【正文】 該輸出脈沖經(jīng)過隔直電容CS加到揚(yáng)聲器上，揚(yáng)聲器將交替發(fā)出高、低。555輸出脈沖的振蕩頻率較低。當(dāng)U下+較高時(shí)，電容Cg充、放電的電壓幅度較大，因而振蕩頻率較低。其中555定時(shí)器接成了一個(gè)低頻多諧振蕩器。由于紅外收發(fā)管之間沒有遮擋時(shí)為正常，有遮擋時(shí)為異常，則當(dāng)Pl口輸出00H時(shí)，P3口的正常狀態(tài)數(shù)據(jù)為00H。當(dāng)在一定時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到位于不同位置的光束被遮擋時(shí)，(高低電平間隔1S的脈沖信號(hào))。VD7一VD12為紅外接收管，當(dāng)接收到紅外光時(shí)導(dǎo)通，+SV電源通過VO7一VO12加到反相器CC4069的輸入端，經(jīng)反相為低電平。UZ為CMOS6反相器CC4069，起驅(qū)動(dòng)作用。CZ，C3以及晶振JTI組成時(shí)鐘電路。(2)單片機(jī)系統(tǒng)：Ul為AT89C51單片機(jī)?？蓪⒃撾娐贩譃橐韵氯齻€(gè)部分：。探測(cè)信號(hào)采用脈沖信號(hào)，節(jié)能且抗干擾。第六節(jié) 設(shè)置無人狀態(tài)模塊設(shè)計(jì)、簡介無人狀態(tài)模塊具有以下特點(diǎn):用當(dāng)今最流行的AT89C51單片機(jī)控制，體積小，成本低。由紅外線檢測(cè)電路探測(cè)有無感應(yīng)卡靠近，每隔一定時(shí)間，發(fā)射電路會(huì)自動(dòng)發(fā)射紅外線信號(hào)，如有物體靠近，接收電路就會(huì)收到反射回來的紅外線信號(hào)，并通知MCU進(jìn)行讀卡操作。另外前面提到，為降低功耗，99%以上的時(shí)間內(nèi)MCU都處于功耗極低的睡眠狀態(tài)，大部分電路的電源被關(guān)閉。但是，如果PC內(nèi)容受到干擾而改變，程序跑飛后，正好落在這種循環(huán)中，此時(shí)中斷或定時(shí)器可能未被打開，于是程序就會(huì)循環(huán)等待一個(gè)不可能出現(xiàn)的條件，即出現(xiàn)“死循環(huán)”。在程序中，避免危險(xiǎn)程序結(jié)構(gòu)也是提高可靠性的重要措施。在硬件方面，我們選用的主處理器PIC16F73具有較高的抗干擾能力，內(nèi)部包含了具有獨(dú)立RC振蕩器的“看門狗（WDT）”電路，在程序跑飛時(shí)可自動(dòng)將CPU復(fù)位，恢復(fù)正常運(yùn)行；對(duì)存儲(chǔ)重要數(shù)據(jù)的EEPROM，采用硬件寫保護(hù)措施，避免數(shù)據(jù)在受到干擾時(shí)丟失；盡量使用貼片元件，嚴(yán)格進(jìn)行老化篩選，保證元件品質(zhì)PCB布線方面，采取一系列措施，提高抗干擾能力。門鎖系統(tǒng)的可靠性也非常重要。發(fā)卡管理軟件也用密碼保護(hù)，避免非授權(quán)人員利用發(fā)卡管理軟件非法制卡。(5)安全性與可靠性門鎖系統(tǒng)在安全性方面需要解決的問題是：防止開門卡被非法復(fù)制；防止用非正常方式（如果工具撥、撬，用強(qiáng)力磁鐵吸等）開鎖；鎖體具備一定程序的抗外力破壞能力。④采用可由MCU控制的電源電路。若無物體靠近，接收電路不會(huì)接收到紅外線信號(hào)，MCU就繼續(xù)睡眠；如有物體靠近，接收電路就會(huì)收到反射回來的紅外線信號(hào)，并立即通知MCU進(jìn)行讀卡操作。為此，采用了紅外線探測(cè)技術(shù)。由于PIC16F73采用了先進(jìn)的RISC結(jié)構(gòu)，即使在晶振頻率較低的情況下，也能穩(wěn)定工作，并提供足夠的處理能力。該芯片在睡眠模式下，如果I/O口狀態(tài)設(shè)置得當(dāng)，電池可控制在1μA左右。在靜態(tài)時(shí)，平均電流應(yīng)保持在25μA左右，這樣，4節(jié)5號(hào)堿性電池的使用壽命一般可達(dá)1年以上。為防止非法操作，通信時(shí)要進(jìn)行密碼核對(duì)。