【正文】 “ 開(kāi)路 ” 三種狀態(tài)。5M 可調(diào)范圍，安裝時(shí)保持原狀不要輕意變動(dòng)以免頻點(diǎn)偏離， J04E 具有極低功耗， 3V時(shí)只消耗 電流，可長(zhǎng)期處于守機(jī)狀態(tài)。因此 I2C 總線上的所有設(shè)備的 SDA、 SCL 引腳都要外接上拉電阻。為降低總的寫(xiě)入時(shí)間，一次操作可寫(xiě)入多達(dá) 8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù) 。 OUTA與 OUTB經(jīng)驅(qū)動(dòng)器 74LS244與顯示器的段碼線相連，直 24 接控制顯示字形，鍵盤(pán)的列掃描線送回掃描端 RL0— RL3上。 HD7279 需要一外接的 RC 震蕩電路以供系統(tǒng)工作，其典型值 R= ,C=15pF。 27 報(bào)警電路 本次設(shè)計(jì)中要應(yīng)用到報(bào)警模塊，主要是給用戶一個(gè)反饋開(kāi)鎖狀態(tài)的信息。另外，程序中改變單片機(jī) 引腳輸出的波形頻率，就可以調(diào)整控制蜂鳴器音調(diào)，產(chǎn)生各種不同音色、音調(diào)的聲音。這樣吸合、釋放，從而 達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。 LED 數(shù)碼管默認(rèn)顯示為“ 0” ，然后根據(jù)該模塊中的四個(gè)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)其相應(yīng)的功能。如圖 。 PCB 板的設(shè)計(jì)制作 在完成各個(gè)模塊電路的設(shè)計(jì)后，制作 PCB 電路板，對(duì)電路進(jìn)行綜合調(diào)試。下面是本次設(shè)計(jì)調(diào)試過(guò)程中遇到的些許問(wèn)題及解決方法的一些總結(jié)。 Tmp2 = 1 密碼不符 返 回 設(shè)置緩沖區(qū)密碼為管理員密碼 設(shè)置緩沖區(qū)密碼為用戶密碼 密碼正確 密碼正確 N N Y Y 密碼比對(duì)模塊程序設(shè)計(jì) 密碼的比對(duì)是電子密碼鎖必要的一個(gè)環(huán)節(jié)，其作用是將輸入的密碼和原始密碼進(jìn)行比對(duì)，通過(guò)此環(huán)節(jié)就可以知道密碼是否正確，從而使單片機(jī)來(lái)控制其相應(yīng)的執(zhí)行部件。若沒(méi)有接收到無(wú)線信號(hào)，則掃描固定鍵盤(pán)是否有按鍵。 固態(tài)繼電器是一種兩個(gè)接線端為輸入端，另兩個(gè)接線端為輸出端的四端器件，中間采用隔離器件實(shí)現(xiàn)輸入輸出的電隔離。 如圖 所示 ，通過(guò)一個(gè)三極管 S8050來(lái)放大驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。其中的 10個(gè)鍵為數(shù)字顯示鍵，還有四個(gè)鍵分別設(shè)置為：確定、重置、密碼的修改鍵和輸入鍵。CLK為數(shù)據(jù)串行傳送的同步時(shí)鐘輸入端，時(shí)鐘的上升沿表示數(shù)據(jù)有效。AT89C52的 ALE輸出作為定時(shí)時(shí)鐘從 8279 的 CLK管腳輸入， AT89C52的 8279的片選信號(hào)（ CS）。接電源端時(shí)不允許對(duì)器件寫(xiě)。 在介紹 AT24C02 前，先介紹一下 I2C總線。否則，解碼芯片不解碼，單片機(jī)電路不響應(yīng)，開(kāi)關(guān)電路保持原有的工作狀態(tài)不變。 接收控制系統(tǒng)主要由無(wú)線電接收電路、解碼電路、單片機(jī)電路、開(kāi)關(guān)電路組成。既然前面選擇了 PT2262和 F05C的配套，那么就可以知道此次設(shè)計(jì)在遙控接收這部分，本人依然會(huì)用 PT2272 與 J04E的組合來(lái)完成遙控的接收。 PT2262 發(fā)射芯片地址編碼輸入有 “1” 、 “0” 和 “ 開(kāi)路 ” 三種狀態(tài)，數(shù)據(jù)輸入有 “1” 和 “0” 兩種狀態(tài)。地址 /數(shù)據(jù)編碼輸入電路將輸入的不同地址及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的編碼信號(hào)，以不同脈沖寬度及數(shù)目來(lái)表征不同指令。一個(gè)電阻 R2至 Vss(地 ),當(dāng)按下復(fù)位鍵時(shí)， 74LS04給單片機(jī)的 RST 端一個(gè)高電平，就能實(shí)現(xiàn)上電自動(dòng)復(fù)位。一般由晶體震蕩器、晶震控制芯片和電容組成 。 圖 遙控接收原理框圖 要說(shuō)明的是框圖中的驅(qū)動(dòng)輸出包括：蜂鳴器的報(bào)警和繼電器的開(kāi)鎖等。 總之，當(dāng)今智能電子密碼鎖在飛速發(fā)展，特別是單片機(jī)的應(yīng)用在這幾年得到空前發(fā)展，無(wú)論功能性，穩(wěn)定性都比較全面，在保密方面已做到人眼識(shí)別，指紋識(shí)別，人聲識(shí)別基本上電影上有的現(xiàn)實(shí)也有。這就使得用戶在操作時(shí)沒(méi)有隱蔽性，極易被人看見(jiàn)和偷拍而使得密碼不安全，因而操作的安全性不是很高。使用戶在一定范圍內(nèi)的任何位置都能對(duì)保險(xiǎn)箱進(jìn)行開(kāi)啟，可以提高密碼的安全性，克 服了固定鍵盤(pán)式密碼鎖的不足。但是密碼不能太簡(jiǎn)單，太簡(jiǎn)單了就容易被他人在鍵盤(pán)上試探出來(lái)，或者可能被旁觀者窺測(cè)出來(lái)，造成保密性不足。 