【正文】 機(jī)等電子產(chǎn)品中作為發(fā)聲器。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。 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)反饋開鎖狀態(tài)的信息。但8279取材比較困難以及對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，也就沒必要使用擴(kuò)展I/O口了。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。根據(jù)以上分析，只要將7279的CS、CLK、DATA、—，這樣本次設(shè)計(jì)的鍵盤顯示模塊就基本完成。八個(gè)下拉電阻和八個(gè)鍵盤連接位選線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。該指令簡單方便，通過造字形表，可以顯示所需的字符。LED數(shù)碼管的各段和小數(shù)點(diǎn)分別對應(yīng)AG和DP來顯示數(shù)據(jù)。該端口由低電平變成高電平并保持25ms即復(fù)位結(jié)束。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。KEY為按鍵信號輸出端，在無鍵按下時(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。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。HD7279與單片機(jī)僅需4跟接口線，其中的CS為片選信號，當(dāng)單片機(jī)訪問HD7279A即讀鍵號或?qū)懼噶顣r(shí)，應(yīng)將片選端置為低電平。DIG0～DIG7和SA～SG鍵盤的列線和行線端口，用來完成對鍵盤的監(jiān)視，譯碼和鍵值的識別。CPU對8279的監(jiān)視采用查詢方式，對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)，簡化了程序設(shè)計(jì)過程，提高了程序質(zhì)量。由于采用10ms定時(shí)掃描查詢方式，所以在下次開始掃描時(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，表示顯示無效，CPU不能顯示RAM寫入數(shù)據(jù)，所以清除命令狀態(tài)字取D1H。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。OUTA與OUTB經(jīng)驅(qū)動器74LS244與顯示器的段碼線相連，直接控制顯示字形，鍵盤的列掃描線送回掃描端RL0—RL3上。 8279與6個(gè)共陰極顯示器和一個(gè)12鍵的小鍵盤連接。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。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)?？梢燥@示8或16位LED八段數(shù)碼顯示器。能自動消除開關(guān)抖動以及對N鍵按下采取保護(hù)。8279包括鍵盤輸入和顯示兩個(gè)部分。 鍵盤及顯示模塊 方案一：采用8279芯片構(gòu)成鍵盤顯示電路。所有字節(jié)均以單一操作方式讀取。另外，AT24C02中帶有片內(nèi)地址寄存器。接電源端時(shí)不允許對器件寫。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。本文主要介紹常用的AT24C02即256字節(jié)存儲器的使用；它具有工作電壓寬（～）、擦寫次數(shù)多（大于10000次）、寫入速度快（小于10ms）等特點(diǎn)。該電路要注意的是SCL、SDA 必須加上一上拉電阻，阻值為 10K。起始/。 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。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。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)啟動數(shù)據(jù)傳送，由IC總線來決定哪個(gè)主器件控制總線。在介紹AT24C02前，先介紹一下I2C總線。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，因?yàn)槊艽a需要經(jīng)常修改，不可能固化到程序存儲器中。程序存儲器用于存放編好的程序和數(shù)據(jù)表格。顯然，通過這個(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)上比較簡單的同時(shí)，還節(jié)省了不少費(fèi)用。14腳為VT端，此腳輸出高電平時(shí)，四根數(shù)據(jù)線才會輸出，從而正常解碼。17腳為數(shù)據(jù)輸入端，從這里接收輸入發(fā)射過來的碼字，因此和J04E接收模塊的4腳相連。J04E無信號時(shí)輸出為零電平狀態(tài)(無噪聲干擾)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。在介紹了PT2272之后，在此要對J04E信號接收裝置進(jìn)行簡單的介紹。D0D3輸出與無線電發(fā)射系統(tǒng)所發(fā)射的相對應(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)電路動作。