后者以當(dāng)前時(shí)間和存放在串行存儲(chǔ)器中的設(shè)置數(shù)據(jù)為依據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，確認(rèn)是否為有效卡，從而決定是否開鎖，并完成寫開鎖記錄、新卡替舊卡等操作。提高解碼的速度和成功率是編制該模塊的難點(diǎn)。利用LED的亮/滅組合指示故障電路，自檢覆蓋率達(dá)90%以上，大大提高了生產(chǎn)和維修工作的效率。初始化與自檢模塊的功能是使系統(tǒng)恢復(fù)到初始狀態(tài)，并對(duì)各硬件電路進(jìn)行檢測(cè)。因此，除串行存儲(chǔ)器讀寫模塊外，其余4個(gè)模塊相對(duì)獨(dú)立。軟件主要分以下5個(gè)功能模塊：初始化與自檢模塊、解碼與讀卡模塊、數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K、通信模塊和串行存儲(chǔ)器讀寫模塊等。 智能電子門鎖原理圖(3)微控制器軟件設(shè)計(jì)MCU控制軟件整個(gè)系統(tǒng)中最重要的環(huán)境。電源電路在控制功耗方面起著重要作用。MCU通過RS232接口與手持式POS機(jī)進(jìn)行通信，從POS機(jī)接收各種設(shè)置數(shù)據(jù)、校對(duì)時(shí)間等；在必要時(shí)可將鎖內(nèi)存放的開鎖記錄傳送給POS機(jī)，然后傳遞到電腦，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。紅外線檢測(cè)電路的作用是探測(cè)有無感應(yīng)卡靠近，每隔一定時(shí)間，發(fā)射電路會(huì)自動(dòng)射紅外線信號(hào)，如有物體靠近，接收電路就會(huì)收到反射回來的紅外線信號(hào)，并立即通知MCU進(jìn)行讀卡操作。(2)硬件設(shè)計(jì)?；拘酒瑢?duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并以曼徹斯特碼方式發(fā)送給MCU，曼徹斯特碼解碼工作由MCU程序完成。也可以說，U2270B讀寫基站芯片是MCU與應(yīng)答器之間的通信接口。7區(qū)在口令模式工作時(shí)為口令區(qū)，如果不需要口令保護(hù)，7區(qū)也可以與1～6區(qū)一樣用做用戶數(shù)據(jù)區(qū)。0區(qū)存放模式字，其讀寫操作取決于模式字的設(shè)置，如波特率、發(fā)送數(shù)據(jù)調(diào)制方式、最大允許傳送數(shù)據(jù)區(qū)、口令和AOR功能及鎖定位的設(shè)置等。e5550為帶264位EEPROM的TEMIC標(biāo)準(zhǔn)讀寫應(yīng)答器芯片，其存儲(chǔ)區(qū)分為8個(gè)區(qū)，每區(qū)33位。應(yīng)答器通常封裝成卡片形式，也可以封裝成玻璃管中。智能門鎖的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是：設(shè)計(jì)合理的卡數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，確保在實(shí)現(xiàn)功能的前提下，支持系統(tǒng)功能擴(kuò)展，即支持“一卡通”功能；系統(tǒng)靜態(tài)功耗更要足夠低；具有很高的可靠性和足夠的安全性。(5)發(fā)卡器實(shí)際上，發(fā)卡器是一臺(tái)TEMIC卡讀寫器，與發(fā)卡管理軟件配合使用，完成發(fā)卡、鎖卡、卡查詢等功能。發(fā)卡管理軟件通過RS232串口將酒店識(shí)別號(hào)、房間號(hào)、讀卡密碼等信息下載到POS機(jī)，再由POS機(jī)通過RS232串口將酒店識(shí)別號(hào)、房間號(hào)、讀卡密碼等信息下載到智能門鎖，同時(shí)可校對(duì)時(shí)間。 感應(yīng)卡類型及功能(3)發(fā)卡管理軟件發(fā)卡管理軟件的主要功能；*系統(tǒng)管理——操作日志、密碼更改、操作員設(shè)定、系統(tǒng)暫停；*功能管理——用戶信息、管理區(qū)域、房間設(shè)定；默認(rèn)參數(shù)設(shè)置；*通訊管理——門鎖數(shù)據(jù)通信、基本信息查/詢、開鎖記錄查詢；*客房管理——制賓客卡、客人退卡、改有效期、空房查詢、入住情況、退卡查詢；*員工管理——制員工卡、退員工卡、改員工卡、員工卡查詢、制處理卡。