采用特定的編碼解碼技術(shù)還可以防止無(wú)線電波的相互干擾，從而使其抗干擾能力很強(qiáng)。另外，單片機(jī) 內(nèi)部功能強(qiáng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用靈活，系統(tǒng)擴(kuò)展方便，這也使應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單，且性能價(jià)格比高，容易產(chǎn)品化。 XTAL2 輸一個(gè)正弦波。若頻率為 12MHz,可以保證可靠的上電復(fù)位。 Vss：電源負(fù)極端，通常接地。 15 和 16 腳間連一振蕩電阻，做與 PT2272 的匹配電阻用， 17腳作為數(shù)據(jù)輸出端連接到無(wú)線發(fā)射模塊 F05C 的 2 腳。下面是其各引腳的功能： DATA IN：編碼數(shù)據(jù)輸入端 D0— D3：對(duì)應(yīng) MC145026 的 D5— D8 腳發(fā)出的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，并且只辨認(rèn)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，當(dāng) MC145026 的對(duì)應(yīng) 4個(gè)引腳處在“開(kāi)路”狀態(tài)時(shí)， MC145027 解碼為“ 1”態(tài)電平。要求與 PT2262 設(shè)定的狀態(tài)一致。 由圖 PT2272 中 18腳作為地址線，接法同 PT2262 相同，以保證編解碼地址相同，才能正常解碼。 IC線的協(xié)議如下： 1) 只有在總線非忙時(shí)才被允許進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 鍵盤(pán)及顯示模塊 方案一：采用 8279 芯片構(gòu)成鍵盤(pán)顯示電路。 圖 8279和單片機(jī)的接口電路簡(jiǎn)圖 8279 是可編程接口芯片，通過(guò)編程使其實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，編程的過(guò)程實(shí)際上就是 CPU 向 8279 發(fā)送控制指令的過(guò)程。RESET 為復(fù)位端。當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)，就需要通過(guò)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。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。對(duì)于繼電器的 “ 常開(kāi)、常閉 ” 觸點(diǎn)，可以這樣來(lái)區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開(kāi)狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為 “ 常開(kāi)觸點(diǎn) ” ；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為 “ 常閉觸點(diǎn) ” 。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(kāi)始閃爍，此時(shí)只需通過(guò)按 “加 1”和“減 1”兩個(gè)按鍵來(lái)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)。 圖 密碼比對(duì)程序流程圖 35 AT24C02 芯片的讀寫(xiě) 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(guò)程中所有有關(guān)密碼的數(shù)據(jù)的保存。在電路板的制作過(guò)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)。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(lái)。amp。假如錯(cuò)誤次數(shù)大于 3，則發(fā)出警報(bào)。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。其發(fā)聲原理是電流通過(guò)電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)來(lái)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 。本系統(tǒng)的鍵盤(pán)顯示電路僅 使用了 16 鍵中的 14個(gè)鍵和 8個(gè)數(shù)碼管。低電平有效。 8279的 IRQ經(jīng)非門(mén)接到 AT89C52的 INT0（ ）管腳上，可以實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)的查詢和鍵盤(pán)中斷。 WP： 寫(xiě)保護(hù)端，接地時(shí)允許芯片執(zhí)行一般的讀寫(xiě)操作。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。 D0D3輸出與無(wú)線電發(fā)射系統(tǒng)所發(fā)射的相對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)信息給單片機(jī)電路，由單片機(jī)控制相應(yīng)的開(kāi)關(guān)電路動(dòng)作。 