【正文】 路。 對 DPROM 來說：從部件 AT24C02 從地址的前四位是固定的 1010，它的低 3位為 A0、 A A2，且是可編程的。 SDA 和 SCL 需要和正電源間各接一個 10k 的電阻上拉。 SDA 為串行數(shù)據(jù)輸入 /輸出端，數(shù)據(jù)通過這條雙向 PC 總線傳送。 15 圖 AT24C02 的引腳圖 圖中 A0、 A A2 是三條地址線，用于確定芯片的硬件地址。 EEPROM 存貯器 AT24C02 電路 ATW4C02 是美國 ATMEL 公司的低功耗 CMOS 串行 EEPROM，它是內(nèi)含256 8 位，具有工作電壓寬（ — ）、擦寫次數(shù)多（大于 1000 次）、寫入速度快（小于 10ms）等特點 [24]。 遙控信號是調(diào)制在紅外線上的脈沖信號，當(dāng)遙控器工作時，紅外檢波二極管D1 檢出載有相應(yīng)頻率的脈沖信號，然后經(jīng)濾波器濾波，再經(jīng)過檢波器檢波后得到指令碼脈沖，該指令碼脈沖在經(jīng)積分電路 和磁滯曲線比較器對脈沖整形，最后輸出指令碼脈沖。IC1（ CX20206A）是紅外線遙控預(yù)放集成電路，它是 8 腳雙極性器件集成電路 ，主要由放大器、限幅放大級、帶通濾波器、信號檢波器和整形器等組成。 遙控信號接收電路的作用是將接收到的紅外遙控信號轉(zhuǎn)換成電信號，并加以解調(diào)輸出，送給微處理器進(jìn)行譯碼處理，譯出指令并執(zhí)行相應(yīng)的操作程序，再通過執(zhí)行部件實現(xiàn)對鍵盤的控制。如果從 低電平過后，開始延時， 以后，若讀到的電平為低，說明該位為 “0”，反之則為 “1”，為了可靠起見，延時必須比 長些，但又不能超過 ， 否則如果該位為 “0”，讀到的已是 下一位的高電平，因此?。?+） /2= 最為可靠，一般取 左右均可 [23]。 COP3 是一個條件比較器， 當(dāng)輸入控制電平 Vc〈 Vr（ =），輸出為高電平。 BISS0001 工作原理：利用運算放大器 OP1 組成信號預(yù)處理電路，將傳感器信號放大，然后耦合算放大器 OP2，再進(jìn)行第二級放大，同時，將直流電平抬高為 Vm（ =1/2Vdd）：送到比較器 COP2 和 COP2 組成的雙向鑒幅器，撿出有效觸發(fā)信號 Vs，由于雙向鑒幅器的門檻電壓為 Vh=， Vl= 時。 15 腳（ 1IN）：第一級運算放大器反向輸入端。 13 腳（ 2IN）：第二級運算放大器反向輸入端。 Vdd=3—— 5V。經(jīng)由 1 毫歐姆左右的 Rb 接 Vss端。當(dāng) Vc〈 Vr 時，禁止觸發(fā)；否則，允許觸發(fā)， Vr=。一般接 Vdd，為低時可使定時器復(fù)位。 7 腳（ Vss）：電源負(fù)端，接地。 4 腳（ RR1， RC1）：輸出延遲時間 Tx 的調(diào)節(jié)端， Tx=49225R1C1。由 Vs 的上跳沿觸發(fā)，使 V0 從低電平跳變到高電平為有效觸發(fā)。當(dāng) A=1 時，允許重復(fù)觸發(fā)；否則不可重復(fù)觸發(fā)。 BISS0001 采用雙列直插（ DIP）封裝，共 16 個引腳。 該紅外遙控編碼芯片采用脈寬調(diào)制 的串行碼，以脈寬為 、間隔、周期為 的組合表示二進(jìn)制的 “0” ；以脈寬為 、間隔、周期為 的組合表示二進(jìn)制的 “1” ，其波形如 下 圖 所示 [21]。當(dāng)按下某一鍵時，相應(yīng)于該功能按鍵的控制信號分別由10～ 14 腳輸入到鍵控編碼器，輸出相應(yīng)功能的數(shù)碼信號。正弦信號送 入編碼調(diào)制器作為載波信號；定時脈沖信號送制掃信號發(fā)生器、鍵控輸入編碼器和指令編碼器作為這些電路的時間標(biāo)準(zhǔn)信號。