【正文】 信號上，調(diào)制信號經(jīng)過放大后驅(qū)動紅外線發(fā)射二極管發(fā)射紅外線信號。如果是15次以上比較果是相同的，則認(rèn)為接收成功，并用該數(shù)碼信號驅(qū)動繼電器工作、最后由繼電器控制密碼鎖的閉合和開啟。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖31所示。下面詳細(xì)介紹一下各單元的硬件電路和實現(xiàn)的功能。從圖中可以看出，遙控發(fā)射裝置是利用8051單片機(jī)作為控制部分，控制圖中的發(fā)光二極光發(fā)射出紅外線，從而使本機(jī)中的紅外接收部分感應(yīng)，然后解碼，對照接收到的信號是否正確，如果正確就正常開鎖，完成遙控開鎖任務(wù)。然后，,將接收的光信號轉(zhuǎn)換成電信號數(shù)據(jù)。 本機(jī)鍵開鎖部分本機(jī)鍵開鎖電路如圖25所示，8051作為本電路的核心，用來放大報警信號，驅(qū)動揚聲器，EPROM內(nèi)存有兩密碼，本電路由遙控發(fā)射擊隊器、接收器、鍵盤組成，本機(jī)采用了10個按鍵，作為密碼輸入鍵，同時也采用了遙控器開鎖。,但沒有按””號鍵確認(rèn)時，這時電路將自動放棄,恢復(fù)到初始和閉鎖狀態(tài)。，系統(tǒng)會長時間報警，這時必須按復(fù)位鍵恢復(fù)到初始化狀態(tài)。否則將輸入超時處理,系統(tǒng)自動放棄，恢復(fù)到初始狀態(tài)。其電源部分電路的設(shè)計如圖32所示。固定式三端穩(wěn)壓電源7805是由輸出腳Vo，輸入腳Vi和接地腳GND組成，它的穩(wěn)壓值為+5V，它屬于LM78XX系列的穩(wěn)壓器，輸入端接電容可以進(jìn)一步的濾波，輸出端也要接電容可以改善負(fù)載的瞬間影響，電路的穩(wěn)定性也比較好。本系統(tǒng)采用這對芯片來實現(xiàn)鍵值的編碼與解碼。 PT2262介紹PT2262最大可以具有12個地址位，它的數(shù)據(jù)位最大可以有6個。每個數(shù)據(jù)位可以有接地，接高兩種狀態(tài)。PT2262能夠滿足兩種工作方式:射頻工作方式(RF)和紅外線工作方式(IR)。編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號由:地址碼，數(shù)據(jù)碼，同步碼組成一個完整的碼字。根據(jù)相應(yīng)端子電平的低，高，或者懸空狀態(tài)，AD位可分別置為“0”，“l(fā)”或“f”，每位波形由兩個脈沖周期構(gòu)成，每個脈沖周期含16個時鐘周期。 單電阻振蕩器PT2262,PT2272都內(nèi)置的振蕩回路。為了確保PT2272能正確地對接收到的波形解碼。在本系統(tǒng)中，由于用4節(jié)5號干電池供電，4節(jié)電池標(biāo)準(zhǔn)電壓只為6V，在系統(tǒng)工作一段時間后整個系統(tǒng)的工作電壓就會低于5V，用以保證系統(tǒng)在電壓低于5V時，系統(tǒng)依然能夠工作。采用COMS工藝制造，它最大擁有12位的三狀態(tài)地址管腳，可支持多大531441(即羅)個地址的編碼。A0A1A21A3A4A5A6A7VssVccVTOSC2OSC1DIND0D1D2D3PT2272芯片引腳如圖35：圖35 PT2272L4引腳說明：AOA7:三態(tài)地址位；DOD3:三態(tài)地址位或二態(tài)數(shù)據(jù)位；DIN:解碼信號輸入；OSC1osc2:內(nèi)部振蕩外接位；VT：有效傳輸確認(rèn)；VCC:電源正極；Vss:電源負(fù)極；由于PT2262必須與解碼芯片PT2272配對使用，而市場上大量的PT2272都是4個數(shù)據(jù)位的，所以我們選用4個數(shù)據(jù)位的設(shè)計。否則在收到信號后，進(jìn)行接收，碼地址與設(shè)置的碼地址進(jìn)行比較。