【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 生模塊。J04E無(wú)信號(hào)時(shí)輸出為零電平狀態(tài)(無(wú)噪聲干擾)可適合與單片機(jī)輸入端接口，J04E采用條狀鍍金電感及優(yōu)化電路，無(wú)需外接天線，接收靈敏度優(yōu)于J04C，采用一定硬度的鍍金電感調(diào)整接收頻點(diǎn)比采用微調(diào)電容調(diào)頻率的接收電路性能穩(wěn)定，即使強(qiáng)烈振動(dòng)也不用擔(dān)心頻點(diǎn)偏離，J04E具有較寬的接收帶寬，出廠時(shí)已調(diào)在315M，與F05配套基本免調(diào)試，只要電源饋電及引線沒(méi)有太大分布參數(shù)即可處于正常接收狀態(tài)，鍍金電感約有177。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，可長(zhǎng)期處于守機(jī)狀態(tài)。，接法同PT2262相同，以保證編解碼地址相同，才能正常解碼。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。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。14腳為VT端，此腳輸出高電平時(shí)，四根數(shù)據(jù)線才會(huì)輸出，從而正常解碼。其中，16腳和15腳連接的是匹配電阻，起作用是確定振蕩的時(shí)鐘頻率。顯然，通過(guò)這個(gè)接收模塊的介紹，不難看出，本次設(shè)計(jì)選擇F05C和J04E發(fā)射接收模塊以及PT2262和PT2272編解碼芯片的組合的正確性，可以看到，在電路結(jié)構(gòu)上比較簡(jiǎn)單的同時(shí)，還節(jié)省了不少費(fèi)用。 密碼存儲(chǔ)模塊單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的空間是相互獨(dú)立的。程序存儲(chǔ)器用于存放編好的程序和數(shù)據(jù)表格。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用來(lái)作為數(shù)據(jù)緩沖器、堆棧、工作寄存器以及軟件標(biāo)志等。為了使無(wú)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。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。在介紹AT24C02前，先介紹一下I2C總線。I2C總線使用兩根信號(hào)線來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，一根是串行數(shù)據(jù)線(SDA)，器件要依靠SDA發(fā)送的地址信號(hào)尋址，不需要片選線。任何時(shí)刻總線只能由一個(gè)主器件控制，各從器件在總線空閑時(shí)啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳送，由IC總線來(lái)決定哪個(gè)主器件控制總線。 SDA與SCL為雙向I/O線，都是開(kāi)漏極端(輸出 1時(shí)，為高阻抗?fàn)顟B(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。 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。 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。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。起始/。 AT24C02起始/停止時(shí)序單片機(jī)AT89C52 的SCL 口作為它的串行移位時(shí)鐘，AT89C52 接AT24C02 的SDA 口作為它的串行數(shù)據(jù)或地址輸入輸出。該電路要注意的是SCL、SDA 必須加上一上拉電阻，阻值為 10K。如下圖所示： 存儲(chǔ)電路原理圖AT24CXX是一種低功耗CMOS串行EEPROM，典型的型號(hào)有AT24C01A/02/04/08/16等5種，它們的存儲(chǔ)容量分別是1024/2048/4096/8192/16384位；也就是128/256/512/1024/2048字節(jié)；使用電壓級(jí)別有5V，,。本文主要介紹常用的AT24C02即256字節(jié)存儲(chǔ)器的使用；它具有工作電壓寬（～）、擦寫(xiě)次數(shù)多（大于10000次）、寫(xiě)入速度快（小于10ms）等特點(diǎn)。AT24C02的各引腳功能如下：A0—A2：腳是三條地址線，用于確定芯片的硬件地址（實(shí)驗(yàn)板中直接接地只有一塊器件）Vcc，Vss：分別為正、負(fù)電源。SDA：串行數(shù)據(jù)輸入/輸出，數(shù)據(jù)通過(guò)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。 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。接電源端時(shí)不允許對(duì)器件寫(xiě)。另外，AT24C02中帶有片內(nèi)地址寄存器。每寫(xiě)入或讀出一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后，該地址寄存器自動(dòng)加1，以實(shí)現(xiàn)對(duì)下一個(gè)存儲(chǔ)單元的讀寫(xiě)。所有字節(jié)均以單一操作方式讀取。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)。 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。8279芯片是一種專門(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。