PT2272的A0A7端是芯片的地址碼設(shè)置端口，只有接收端的地址碼和發(fā)射端的地址碼設(shè)置完全相同，輸出端才有輸出信號。芯片PT2272是與前面采用的編碼芯片PT2262對應(yīng)的解碼芯片。VT: 輸出端，接收有效信號時(shí)，VT端由低電平變?yōu)楦唠娖?。Din: 脈沖編碼信號輸入端。要求與PT2262設(shè)定的狀態(tài)一致。J04E具有較寬的接收帶寬，極低功耗，可長期處于守機(jī)狀態(tài)。接收控制系統(tǒng)主要完成的功能是首先對接收進(jìn)來的信號解調(diào)后進(jìn)行解碼，解碼后的數(shù)據(jù)送單片機(jī)，由單片機(jī)根據(jù)此數(shù)據(jù)去控制相應(yīng)的開關(guān)進(jìn)行動作。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。MC145027先接收5個(gè)地址碼，如果與本地址碼一致，則再接收4位數(shù)據(jù)并緩存與內(nèi)部，當(dāng)?shù)诙谓邮盏?個(gè)地址碼仍然與本地址碼一致，再次接收的4位數(shù)據(jù)與前次收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果兩次數(shù)據(jù)一致，則受Vt作用將數(shù)據(jù)傳送到輸出數(shù)據(jù)鎖存器。此種方案要求編碼器和解碼器在配合使用時(shí)要求兩者的時(shí)鐘一致，MC145027工作時(shí)，外部數(shù)據(jù)從DI輸入，當(dāng)A1—A5與編碼器相關(guān)位送來的地址數(shù)據(jù)相同時(shí)，Vt電平由低變高，開始接收編碼器送來的數(shù)據(jù)，再由D0—D3輸出，以控制相應(yīng)的裝置。RR下面是其各引腳的功能：DATA IN：編碼數(shù)據(jù)輸入端D0—D3：對應(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的對應(yīng)4個(gè)引腳處在“開路”狀態(tài)時(shí)，MC145027解碼為“1”態(tài)電平。接收模塊TDC1809是與前面介紹的TDC1808配對的無線電接收模塊，其外形圖如下： TDC1809 外形引腳圖其各引腳功能為:Vcc: 電源正極端，工作電壓為3—12VVss：電源負(fù)極端，通常接地Data：數(shù)據(jù)輸出端，一般與編碼芯片的數(shù)據(jù)輸入端連接解碼芯片MC145027是與前面所介紹的MC145026對應(yīng)的一組編碼解碼芯片。同時(shí)，也簡單介紹一下MC1045207與TDC10889的配套方案。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)對應(yīng)的模塊，所以在這節(jié)也同樣有兩個(gè)方案。如采用CPU編譯碼可在數(shù)據(jù)識別位前加一些亂碼以抑制零電平干擾，若是通用編解碼器，可調(diào)整振蕩電阻使每組碼中間的低電平區(qū)小于10ms。數(shù)據(jù)電平應(yīng)接近F05的實(shí)際工作電壓以獲得較高的調(diào)制效果，F(xiàn)O5C對過寬的調(diào)制信號易引起調(diào)制效率下降，收發(fā)距離變近。F05C具有較寬的工作電壓范圍及低功耗特性，當(dāng)發(fā)射電壓為3V時(shí)，發(fā)射電流約2mA，發(fā)射功率較小，12V為最佳工作電壓，具有較好的發(fā)射效果，發(fā)射電流約58mA，大于l2V直流功耗增大，有效發(fā)射功率不再明顯提高。F05C如下圖所示： 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)制電路消除對射頻電路的影響，信號直接耦合，性能穩(wěn)定。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)輸出端連接到無線發(fā)射模塊F05C的2腳。Dout輸出的編碼信號是調(diào)制在38kHz載波上的，OSCOSC2外接的電阻決定載頻頻率，一般電阻可在430k—470k之間選擇即可。由各地址、數(shù)據(jù)的不同接腳狀態(tài)決定，要使解碼芯片PT2272能夠正常地接收并解碼信號產(chǎn)生輸出就必須使其地址位的狀態(tài)與編碼芯片PT2262的地址狀態(tài)完全相同，也就是說，只要解碼芯片PT2262和編碼芯片PT2272的地址位同時(shí)接地，接高電平或懸空，那么解碼芯片就會有數(shù)據(jù)輸出。PT2262/2272是一對帶地址、數(shù)據(jù)編碼功能的紅外遙控發(fā)射/接收芯片。如果TE保持低電平，則繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)字，發(fā)送的波形與時(shí)序圖如下： MC145026的編碼波形不管TE在何時(shí)有低電平變?yōu)楦唠娖?，編碼的發(fā)送工作均必須等到當(dāng)前發(fā)送周期結(jié)束以后才能停止。R，C，Rs外接電阻電容決定其內(nèi)部時(shí)鐘振蕩器的振蕩頻率。利用不同的組合與MC145027配對可以有不同的編碼。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。Vss：電源負(fù)極端，通常接地。TE：發(fā)送控制端，該腳為低電平時(shí)有效，編碼器開始發(fā)送編碼，平常由上拉電阻保持該腳為高電平。數(shù)據(jù)選擇與緩沖電路將電路的并行碼變?yōu)榇写a并輸出。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。