其工作原理如下： 12 微處理器芯片 IC1 內(nèi)部的振蕩器通過 3 腳與外部的振蕩晶體 X 組成一個高頻振蕩器，產(chǎn)生高頻振蕩信號（ 480kHz）。 該遙控器的基本組成如下圖 所示。 紅外遙控發(fā)射器 本設(shè)計的 紅外遙控發(fā)射器直接采用市售的成品彩色電視機遙控器，型號為RMF，內(nèi)部芯片型號為 LC7461[20]。該芯片內(nèi) RAM 和特殊功能寄存器值保持不變，直到掉電模式被終止。這種狀態(tài) 可被任何一個中斷所終止或通過硬件復(fù)位。 AT89C51 有間歇和掉電兩種工作模式。 AT89C51 芯片程序存儲器有三級硬件加密 ,能夠有效地保證系統(tǒng)不被仿制和軟件不被復(fù)制，實現(xiàn)加密等級設(shè)置 [19]。 ③ 電源及時鐘： VCC、 VSS、 XTAL XTAL2 見操作方法。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 PSEN：外部程序存儲器的選通信號。 另外，該引腳被略微拉高。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 P3 口的第二功能如下表 所示 [18]。 ④ P3 口是雙功能口，該口的每一位均可獨立地定義為第一 I/O 功能或第二 I/O 功能。 ③ P2 口是從系統(tǒng)擴展時作高 8 位地址線用。由于是分時輸出，故應(yīng)在外部加鎖存器將此地址數(shù)據(jù)鎖存，地址鎖存信號用 ALE。 地址總線和數(shù)據(jù)總線： P0、 P P P3 共四個八位口： ① P0 口是三態(tài)雙向口，通稱數(shù)據(jù)總線口，因為只有該口能直接用于對外部存儲器的讀 /寫操作。P0 口是三態(tài)雙向口 ,通稱數(shù)據(jù)總線口 ,因為只有該 口能直接用于對外部存儲器的讀 /寫操作 [17]。工作電壓范圍寬（ ~6V），全靜態(tài)工作，工作頻率寬在 0Hz～ 24MHz 之間，比 8751/87C51 等 51 系列的6MHz～ 12MHz 更具有靈活性 ,系統(tǒng)能快能慢。只要程序長度小于 4K，四個 I/O 口全部提供給用戶。它與 MCA51 系列單片機在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容，不僅可完全代替 MCS51 系列單片機，而且能使系統(tǒng)具有許多 MCS51 系列產(chǎn)品沒有的功能。 （ 1） AT89C51 的特點 AT89C51 具有以下幾個特點 [16]： ① AT89C51 與 MCS51 系列的單片機在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容； ②片內(nèi)有 4k 字節(jié)在線可重復(fù)編程快擦寫程序存儲器； ③全靜態(tài)工作 ,工作范圍 :0Hz～ 24MHz； ④ 128 8 位內(nèi)部 RAM； ⑤ 32 位雙向輸入輸出線； ⑥兩個十六位定時器 /計數(shù)器； ⑦五個中斷源 ,兩級中斷優(yōu)先級； ⑧一個全雙工的異步串行口； 9 ⑨間歇和掉電兩種工作方 式。 89C51 工作于 12Hz 時，動態(tài)電 流為 ，空閑態(tài)為 1mA,掉電態(tài)僅為 20nA。 其程序的電可泦寫特性，使得開發(fā)與試驗比較容易 ， 為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案 [15]。 中央控制器 —— AT89C51 89C51 是 由 ATMEL 公司推出的一種小型單片機 ， 95 年出現(xiàn)在中國市場。按在實際工作中的作用，可分為以下幾個部分。 