8279包括鍵盤(pán)輸入和顯示兩個(gè)部分。鍵盤(pán)部分提供的掃描方式，可以具有64個(gè)按鍵和傳感器的陳列相連。能自動(dòng)消除開(kāi)關(guān)抖動(dòng)以及對(duì)N鍵按下采取保護(hù)。顯示部分按掃描方式工作。可以顯示8或16位LED八段數(shù)碼顯示器。8279芯片和單片機(jī)的接口電路設(shè)計(jì)，單片機(jī)的ALE既用做低8位地址的鎖存信號(hào)，也把它接到8279的外時(shí)鐘脈沖信號(hào)的輸入。8279的片選譯碼電路可根據(jù)實(shí)際電路的地址分配設(shè)計(jì)。8279的WR、RD接單片機(jī)的WR、RD ，8279與DB0—DB7的P0口相連。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。AT89C52的ALE輸出作為定時(shí)時(shí)鐘從8279 的CLK管腳輸入，（CS）。 8279與6個(gè)共陰極顯示器和一個(gè)12鍵的小鍵盤(pán)連接。SL0—SL2的掃描按編碼方式經(jīng)74LS138譯碼輸出作為鍵盤(pán)的行掃描線，同時(shí)經(jīng)驅(qū)動(dòng)器75451接LED顯示器的COM端作為顯示器位掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)。OUTA與OUTB經(jīng)驅(qū)動(dòng)器74LS244與顯示器的段碼線相連，直接控制顯示字形，鍵盤(pán)的列掃描線送回掃描端RL0—RL3上。 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。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。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。由于采用10ms定時(shí)掃描查詢方式，所以在下次開(kāi)始掃描時(shí)，先應(yīng)清空8279，清除顯示RAM大約需要160μs的時(shí)間，在此期間，F(xiàn)I狀態(tài)字的最高位DU=1，表示顯示無(wú)效，CPU不能顯示RAM寫(xiě)入數(shù)據(jù)，所以清除命令狀態(tài)字取D1H。CPU對(duì)8279的控制是先讀回8279的狀態(tài)字，查看PIFORAM中有無(wú)字符，若有將根據(jù)字符個(gè)數(shù)讀出所有字符，并進(jìn)行相應(yīng)處理；若無(wú)，則直接返回。CPU對(duì)8279的監(jiān)視采用查詢方式，對(duì)8279分配的數(shù)據(jù)口地址為8000H，狀態(tài)口地址為8001H，CPU每隔10ms定時(shí)中斷查詢一次，所有顯示采用查詢段碼表的方式實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)化了程序設(shè)計(jì)過(guò)程，提高了程序質(zhì)量。方案二：采用HD7279芯片構(gòu)成鍵盤(pán)顯示電路，HD7279A是一片具串行接口的，可同時(shí)驅(qū)動(dòng)8位共陰式數(shù)碼的智能顯示驅(qū)動(dòng)芯片，該芯片同時(shí)還可以連接多達(dá)64鍵的鍵盤(pán)矩陣，單片即可完成LED顯示、鍵盤(pán)接口的全部功能。DIG0～DIG7和SA～SG鍵盤(pán)的列線和行線端口，用來(lái)完成對(duì)鍵盤(pán)的監(jiān)視，譯碼和鍵值的識(shí)別。DIG0～DIG7為8個(gè)LED管的位驅(qū)動(dòng)輸出端，SA～SG分別為L(zhǎng)ED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。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)HD7279A即讀鍵號(hào)或?qū)懼噶顣r(shí)，應(yīng)將片選端置為低電平。低電平有效。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。DATA為串行數(shù)據(jù)端，當(dāng)向HD7279A發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，DATA為輸入端；當(dāng)HD7279A輸出鍵盤(pán)代碼時(shí)，DATA為輸出端。KEY為按鍵信號(hào)輸出端，在無(wú)鍵按下時(shí)為高電平；而有鍵按下時(shí)此引腳變?yōu)榈碗娖讲⑶乙恢北３值芥I釋放為止。在64陣列鍵盤(pán)中每個(gè)鍵的鍵碼是用十六進(jìn)制表示的，可用讀鍵盤(pán)數(shù)據(jù)指令讀出，其范圍是00H～3FH。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。RESET為復(fù)位端。該端口由低電平變成高電平并保持25ms即復(fù)位結(jié)束。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。LED數(shù)碼管的各段和小數(shù)點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)AG和DP來(lái)顯示數(shù)據(jù)。當(dāng)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)位為‘1’時(shí)，該段點(diǎn)亮，為‘0’時(shí)則不亮。該指令簡(jiǎn)單方便，通過(guò)造字形表，可以顯示所需的字符。字形碼表如表31所示： 表31 字形碼表顯示字符顯示碼顯示字符顯示碼07EH87FH130H97BH26DHg5FH379Ho1DH433Hd3DH55BHp67H65FHL16H770H熄滅碼00H7279在應(yīng)用中，無(wú)需用到的鍵盤(pán)和數(shù)碼管可以不連接。