當(dāng)檢查到連續(xù)兩幀的碼地址都匹配，且數(shù)據(jù)都一致時，相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出端有輸出，并且驅(qū)動VT輸出。 密碼存儲部分的電路設(shè)計為了保存用戶設(shè)置的密碼，該系統(tǒng)使用AT24C04用來保存用戶設(shè)置的密碼，電路原理圖如圖37所示。圖37 AT24C04電路原理圖紅外遙控器（鑰匙）的用戶名（鑰匙身份）和密碼存放在AT24C02中，當(dāng)需要更改或讀取用戶名和密碼時，只需對AT24C02里的數(shù)據(jù)更改或讀取。I2C總線使用兩根信號線來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，一根是串行數(shù)據(jù)線(SDA)，另一根是串行時鐘線(SCL)?？偩€上所有器件要依靠SDA發(fā)送的地址信號尋址，不需要片選線。I2C總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罡咚俾蕿?00kbps，標(biāo)準(zhǔn)速率為100kbps。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。b) 在數(shù)據(jù)傳送時，當(dāng)時鐘線為高電平，數(shù)據(jù)線必須為固定狀態(tài)，不允許有跳變。（2）AT24C02芯片介紹。它為可用電擦除、可編程只讀存儲器，自定時寫周期，包括自動擦除時間不超過10ms，典型時間為5ms。AT24C02允許在一個寫周期內(nèi)同時對1字節(jié)到1頁的若干字節(jié)進(jìn)行編程寫入，一頁的大小取決于芯片內(nèi)寄存器的大小。將該管腳接VCC，E2PROM就實現(xiàn)寫保護(hù)（只讀）。SCL：串行時鐘腳串行輸入輸出數(shù)據(jù)時，該腳用于輸入時鐘。該腳為射（漏）極開路輸出，需接上拉電阻。用于芯片尋址。：主器件在發(fā)送啟動命令后開始傳送，主器件發(fā)送相應(yīng)的從器件的地址，8位從器件地址的高4位固定為1010。最后一位為讀寫控制位。1010XXXR/W圖38 AT24C02從器件尋址每次數(shù)據(jù)傳送成功后，接收器件發(fā)送一個應(yīng)答信號。 報警電路設(shè)計本系統(tǒng)設(shè)計時考慮到防盜而設(shè)計了報警電路，由蜂鳴器發(fā)聲進(jìn)行報警，通過PNP型三極管做電流放大，因此可以通過單片機(jī)控制蜂鳴器的頻率及蜂鳴時間。 本機(jī)處理與遙控處理功能選擇本系統(tǒng)設(shè)計了一個自鎖按鍵用來選擇本機(jī)處理或者遙控處理，在設(shè)置密碼時一定要處于本機(jī)處理狀態(tài)下，而開鎖則可以選擇遙控開鎖也可以選擇本機(jī)開鎖，當(dāng)此按鍵按下時，紅燈亮表示選擇了本機(jī)處理，此時可以設(shè)置密碼，修改密碼，也可以本機(jī)開鎖，而不能遙控開鎖；當(dāng)此開關(guān)沒按下時，紅燈滅選擇遙控開鎖，此時可以通過遙控器輸入密碼進(jìn)行開鎖，在遙控開鎖時不能進(jìn)行本機(jī)開鎖以及設(shè)置密碼。在硬件結(jié)構(gòu)一定的情況下，只要改變軟件就能實現(xiàn)一些不同的功能。在本系統(tǒng)中，軟件結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計方法，將遙控接收器所要完成的功能分別編寫和調(diào)試。這樣的設(shè)計有利于程序代碼的優(yōu)化，而且便于設(shè)計、調(diào)試和維護(hù)。BASIC通常附在PC機(jī)上，是初學(xué)編程的第一種語言。BASIC由于逐行解釋自然很慢，每一行必須在執(zhí)行時轉(zhuǎn)換成機(jī)器代碼，需要花費許多時間不能做到實時性。BASIC是用于要求編程簡單而對編程效率和運行速度要求不高的場合。PL/M是Intel從8080微處理器開始為其系列產(chǎn)品開發(fā)的編程語言。