19 方案二：采用 J04E 模塊和 PT2272 編 碼芯片組合來(lái)實(shí)現(xiàn)遙控的接收部分。 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。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。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。單片機(jī)通常采用上電復(fù)位方式和開(kāi)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。用于產(chǎn)生這個(gè)時(shí)間的電路就是時(shí)鐘電路。 （ 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。使用這類(lèi)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)。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(pán)式的，也就是將操作鍵盤(pán)固定在保險(xiǎn)箱的面板上。 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。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。將無(wú)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(kāi)啟，可以提高密碼的安全性，克服了固定鍵盤(pán)式電子密碼鎖的不足。 單片機(jī)種類(lèi)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。圖 11 C C4 是反饋電容，其值在 5pF～ 30pF 之間選擇 ,其典型值是 30Pf。如果頻率降低，可以適當(dāng)加大電容 C3。 Vdd：電源正極端，工作電壓范圍為 — 18V。 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?gòu)?17腳輸出至 F05C。 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。 D0D5: 數(shù)據(jù)輸出端，分暫存和鎖存兩種狀態(tài)。 17 腳為數(shù)據(jù)輸入端，從這里接收輸入發(fā)射過(guò)來(lái)的碼字，因此和 J04E 接收模塊的 4 腳相連。 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。 8279 芯片是一種專(zhuān)門(mén)用于鍵盤(pán)、顯示器的接口電路，它用硬件完成對(duì)顯示器和鍵盤(pán)的掃描，能識(shí)別鍵盤(pán)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(pán)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。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(pán)，雙鍵鎖定。該端口由低電平變成高電平并保持 25ms 即復(fù)位結(jié)束。當(dāng)密碼輸入正確的時(shí)候， 繼電器開(kāi)鎖， LED 燈亮，這將在后面的開(kāi)鎖電路中介紹。 開(kāi)鎖電路 開(kāi) 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(pán)上輸入的密碼通過(guò)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(guò)程序控制產(chǎn)生 低電平，三極管導(dǎo)通 繼電器吸合開(kāi)關(guān) LED 發(fā)光。 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(lái)作為開(kāi)鎖的執(zhí)行部件。每按鍵一次“確定” ，則裝載當(dāng)前數(shù)據(jù)。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(guò)程也就是對(duì) AT24C02 的讀寫(xiě)操作。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(méi)有問(wèn)題，就算有問(wèn)題，也可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，從而解決。 圖 固定鍵盤(pán)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(kāi)始 34 開(kāi)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。如果無(wú)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。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(kāi)關(guān)動(dòng)作。本次設(shè)計(jì)采用電磁式蜂鳴器作為發(fā)聲裝置。 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(pán)顯示模塊就基本完成。 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(wèn) HD72