵盤上閉合鍵的鍵號(hào)，在硬件上它 只占用兩個(gè)地址，在軟件上省去了顯示和鍵盤掃描，是用戶程序變得簡(jiǎn)潔、易讀和模塊化，提高 CPU 的工作效率。 SDA： 串行數(shù)據(jù)輸入 /輸出，數(shù)據(jù)通過這條雙向 I2C 總線串行傳送 SCL：串行時(shí)鐘腳串行輸入輸 出數(shù)據(jù)時(shí)，該腳用于輸入時(shí)鐘。 2) 在數(shù)據(jù)傳送時(shí)，當(dāng)時(shí)鐘線為低電平，數(shù)據(jù)線必須為固定狀態(tài)，不允許有跳變。 為了使無線電遙控密碼鎖能夠在掉電以后仍能保存數(shù)據(jù)信息， 因此，有必 要對(duì)遙控正常工作所需的數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，例如原始密碼的存儲(chǔ)，因?yàn)槊艽a需要經(jīng)常修改，不可能固化到程序存儲(chǔ)器中。 17 腳為數(shù)據(jù)輸入端，從這里接收輸入發(fā)射過來的碼字，因此和 J04E 接收模塊的 4 腳相連。解碼芯片 PT2272 將數(shù)據(jù)輸入端接收到的信號(hào)， 在PT2272 芯片內(nèi)部，對(duì)接收到的碼字進(jìn)行解碼，并進(jìn)行地址的對(duì)比，若地址完全相同，則 14 腳（ VT）輸出高電平 。 D0D5: 數(shù)據(jù)輸出端，分暫存和鎖存兩種狀態(tài)。 D0— D3 四個(gè)引腳上有與編碼器相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出，一直保留到下一個(gè)新的數(shù)據(jù)出現(xiàn)。 R C1:這兩個(gè)引腳所接的電阻和電容用于確定接收到的信息是窄脈沖還是寬脈沖。 顯然，以上兩種方案在功能上相差不大，而且穩(wěn)定性也比較好， 在經(jīng)過市場(chǎng)調(diào)查以及大概的設(shè)計(jì)預(yù)算后，決定選擇電路相對(duì)簡(jiǎn)單一點(diǎn)的 PT2262 與 F05C 組合成的發(fā)射模塊，不但能夠滿足此次設(shè)計(jì)的要求，且在價(jià)格上也便宜了不少。 PT2262 工作時(shí)，由 10到 13 腳輸入的數(shù)據(jù)和地址端的地址在芯片內(nèi)部進(jìn)行編碼，再從 17腳輸出至 F05C。 方案二：采用 F05C 發(fā)射模塊和 PT2262 編碼芯片組合來實(shí)現(xiàn)遙控的發(fā)射部分。 Vdd：電源正極端，工作電壓范圍為 — 18V。 編碼器MC145026 由時(shí)鐘振蕩器、分頻器、地址 /數(shù)據(jù)編碼輸入電路以及數(shù)據(jù)選擇與緩沖器等幾部分構(gòu) 成。如果頻率降低，可以適當(dāng)加大電容 C3。 12 單片機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行前都要復(fù)位，使微處理器和系統(tǒng)中的其他部件都處于初始狀態(tài)，并從這狀態(tài)開始工作。圖 11 C C4 是反饋電容，其值在 5pF～ 30pF 之間選擇 ,其典型值是 30Pf。 任何工作都按時(shí)間順序。 單片機(jī)種類很多， 8位單片機(jī)有 MCS51系列、 PIC系列等， 16位單片機(jī)有 Intel MCS96系列等。當(dāng)沒有按鍵按下時(shí)，電源截?cái)?，遙控發(fā)射器的靜態(tài)功耗為零。將無線電遙控技術(shù)與密碼技術(shù)相結(jié)合，在保證原有密碼鎖系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)上研發(fā)新型的遙控密碼鎖系統(tǒng)，使用戶在有效工作范圍內(nèi)的任何位置都能對(duì)保險(xiǎn)箱進(jìn)行開啟，可以提高密碼的安全性，克服了固定鍵盤式電子密碼鎖的不足。儲(chǔ)存信息量大是卡的優(yōu)勢(shì)，它不僅作為鑰匙，還可載入多項(xiàng)個(gè)人信息，特別適合金融業(yè)注重“驗(yàn)明正身”的行業(yè)特點(diǎn)，而且一卡多用帶來持卡人的便利。當(dāng)然，密碼又不能太復(fù)雜，太復(fù)雜了可能自己都糊涂了，或者輸入密碼操作成功率低，造成使用不便。根調(diào)查，市場(chǎng)上的保險(xiǎn)箱鎖有以下幾種形式：機(jī)械式、電子式、磁卡式、智能 IC 卡式、指紋式等，電子式的密碼鎖市場(chǎng)占有量最大，其原因是它的成本相對(duì)較低，保密性高，使用靈活性好，操作簡(jiǎn)單，而且還 它克服了機(jī)械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點(diǎn) 。 