、 接收器及解碼 LT0038 是塑封一體化紅外線接收器，它是一種集紅外線接收、放大、整形于一體的集成電路，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與 TTL電平信號兼容的所有工作，沒有紅外遙控信號時為高電平，收到紅外信號時為低電平，而體積和普通的塑封三極管大 小一樣，它適合于各種紅外線遙控和紅外線 數(shù)據(jù)傳輸 [14]。如果從 低電平過后，開始延時， 以后，若讀到的電平為低，說明該位為“0” ，反之則為 “1” ，為了可靠起見，延時必須比 長些，但又不能超過 ,否則如果該位為 “0” ，讀到的已是下一位的高電平，因此取（ +） /2= 最為可靠，一般取 左右即可。 當(dāng)遙控器上任意一個按鍵按下超過 36ms 時， LC7461 芯片的振蕩器使芯片激活，將發(fā)射一個特定的同步碼頭，對 于接收端而言就是一個 9ms 的低電平 ,和一個 的高電平，這個同步碼頭可以使程序知道從這個同步碼頭以后可以開始接收數(shù)據(jù)。然后再通過紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射， LC7461 產(chǎn)生的遙控編碼是連續(xù)的 42 位二進(jìn)制碼組，其中前 26 位為用戶識別碼，能區(qū)別不同的紅外遙控設(shè)備，防止不同機種遙控碼互相干擾。這種遙控碼具有以下特征： 鍵盤 光 /電放大 LED 編碼調(diào)制 解調(diào) 解碼 圖 編 碼、 解碼 過程 7 采用脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進(jìn)制的 “0” ；以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進(jìn)制的 “1” 。 遙控發(fā)射器及其編碼 ： 紅外遙 控發(fā)射器專用芯片很多，根據(jù)編碼格式可以分成脈沖寬度調(diào)制和脈沖相位調(diào)制兩大類，這里我們以運用比較廣泛，解碼比較容易的脈沖寬度調(diào)制來加以說明，現(xiàn)以 LC7461 組成發(fā)射電路為例說明編碼原理 [13]。 通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，應(yīng)用編 /解碼專用集成電路芯片來進(jìn)行控制操作 [12]，如圖 所示。單片 機將每次開鎖操作和此時電磁執(zhí)行器的驅(qū)動電流值作為狀態(tài)信息發(fā)送給智能監(jiān)控器，同時將接收來自傳感器接口的報警信息也發(fā)送給智能監(jiān)控器，作為智能化分析的依據(jù) 。 電子鎖具的組成框圖是以 51 系列單片機 (AT89C8051)為核心，配以相應(yīng)硬件電路，完成密碼的設(shè)置、存貯、識別和顯示、驅(qū)動電磁執(zhí)行器并檢測其驅(qū)動電流值、接收傳感器送來的報警信號等功能。若密碼正確，則門打開；否則，門不開。 電子鎖具的組成框圖 如圖 所示，它也是以 51 系列單片機（ 8051）為核心，配以相應(yīng)硬件電路，完成密碼的設(shè)置、存貯、識別和顯示、驅(qū)動電磁執(zhí)行器并檢測其驅(qū)動電流值、接收傳感器送來的報警信號、發(fā)送數(shù)據(jù)等功能。它的主要任務(wù)是 CPU輸出的各種脈沖信號變?yōu)槟M電壓去控制相應(yīng)的電路，因此它的功能是完成數(shù)模轉(zhuǎn)換和電平轉(zhuǎn)換。微處理器對遙控送來的功能信號進(jìn)行譯碼、識別出控制種類和內(nèi)容，據(jù)此控制門的開或關(guān) [11]。 微處理器是遙控電路的核心，同時又是各種合成電壓信號及開關(guān)控制信號的產(chǎn)生源，人們習(xí)慣稱其為 CPU[10]。 當(dāng)按下遙控發(fā)射器上的按鍵時，發(fā)射器內(nèi)的編碼器輸出一組對應(yīng)的二進(jìn)制代碼（這便是編碼過程），再將此二進(jìn)制代碼按一定格式調(diào)制到高頻載波上、加至紅外發(fā)光二極管上變成光信號發(fā)射出去。 