八個(gè)下拉電阻和八個(gè)鍵盤(pán)連接位選線DIGODIG7的八個(gè)電阻，應(yīng)按照一定的比例關(guān)系，典型值為10倍，如下拉電阻的取值范圍是10K100K，則位選電阻的取值范圍是1K10K。使用7279時(shí)要注意不能同時(shí)安下多各鍵，因?yàn)?279只能給出其中一個(gè)鍵的代碼。根據(jù)以上分析，只要將7279的CS、CLK、DATA、—，這樣本次設(shè)計(jì)的鍵盤(pán)顯示模塊就基本完成。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。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。 7279鍵盤(pán)顯示經(jīng)過(guò)綜合比較，7279和8279都具有電路結(jié)構(gòu)清晰、抗干擾能力強(qiáng)、設(shè)計(jì)合理、軟件實(shí)現(xiàn)容易、穩(wěn)定性和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，也都符合本設(shè)計(jì)的要求。但8279取材比較困難以及對(duì)8279也不太熟悉，另外，7279只需4根線就可以完成和單片機(jī)的連接（），而8279就不能夠做到，所以采用7279為單片機(jī)省去了不少接口，也就沒(méi)必要使用擴(kuò)展I/O口了。因此在本次設(shè)計(jì)中使用了7279芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)的顯示。 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。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。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。對(duì)于報(bào)警模塊，一般采用蜂鳴器作為發(fā)聲器來(lái)報(bào)警。蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，其廣泛用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電話機(jī)等電子產(chǎn)品中作為發(fā)聲器。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過(guò)電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性的振動(dòng)發(fā)聲。壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。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，—，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴器發(fā)聲。本次設(shè)計(jì)采用電磁式蜂鳴器作為發(fā)聲裝置。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。，通過(guò)一個(gè)三極管S8050來(lái)放大驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。 報(bào)警電路 蜂鳴器的正極接到三極管的集電極，蜂鳴器的負(fù)極接地。，三極管Q2截止，沒(méi)有電流流過(guò)線圈，蜂鳴器不發(fā)聲；，三極管導(dǎo)通，這樣蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音。因此。另外，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。還有，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。 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，三極管導(dǎo)通繼電器吸合開(kāi)關(guān)LED發(fā)光。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大電流的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。在大多數(shù)的情況下，繼電器就是一個(gè)電磁鐵，這個(gè)電磁鐵的銜鐵可以閉合或斷開(kāi)一個(gè)或數(shù)個(gè)接觸點(diǎn)。當(dāng)電磁鐵的繞組中有電流通過(guò)時(shí)，銜鐵被電磁鐵吸引，因而就改變了觸點(diǎn)的狀態(tài)。繼電器一般可以分為電磁式繼電器、熱敏干簧繼電器、固態(tài)繼電器等。熱敏干簧繼電器是一種利用熱敏磁性材料檢測(cè)和控制溫度的新型熱敏開(kāi)關(guān)。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。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。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。 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。電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過(guò)一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開(kāi)觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）吸合。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。對(duì)于繼電器的“常開(kāi)、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來(lái)區(qū)