單片機(jī)控制的電子密碼鎖設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-08-26 00:23 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 )輸入的話，單片機(jī)便輸出開(kāi)門(mén)信號(hào)，送到開(kāi)鎖驅(qū)動(dòng)電路，然后驅(qū)動(dòng)電磁鎖，達(dá)到開(kāi)門(mén)的目的。其實(shí)際電路如圖32所示。圖32 密碼鎖開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)電路圖密碼鎖開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)由電路驅(qū)動(dòng)和開(kāi)鎖兩級(jí)組成。由DRT10組成驅(qū)動(dòng)電路，其中T10可以選擇普通的小功率三極管，如9019018都可以滿(mǎn)足要求。D5作為開(kāi)鎖的提示，由DC2T11組成。其中DC24是為了消除電磁鎖可能產(chǎn)生的反向高電壓以及可能產(chǎn)生的電磁干擾。T11可選用中功率的三極管，如8050，電磁鎖的選用要視情況而定，但是吸合力要足夠且由一定的余量[6]。本文設(shè)計(jì)中，作為仿真，暫時(shí)用發(fā)光二極管代替電磁鎖，發(fā)光管亮，為開(kāi)鎖狀態(tài)；滅，表示鎖住狀態(tài)。 按鍵電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)就采用行列式鍵盤(pán)，同時(shí)也能減少鍵盤(pán)與單片機(jī)接口時(shí)所占用的I/O線的數(shù)目，在按鍵比較多的時(shí)候，通常采用這樣方法。其原理如圖33所示。89C51D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10 k X 4 k X 3VCC圖33 行列式鍵盤(pán)原理電路圖每一條水平(行線)與垂直線(列線)的交叉處不相通，而是通過(guò)一個(gè)按鍵來(lái)連通，利用這種行列式矩陣結(jié)構(gòu)只需要N條行線和M條列線，即可組成具有NM個(gè)按鍵的鍵盤(pán)。在這種行列式矩陣鍵盤(pán)非鍵盤(pán)編碼的單片機(jī)系統(tǒng)中，鍵盤(pán)處理程序首先執(zhí)行等待按鍵并確認(rèn)有無(wú)按鍵按下的程序段。當(dāng)確認(rèn)有按鍵按下后，下一步就要識(shí)別哪一個(gè)按鍵按下。對(duì)鍵的識(shí)別通常有兩種方法：一種是常用的逐行掃描查詢(xún)法；另一種是速度較快的線反轉(zhuǎn)法。對(duì)照?qǐng)D33所示的4*4鍵盤(pán)，說(shuō)明線反轉(zhuǎn)法的工作原理。首先辨別鍵盤(pán)中有無(wú)鍵按下，由單片機(jī)I/O口向鍵盤(pán)送全掃描字，然后讀入行線狀態(tài)來(lái)判斷。方法是：向行線輸出全掃描字00H，把全部列線置為低電平，然后將列線的電平狀態(tài)讀入累加器A中。如果有按鍵按下，總會(huì)有一根行線電平被拉至低電平從而使行線不全為1。判斷鍵盤(pán)中哪一個(gè)鍵被按下使通過(guò)將列線逐列置低電平后，檢查行輸入狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。方法是：依次給列線送低電平，然后查所有行線狀態(tài)，如果全為1，則所按下的鍵不在此列；如果不全為1，則所按下的鍵必在此列，而且是在與零電平行線相交的交點(diǎn)上的那個(gè)鍵。 掉電存儲(chǔ)單元的設(shè)計(jì)掉電存儲(chǔ)單元的作用是在電源斷開(kāi)的時(shí)候，存儲(chǔ)當(dāng)前設(shè)定的密碼信息。AT24C02是ATMEL公司的2KB字節(jié)的電可擦除存儲(chǔ)芯片，采用兩線串行的總線和單片機(jī)通訊，額定電流為1mA，靜態(tài)電流10uA()，芯片內(nèi)的資料可以在斷電的情況下保存40年以上，而且采用8腳的DIP封裝，使用方便[7]。其電路如圖34所示。圖34 掉電存儲(chǔ)電路原理圖 密碼鎖的電源電路設(shè)計(jì) 為了防止停電情況的發(fā)生，本電路設(shè)計(jì)了小型后備電源，它包括市電供電電路，停電檢測(cè)電路，電子開(kāi)關(guān)切換電路，蓄電池充電電路和蓄電池組成[8]。電源電路圖如圖35所示。圖35 市電供電電路220V市電通過(guò)變壓器降壓成12V的交流電，再經(jīng)過(guò)整流橋整流，7805穩(wěn)壓到5V送往電子切換電路，由于本電路功耗較少，所以選用10W的小型變壓器。由RRRR7及IC14構(gòu)成電壓比較器，正常情況下，V+V，IC14輸出高電平，繼電器的常閉觸點(diǎn)和市電相連；當(dāng)市電斷開(kāi)，V+V，IC14輸出高電平，由TT4構(gòu)成的達(dá)林頓管使繼電器J開(kāi)啟，將其常開(kāi)觸電將蓄電池和電路相連，實(shí)現(xiàn)市電和蓄電池供電的切換，保證電子密碼鎖的正常工作(視電池容量而定持續(xù)時(shí)間)。其電路圖如下圖36所示。R850KR940KR730KR620KT39018R10T49014123IC14741繼電器蓄電池供電5V 直流電源A1蓄電池 A25V直流電源 A1常閉常開(kāi)圖36 停電檢測(cè)及電子開(kāi)關(guān)切換電路TT2構(gòu)成的蓄電池自動(dòng)充電電路，它在電池充滿(mǎn)后自動(dòng)停止充電，其中D1亮為正在充電，D2為工作指示。由RRT1構(gòu)成電壓檢測(cè)電路，蓄電池電壓低，則TT2導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)對(duì)其充電；充滿(mǎn)后，TT2截止，停止充電，同時(shí)D1熄滅，電路中C4的作用是濾除干擾信號(hào)[9]。其電路圖如圖37所示。R5470R23KR13KT29014D2D1C43CG21R43K6V 蓄電池電源A26V 充電電源蓄電池T1圖37 蓄電池自動(dòng)充電電路 設(shè)計(jì)總框圖設(shè)計(jì)總框圖如圖38所示。矩陣鍵盤(pán)控制電源電路AT24C02掉電存儲(chǔ)串口顯示電路128*64液晶顯示屏AT89C51指示電路開(kāi)鎖控制電路延時(shí)報(bào)警控制電路輸入錯(cuò)誤鎖定鍵盤(pán)DS18B20溫度傳感器DS1302時(shí)鐘芯片圖3－8總體設(shè)計(jì)框圖圖38 設(shè)計(jì)總框圖圖38 設(shè)計(jì)總框圖4 系統(tǒng)原理基本原理是通過(guò)將當(dāng)前輸入的密碼與原始密碼相比較，
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