智能電子門鎖的主要功能：*分區(qū)管理功能——支持分區(qū)管理，服務(wù)卡僅在本服務(wù)區(qū)內(nèi)有效；*分級(jí)管理功能——支持服務(wù)區(qū)、樓層、樓座、酒店四級(jí)管理；*時(shí)效控制功能——無論賓客卡還是職員卡，都有時(shí)效限制，到其自動(dòng)失效；*時(shí)間表功能——可在每周7天中，指定有效日和無效日；*時(shí)間窗功能——可在每天24小時(shí)中，規(guī)定有效時(shí)段和無效時(shí)段；*新卡替舊卡功能——新發(fā)的卡可自動(dòng)終止舊卡；*終止/恢復(fù)功能——可使用終止卡使指定客房門鎖暫停使用，可使用恢復(fù)卡使暫停使用的客房門鎖恢復(fù)使用；*開鎖記錄功能——刷卡時(shí)，門鎖將卡號(hào)和開門時(shí)間記錄在鎖中，供隨時(shí)查詢，最大記錄數(shù)為240條；*低電壓提示功能——，綠燈和黃燈同時(shí)亮起，提醒用戶換電池（低電壓提示后，仍能開鎖100次以上）；*反鎖功能——開門卡可設(shè)定為允許開反鎖或不允許開反鎖；*常開功能——辦公型鎖具有常開功能，酒店型無此功能。當(dāng)有感應(yīng)卡接近鎖體上的天線時(shí)，鎖內(nèi)的微控制器（MCU）自動(dòng)啟動(dòng)讀卡程序。下面介紹各部分的主要功能。我們就是基于此可靠的功能和良好的效果，提出了電子門瑣系統(tǒng)作為家庭門禁系統(tǒng)的一部分?；赥EMIC感應(yīng)卡技術(shù)的電子門鎖系統(tǒng)，包括主要功能、工作模式、系統(tǒng)組成；重點(diǎn)介紹在提高系統(tǒng)安全性、可靠性，降低功耗方面采取的部分措施。目前，感應(yīng)式電子鎖的應(yīng)用領(lǐng)域正不斷擴(kuò)展，已從傳統(tǒng)的酒店業(yè)擴(kuò)展到高級(jí)辦公場所、高級(jí)公寓，甚至進(jìn)人了家庭。進(jìn)人21世紀(jì)，感應(yīng)式LC卡(也稱非接觸式IC卡)技術(shù)迅速發(fā)展，新一代的基千感應(yīng)式IC卡技術(shù)的智能電子門鎖也應(yīng)運(yùn)而生。采用智能電子門鎖，可靈活地設(shè)定多種開門權(quán)限，防止非法復(fù)制，實(shí)現(xiàn)分級(jí)管理和分區(qū)域管理。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，功能更強(qiáng)、可靠性更高的接觸式IC卡智能電子門鎖成為主流。采用紅外感應(yīng)技術(shù)，在3米內(nèi)感應(yīng)人體發(fā)出的紅外線，以開關(guān)量形式輸出信號(hào)，單片機(jī)檢測(cè)到有人后，根據(jù)低光照傳感器的信號(hào)判斷走廊是否需要開燈，然后判別信號(hào)是否是家人，不是家人后,發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)帶有硬件延時(shí)的警笛聲響報(bào)警電路；同時(shí)通過單片機(jī)控制智能撥號(hào)系統(tǒng)電路進(jìn)行電話報(bào)警。讀者也可以根據(jù)自己的要求或參考其它電路來實(shí)現(xiàn)有其它功能的防盜報(bào)警系統(tǒng)或自動(dòng)化節(jié)能裝置。如果有條件可以設(shè)計(jì)成雙鑒電路(如雷達(dá)探測(cè)器)再加一個(gè)與門，則可提高可靠性，大大地減少誤報(bào)的概率。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后,經(jīng)安裝、調(diào)試和測(cè)量,主要技術(shù)指標(biāo)如下:警戒范圍:　≤12m警戒視角:　≤130176。語言處理集成電路使用專用集成芯片T6668,外接一只256 K位動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器41256組成,取樣比特率選用32 K。該部分由雙運(yùn)放LM358和解調(diào)器LM567組成。若是撥號(hào)音,則啟動(dòng)語音電路,送出預(yù)先錄制的語言信號(hào)。