其外形引腳圖如下： 圖 TDC1808外形引腳圖 TDC1808個(gè)引腳功能為：Vcc:電源正極端，工作電壓為3—12VVss：電源負(fù)極端，通常接地Data：數(shù)據(jù)輸入端，一般與編碼器的數(shù)據(jù)輸出端相連第4腳：因?yàn)槭菬o線發(fā)射，所以該腳可有可無，是信號發(fā)射端發(fā)射頭TDC1808采用的是250MHz超高頻，因此具有很高的抗干擾能力。另外TDCl808在使用時(shí)還具有 A、B兩種連接方法：無調(diào)制的信號或外接各種調(diào)制信號發(fā)射，例如：音頻調(diào)制或數(shù)碼調(diào)制等。TDC1808和后面要介紹的TDC1809是一對應(yīng)用頻率范圍很廣的遙控發(fā)射和接收芯片。 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。若頻率為12MHz,可以保證可靠的上電復(fù)位。所需高電平時(shí)間的長短與Vcc上升時(shí)間和振蕩器起振時(shí)間有關(guān)。在上電的瞬間，電容兩端電壓不能突變，倒向器輸入端為低電平，RESET保持高電平，隨之＋5V通過電阻R1給電容充電，倒向器輸入端逐漸上升為高電平，輸出為低電平。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， 復(fù)位電路在RST復(fù)位端接74LS04反向器。另外，該引腳還具有復(fù)用功能，只要將Vpd接+5V備用電源，一旦Vcc電位突然下降或斷電，能保護(hù)片內(nèi)RAM中的信息不會丟失，復(fù)電后能夠正常工作。但初始值不影響片內(nèi)RAM狀態(tài)，只要該引腳保持高電平，MCS51將循環(huán)復(fù)位。 時(shí)鐘電路RST/Vpd：單片機(jī)復(fù)位信號引腳時(shí)鐘電路工作后，在此引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平，芯片內(nèi)部進(jìn)行初始復(fù)位，復(fù)位后片內(nèi)寄存器狀態(tài)是一定的。CC4的大小對振蕩頻率有微小的影響，本系統(tǒng)采用的是20p F。XTAL2輸一個(gè)正弦波。片內(nèi)電路與片外器件構(gòu)成一個(gè)時(shí)鐘發(fā)生電路。最小系統(tǒng)中的時(shí)鐘電路就是單片機(jī)的心臟，單片機(jī)的所有操作均在時(shí)鐘脈沖的同步下進(jìn)行，時(shí)鐘電路控制著單片機(jī)的工作節(jié)奏。用于產(chǎn)生這個(gè)時(shí)間的電路就是時(shí)鐘電路。 單片機(jī)AT89C52引腳圖時(shí)鐘電路就是產(chǎn)生像時(shí)鐘一樣準(zhǔn)確的振蕩電路。在選定單片機(jī)以后，即可對其他各模塊的硬件電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。AT89C52單片機(jī)是一種低功耗、高性能的8位CMOS單片機(jī)，它內(nèi)部集成了8KB的flash程序存儲器，這種flash存儲器可以反復(fù)擦除，使程序的調(diào)試非常方便。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。另外，單片機(jī)內(nèi)部功能強(qiáng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，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)非常簡單，且性能價(jià)格比高，容易產(chǎn)品化。3 硬件電路的設(shè)計(jì) 單片機(jī)的選擇電子密碼鎖大多采用單片機(jī)作為中央處理器，單片機(jī)體積小卻包含了計(jì)算機(jī)的基本功能部件，能夠滿足很多應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ布δ艿幕疽蟆＿b控部分的工作原理如下：默認(rèn)狀態(tài)CPU 處于掉電狀態(tài)，遙控接收模塊和PT2272一直處于工作狀態(tài)，當(dāng)遙控接收模塊接收到已調(diào)信號，經(jīng)過解調(diào)還原成原來的方波信號，這些方波信號經(jīng)過電壓匹配處理，輸入給解碼芯片PT2272 產(chǎn)生輸出，這個(gè)輸出將CPU從掉電模式中喚醒，使CPU處于正常工作狀態(tài)，CPU接收數(shù)據(jù)，然后CPU對接收到的數(shù)據(jù)輸入進(jìn)行處理，產(chǎn)生相應(yīng)的操作結(jié)果。（2）遙控接收電路 遙控接受電路是本系統(tǒng)最主要的部分。無線發(fā)射裝置 按鍵編碼電路 圖 遙控發(fā)射原理框圖工作原理：用12V 電源供電，當(dāng)按鍵按下時(shí)，PT2262上電，發(fā)射電路上電，PT2262將按鍵的狀態(tài)編碼產(chǎn)生方波，采用315 MHz 高頻頻率作為載波信號，在經(jīng)過調(diào)制（將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號），由發(fā)射電路發(fā)射出去。它與后面要介紹的解碼芯片PT2272是一對專用的信號編碼解碼芯片。（1）遙控發(fā)射器該模塊由鍵盤，編碼芯片和發(fā)射電路組成。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)。采用特定的編碼解碼技術(shù)還可以防止無線電波的相互干擾，從而使其抗干擾能力很強(qiáng)。