本系統(tǒng)就是基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)密碼鎖遠(yuǎn)程控制的研發(fā)，其硬件設(shè)計(jì)由遙控發(fā)射和遙控接收兩個(gè)子系統(tǒng)組成，接收部分主要以 AT89C52單片機(jī)為核心。使用 PT2262， PT2272芯片來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的編碼和解碼。但有點(diǎn)不足的是，目前市場(chǎng)上的電子密碼鎖系統(tǒng)大多采用的是固定鍵盤式的，也就是將操作鍵盤固定在保險(xiǎn)箱的面板上。因此，在輸入密碼的過程中，為了限制試探密碼的企圖，通常輸入錯(cuò)誤碼若干次或若干時(shí)間內(nèi)輸入不正確，即“封鎖”鍵盤，不再接受輸入操作。使用這類電子防盜鎖，需要仔細(xì)保管卡，尤其丟失了必須盡快取消該卡的授權(quán)。 此外，該系統(tǒng)具有體積小，成本低性能可靠，使用方便等特點(diǎn)。 （ 2）遙控接收電路 遙控接受電路是本系統(tǒng)最主要的部分，其原理框圖 如圖 所示。在本次設(shè)計(jì)中， 8位的單片機(jī)就能滿足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。用于產(chǎn)生這個(gè)時(shí)間的電路就是時(shí)鐘電路。 C C4的大小對(duì)振蕩頻率有微小的影響，本系統(tǒng)采用的是 20p F。單片機(jī)通常采用上電復(fù)位方式和開關(guān)復(fù)位兩種方式，其電路如圖 所示 圖 復(fù)位電路 在 RST復(fù)位端接 74LS04反向器。 13 遙控發(fā)射模塊 此次設(shè)計(jì)中遙控發(fā)射及接收是最主要的兩個(gè)模塊，因此在這對(duì)兩個(gè)模塊方案的選取，也是完成設(shè)計(jì)不可缺少的一部分。時(shí)鐘振蕩器及分頻器向整個(gè)編碼器提供基準(zhǔn)時(shí)鐘，以協(xié)調(diào)各部分的工作。 A0/D0— A8/D8：地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用，編碼后有數(shù)據(jù)輸出端輸出。PT2262/2272 是一對(duì)帶地址、數(shù)據(jù)編碼功能的紅外遙控發(fā)射 /接收芯片。 F05C 如下圖所示： 圖 F05C引腳圖 F05C 是無線電發(fā)射電路中一種新型的發(fā)射模塊， 它具有較寬的工作電壓范圍及低功耗特性，內(nèi)含隔離調(diào)制電路消除對(duì)射頻電路的影響，信號(hào)直接耦合，性能穩(wěn)定。 遙控接收模塊 之前，在遙控發(fā)射模塊中介紹了兩種功能相差不大的方案，因?yàn)檫b控的發(fā)射和接收是兩個(gè)對(duì)應(yīng)的模塊，所以在這節(jié)也同樣有兩個(gè)方案。 R C1時(shí)間常數(shù)應(yīng)為 MC145026 編碼器時(shí)鐘周期的 倍。 19 方案二：采用 J04E 模塊和 PT2272 編 碼芯片組合來實(shí)現(xiàn)遙控的接收部分。 Din: 脈沖編碼信號(hào)輸入端。 D0D3輸出與無線電發(fā)射系統(tǒng)所發(fā)射的相對(duì)應(yīng)的開關(guān)信息給單片機(jī)電路，由單片機(jī)控制相應(yīng)的開關(guān)電路動(dòng)作。 1013 腳為數(shù)據(jù)輸出端，連至單片機(jī)的 I/O 口，用作密碼輸入。為了縮小體積，本設(shè)計(jì)采用了串行 EEPROM 存儲(chǔ)器 24C02，密碼存放在 AT24C02 中，當(dāng)需要更改或讀取密碼時(shí)，只需對(duì) AT24C02 里的數(shù)據(jù)更改或讀取即可。時(shí)鐘線為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)線的任何電平變化將當(dāng)作總線的啟動(dòng)或停止條件。 WP： 寫保護(hù)端，接地時(shí)允許芯片執(zhí)行一般的讀寫操作。 8279 包括鍵盤輸入和顯示兩個(gè)部分。 8279的 IRQ經(jīng)非門接到 AT89C52的 INT0（ ）管腳上，可以實(shí)現(xiàn)鍵盤的查詢和鍵盤中斷。由于系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性及速度要求并不十分高，所以時(shí)鐘頻率采用 6MHz已足夠了，故程序時(shí)鐘命令字取為 2AH，用以保證 100kHz 的內(nèi)部工作頻率。低電平有效。 HD7279A 片內(nèi)具有驅(qū)動(dòng)電路，它可以直接驅(qū)動(dòng) LED數(shù)碼管，使外圍電路變得簡(jiǎn)單可靠。