本文要求若是忙音,系統(tǒng)將稍后重新?lián)芴?hào)。話機(jī)的模擬摘機(jī)、模擬按下寄存輸出鍵和寄存位置鍵是通過繼電器觸點(diǎn)的閉合完成的。 自動(dòng)撥號(hào)電路警戒范圍內(nèi)出現(xiàn)移動(dòng)人體時(shí),模擬撥號(hào)電路根據(jù)傳感器檢測(cè)出的信號(hào)要對(duì)話機(jī)進(jìn)行自動(dòng)撥號(hào)。但人體移動(dòng)時(shí),兩元件極化程度不同,凈輸出電壓不為0,從而達(dá)到了探測(cè)移動(dòng)人體的目的。產(chǎn)生電壓輸出的原因是PZT材料有紅外線照射時(shí),其表面溫度發(fā)生變化,晶體內(nèi)部原子排列也隨之發(fā)生變化,因而引發(fā)極化電荷。它的等效電路是一個(gè)在負(fù)載電阻Re上并聯(lián)一個(gè)電容器的電壓發(fā)生器。若是撥號(hào)音,則啟動(dòng)錄音電路,送出預(yù)先錄制的語言信號(hào)。撥號(hào)以后反饋回的電話信號(hào)有三種,即撥號(hào)音、忙音和回鈴音。系統(tǒng)使用的電話機(jī)要求具有電話號(hào)碼記存功能。當(dāng)警戒范圍內(nèi)出現(xiàn)移動(dòng)人體,傳感器檢測(cè)出信號(hào)輸送給撥號(hào)電路。若是插上電燈(如用于半暗廳)，則人在燈亮，人走后經(jīng)一段延遲時(shí)間燈自滅。由三極管9013及繼電器K組成驅(qū)動(dòng)電路。該延遲電路的特點(diǎn)是它是一種累計(jì)型延時(shí)電路，即在延遲過程中又有脈沖輸入，則延遲時(shí)間會(huì)增加。其波形如圖12(b)所示。此高電平經(jīng)二極管VD1向電容器C快速充電到接近UC，則第4個(gè)反相器也輸出高電平?！　　　∮蒀D4069六反相器中的四個(gè)組成延遲電路。即有人在時(shí)燈亮，人走后燈滅。當(dāng)無人進(jìn)入檢測(cè)區(qū)時(shí)，電梯不運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)人要乘電梯進(jìn)入檢測(cè)區(qū)時(shí)，電梯開動(dòng)，載人上樓；當(dāng)把人送上樓后若無人上電梯，則電梯停止運(yùn)轉(zhuǎn)。熱釋電檢測(cè)器是自動(dòng)化節(jié)能裝置。要特別提出的是該檢測(cè)器電路板在工廠已調(diào)試好，保證檢測(cè)距離大于6m。該檢測(cè)器有3根接線：紅色接電源正極，棕色(或黑色)接電源負(fù)極(地)，黃色為信號(hào)輸出線(控制線)。該檢測(cè)器主要技術(shù)參數(shù)：工作電壓85V～12V(直流)；靜態(tài)電流小于8mA；內(nèi)部有溫度補(bǔ)償，使輸出穩(wěn)定；上電后不穩(wěn)定時(shí)間約1分鐘；檢測(cè)距離6～10m；水平角度120176。溫度補(bǔ)償電路使輸出穩(wěn)定，有輸出時(shí)發(fā)光二極管亮。放大后的電壓輸入電壓比較器的同相端與反相端的基準(zhǔn)電壓(閾值電壓)相比較：當(dāng)人體進(jìn)入檢測(cè)區(qū)時(shí)，其放大后的信號(hào)電壓大于閾值電壓，電壓比較器輸出高電平，當(dāng)無人體進(jìn)入檢測(cè)區(qū)，或者環(huán)境溫度有些變化也產(chǎn)生電壓信號(hào)，但由于此電壓信號(hào)較小，雖也經(jīng)放大其值小于閾值電壓，比較器輸出仍為低電平?！　∮蓪?shí)驗(yàn)證明，傳感器不加光學(xué)透鏡(也稱菲涅爾透鏡)，其檢測(cè)距離小于2m，而加上光學(xué)透鏡后，其檢測(cè)距離可增加到10m左右。當(dāng)人體進(jìn)入檢測(cè)區(qū)，因人體溫度與環(huán)境溫度有差別，產(chǎn)生ΔT，則有ΔT輸出；若人體進(jìn)入檢測(cè)區(qū)后不動(dòng)，則溫度沒有變化，傳感器也沒有輸出了。由于它的輸出阻抗極高，在傳感器中有一個(gè)場效應(yīng)管進(jìn)行阻抗變換。它由陶瓷氧化物或壓電晶體元件組成，在元件兩個(gè)表面做成電極。(4)熱釋電紅外傳感器主要特性熱釋電紅外傳感器是一種能檢測(cè)人體發(fā)射的紅外線而輸出電信號(hào)的傳感器，它能組成防入侵報(bào)警器或各種自動(dòng)化節(jié)能裝置。