5 智能密碼鎖在今天能得以廣泛的應(yīng)用。智能監(jiān)控器在與電子鎖具通信過程中，始終處于接收狀態(tài)。電流監(jiān)視器輸出電壓送 A/D 轉(zhuǎn)換器，單片機通過讀取 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果，獲知線路中電流的變化情況，通過分析及時發(fā)現(xiàn)異常，發(fā)出報警信號。 （ 2）電流監(jiān)視技術(shù) 為了防止通信線路的人為破壞和電磁執(zhí)行器因某種原因造成流過電磁線圈的電流過大而燒毀線圈，本文在智能密碼鎖設(shè)計中采用電流監(jiān)視技術(shù)。為了減少通信和供電之間的相互干擾，對扼流圈 L、電容 C 的選擇也綜合考慮。如果采用通信線路和供電線路分開的方式，勢必要增加電纜芯數(shù)，安全隱患增加，本文采用了線路復(fù)用技術(shù)，僅用一根二芯電纜，實現(xiàn)了供電和信息的傳輸 [9]。除此之外，程序還要完成基本的密碼修改和開鎖功能，并通過蜂鳴器長時間鳴叫報警通知 屋主或保安。 當(dāng)然，電子產(chǎn)品的兼容性也是不容忽視的。 本設(shè)計的 紅外遙控發(fā)射器直接采用市售的成品彩色電視機遙控器，型號為 RMF，內(nèi)部芯片型號為 LC7461。 要研究工作 課題主要解決系統(tǒng)在硬件和軟件兩方面的問題。 在國外，美國、日本、德國的 智能密碼鎖保密性較好，并結(jié)合 感應(yīng)卡技術(shù)，生物識別技術(shù)，使 智能密碼鎖 系統(tǒng)得到了飛躍式的發(fā)展。而且， TCL 智能門鎖還采用智能編碼技術(shù)，抗強光干擾，使門鎖的功耗很低，降低更換門鎖電池的頻率。綜觀硝煙彌漫的智能門鎖市場， 浙江的 智能門鎖 技術(shù) 無論在品牌、質(zhì)量、價格，還是服務(wù)上，都走在 國內(nèi) 該行業(yè)的前列的。 智能門鎖作為一種高科技產(chǎn)品，在酒店門鎖領(lǐng)域已成為主導(dǎo)產(chǎn)品 。 這是奚德平應(yīng)枝江市政府之邀，率 30 多位企業(yè)董事長、總經(jīng)理到枝江考察后作出的決定。 其重要性由如下事例可看出。我國鎖具行業(yè)對鎖具高新技術(shù)的投入正逐年增大，高檔鎖的市場需求也逐年增加。按鈕式開鎖，無需光照和電源，機件牢固，安全可靠，造價低廉，集機械式、電子式密碼鎖具優(yōu)點為 一體，具有較好的市場發(fā)展前景和技術(shù)應(yīng)用價值 [6]。電子式密碼鎖具以其高位數(shù)組碼、按鈕式操作、安全可靠等優(yōu)點，逐步取代機械密碼鎖。 密碼鎖具無需鑰匙，開啟方便，用途廣泛。 它與傳統(tǒng)鎖具的不同之處在于：它與微電腦相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)適時、 智能控制管理功能。本設(shè)計的紅外線遙控智能密碼鎖就是將紅外遙控技術(shù)和單片機應(yīng)用相結(jié)合的一種方案。因為不用安裝控制鍵盤，所以安裝方便、快捷，還消除了控制鍵盤被人為破壞的可能。本制作是針對這些電路而設(shè)計的，而且還增加了紅外遙控功能，移動方便。 2 課題研究的目的和意義 電子雜志、報刊經(jīng)?？怯忻艽a開關(guān)，密碼鎖這樣電路，大多數(shù)是使用常用的數(shù)字電路，如 CD4017，然后通過不同的連接方式實現(xiàn)密碼控制功能。這個時期的門禁系統(tǒng)還停留在早期不成熟階段，因此當(dāng)時的門禁系統(tǒng)通常被人稱為電子鎖，應(yīng)用也不廣泛。密碼鎖的問題是密碼容易泄露，又無從查起，安全系數(shù)很低 [3]。在出入人很多的通道 （象辦公室，酒店客房）鑰匙的管理