本系統(tǒng)的鍵盤顯示電路僅 使用了 16 鍵中的 14個(gè)鍵和 8個(gè)數(shù)碼管。 對(duì)于報(bào)警模塊，一般采用蜂鳴器作為發(fā)聲器來報(bào)警。其發(fā)聲原理是電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜片發(fā)聲的，因此需要一定的電流才能驅(qū)動(dòng)，單片機(jī) I/O引腳輸出的電流較小，單片機(jī)輸出的 TTL 電平基本上驅(qū)動(dòng)不了蜂鳴器，因此需要增加 一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路 。 繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較 29 大電流的一種 “ 自動(dòng) 開關(guān) ” 。恒磁環(huán)能否向干簧管提供磁力是由感 溫磁環(huán)的溫控特性決定的。 在單片機(jī)系統(tǒng)中繼電器的控制一般通過一個(gè)三極管來驅(qū)動(dòng)，典型的驅(qū)動(dòng)電路如圖 所示： 30 圖 開鎖電路 繼電器電路中一般都要在繼電器的線圈兩頭 加一個(gè)二極管以吸收繼電器線圈斷電時(shí)產(chǎn)生的反電勢(shì)，防止干擾。假如錯(cuò)誤次數(shù)大于 3，則發(fā)出警報(bào)。同時(shí)移位到下一位數(shù)據(jù)修改。amp。 先將輸入值暫存到 AT24C02 的緩沖區(qū)中，然后與原密碼比對(duì)。當(dāng)然，軟件也可以先單獨(dú)調(diào)試，因?yàn)榇_保了軟件正確后，硬件的錯(cuò)誤也比較容易找出來。 為了提高整個(gè)電路的抗干擾能力，降低外界噪聲源對(duì)數(shù)字器件的影響， PCB 板的布線十分重要。在電路板的制作過程中，每一步都是為后面的工作做好準(zhǔn)備：首先是元器件的檢查，板面布局，然后是電路板的焊接，檢查焊接是否與電路原理圖相一致，最后進(jìn)行結(jié)果檢測(cè)。 此次是一個(gè)硬件和軟件結(jié)合型的設(shè)計(jì)，一般這種情況下調(diào)試應(yīng)該先確保硬件電路的正確性，再進(jìn)行軟件總體調(diào)試。 圖 密碼比對(duì)程序流程圖 35 AT24C02 芯片的讀寫 該模塊的主要功能是對(duì)密碼信息的掉電保護(hù)，以及在操作過程中所有有關(guān)密碼的數(shù)據(jù)的保存。如圖 則為該模塊設(shè)計(jì)的程序流程圖。當(dāng)八位輸入密碼啟動(dòng)時(shí)，代表第一個(gè)數(shù)據(jù)位的數(shù)碼管開始閃爍，此時(shí)只需通過按 “加 1”和“減 1”兩個(gè)按鍵來輸入該位密碼，按“確認(rèn)” 后， 則系統(tǒng)自動(dòng)將該密碼送密碼緩沖區(qū)。接下來就 是對(duì)信號(hào)的判斷，如果接收到了無線遙控信號(hào)則進(jìn)入無線遙控輸入密碼模塊。對(duì)于繼電器的 “ 常開、常閉 ” 觸點(diǎn)，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為 “ 常開觸點(diǎn) ” ；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為 “ 常閉觸點(diǎn) ” 。它由感溫磁環(huán)、恒磁環(huán)、干簧管、導(dǎo)熱安裝片、塑料襯底及其他一些附件組成。還有，改變 輸出電平的高低 電平占空比，則可以控制蜂鳴器聲音的大小，當(dāng)然因?yàn)樵诒鞠到y(tǒng)中只需要發(fā)聲就行，所以也就不需要那么復(fù)雜的程序。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成，當(dāng)接通電源后（ — 15V 直流工作電壓），多諧振蕩器起振，輸出 — 的音頻信號(hào)，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴器發(fā)聲。當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)，就需要通過軟件使單片機(jī)驅(qū)動(dòng)報(bào)警器，從而使得用戶知道輸入的密碼是錯(cuò)誤的。使用 7279時(shí)要 注意不能同時(shí)安下多各鍵，因?yàn)?7279只能給出其中一個(gè)鍵的代碼。RESET 為復(fù)位端。 DIG0～ DIG7為 8 個(gè) LED 管的位驅(qū)動(dòng)輸出端， SA～ SG 分別為 LED數(shù)碼管的 A段～ G段的輸出端， DP為小數(shù)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)輸出端。