另外,當(dāng)環(huán)境溫度改變時(shí),兩個(gè)晶體的參數(shù)會(huì)同時(shí)發(fā)生變化,這樣可以相互抵消,避免出現(xiàn)檢測(cè)誤差。報(bào)警電路中通常采用雙探測(cè)元熱釋電紅外傳感器,。當(dāng)交變的紅外線照射到晶體表面時(shí),晶體溫度迅速變化,這時(shí)才發(fā)生電荷的變化,從而形成一個(gè)明顯的外電場,這種現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng)。(3)熱釋電紅外探測(cè)器的工作原理熱釋電紅外傳感器內(nèi)部的熱釋電晶體具有極化現(xiàn)象,并且隨溫度的變化而變化。防盜報(bào)警系統(tǒng)中的熱釋電傳感器采用的濾光片厚度為8~14μm,而人體輻射的紅外線波長在10μm左右,因此,該傳感器能敏銳地探測(cè)到是否有人進(jìn)入了禁區(qū)。熱釋電晶體一般采用PZT或其他壓電晶體材料,將敏感材料PZT的上、下表面做成電極,并在其上表面上加1層黑色氧化膜,以提高轉(zhuǎn)換效率。由于紅外輻射與物質(zhì)相互作用時(shí)產(chǎn)生了熱效應(yīng),能將肉眼看不見的紅外輻射轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)量的物理量,依據(jù)這一原理,可做成紅外輻射探測(cè)器。 50~1 000μm為遠(yuǎn)紅外波段。(1)紅外輻射概述在自然界中,任何高于絕對(duì)溫度(273℃)的物體都能夠產(chǎn)生紅外光譜,紅外光的波長范圍在0. 76~1 000μm,紅外光譜學(xué)中將1~15μm稱為近紅外波段。●隱蔽性好,可流動(dòng)安裝。用它制作的防盜報(bào)警器與目前市場上銷售的許多防盜報(bào)警器材相比,具有如下特點(diǎn):●不需要用紅外線或電磁波等發(fā)射源。這種熱釋電紅外傳感器能以非接觸形式檢測(cè)出人體輻射的紅外線,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào),同時(shí),它還能鑒別出運(yùn)動(dòng)的生物與其它非生物。目前國內(nèi)使用的各類防盜、保安報(bào)警器基本都是以超聲波、主動(dòng)式紅外發(fā)射/接收以及微波等技術(shù)為基礎(chǔ)。由于紅外線是不可見光,有很強(qiáng)的隱蔽性和保密性,因此在防盜、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應(yīng)用。工作時(shí)本機(jī)直接接在電話線上，系統(tǒng)處于低功耗的睡眠工作狀態(tài)，一旦觸發(fā)開關(guān)有動(dòng)作，報(bào)警器便立即被喚醒，進(jìn)入撥號(hào)工作狀態(tài)，把預(yù)先設(shè)置好的號(hào)碼和報(bào)警信號(hào)從電話線上撥發(fā)出去，從而實(shí)現(xiàn)向遠(yuǎn)離現(xiàn)場的人們報(bào)警。本報(bào)警系統(tǒng)采用AT89C51單片機(jī)具有價(jià)格低廉、操作簡便、通訊速度快、可靠性高和誤報(bào)率低的優(yōu)點(diǎn)。本系統(tǒng)配置靈活，可以有效、快速地應(yīng)用于對(duì)安防要求比較高的場合。其次，在摘機(jī)后應(yīng)延時(shí)一段時(shí)間再去判斷摘機(jī)音，因?yàn)楸鞠到y(tǒng)采用機(jī)械繼電器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)摘機(jī)，故應(yīng)考慮繼電器的響應(yīng)時(shí)間。通過DTMF編解碼表把編碼數(shù)據(jù)寫入MT8880發(fā)送寄存器產(chǎn)生單獨(dú)的fLOW和fHIGH，一旦編碼錯(cuò)誤就會(huì)導(dǎo)致?lián)芴?hào)失?。试诰幊踢^程中要十分小心。電路由數(shù)字頻率合成器、行/列可編程分頻器、開關(guān)電容式D/A變換器組成。模擬掛機(jī) 撥號(hào)子流程框圖(2)軟件設(shè)置。由于干擾和一些其他因素的存在，難