PL/M編譯器好像匯編器一樣可產(chǎn)生緊湊代碼。但對51系列，PL/M不支持復(fù)雜的算術(shù)運算、浮點變量而無豐富的庫函數(shù)支持。C可以進(jìn)行許多機(jī)器級函數(shù)控制而不用匯編語言。這種方式可使程序結(jié)構(gòu)化將可變的選擇與特殊操作組合在一起的能力，改善了程序的可讀性編程及程序調(diào)試時間顯著縮短，從而提高效率。51的匯編語臺非常像其他匯編語臺，簡單實用。51的不同存儲區(qū)域使得其復(fù)雜一些。同時匯編語言是最接近機(jī)器語言的，因而代碼的執(zhí)行效率高。 應(yīng)用軟件設(shè)計原則應(yīng)用系統(tǒng)中的應(yīng)用軟件是根據(jù)系統(tǒng)功能要求設(shè)計的，應(yīng)可靠實現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能。2) 各功能程序?qū)崿F(xiàn)模塊化，子程序化。3) 程序存儲區(qū)，數(shù)據(jù)存儲區(qū)要合理規(guī)劃，既能節(jié)約內(nèi)存容量，又使操作方便。各個功能程序運行狀態(tài)，運行結(jié)果以及運行要 求都要設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志以便查詢，程序的轉(zhuǎn)移，運行，控制都可通過狀態(tài)標(biāo)志條件來控制。6) 實現(xiàn)全面軟件抗干擾設(shè)計。具體的軟件抗干擾方法，將在第四章中介紹。 遙控接收程序遙控接收子程序要完成的功能就是不斷地掃描解碼芯片的地址位，接收解碼芯片的數(shù)據(jù)位和有效傳輸確認(rèn)位，判斷出遙控器上發(fā)射過來的相應(yīng)鍵值。本系統(tǒng)中值為3,6,9,的鍵值就是直接接收。有效傳輸確認(rèn)位輸出高電平則編碼芯片的相應(yīng)地址位為高，記下相應(yīng)地址位，推出遙控器上的鍵值。有效傳輸確認(rèn)位與單片機(jī)之間加入三極管NPN8050進(jìn)行隔離和驅(qū)動。當(dāng)?shù)絹恚詥纹瑱C(jī)讀取數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)可以延遲一定的時間。一位地址位最多需要等待30ms以確定是否有值，8位最多等待8x30ms＝240ms，然后接收數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)，不會給用戶造成反應(yīng)遲鈍的感覺，符合用戶要求。EEPROM 24WC02的器件地址為AOH。AT24WC02再次應(yīng)答。（2）頁寫用頁寫AT24WC02可以一次寫入16個字節(jié)的數(shù)據(jù)。不同在于傳送了一字節(jié)數(shù)據(jù)后并不產(chǎn)生停止信號。每發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)后AT24WC02產(chǎn)生一個應(yīng)答位并將字節(jié)地址低位加1，高位保持不變。接收到16字節(jié)數(shù)據(jù)和主器件發(fā)送的停止信號后，AT24WC02啟動內(nèi)部寫周期將數(shù)據(jù)寫到數(shù)據(jù)區(qū)。（3）應(yīng)答查詢可以利用內(nèi)部寫周期時禁止數(shù)據(jù)輸入這一特性。如果AT24WC02正在進(jìn)行內(nèi)部寫操作，不會發(fā)送應(yīng)答信號。T24WC02己經(jīng)完成了內(nèi)部自寫周期，將發(fā)送一個應(yīng)答信號主器件可以繼續(xù)進(jìn)行下一次讀寫操作。當(dāng)WP管腳接高時，整個寄存器區(qū)全部被保護(hù)起來而變?yōu)橹豢勺x取。但是裝置在接收到第一個數(shù)據(jù)字節(jié)后不發(fā)送應(yīng)答信號從而避免寄存器區(qū)域被編程改寫。（1）立即地址讀AT24WC02的地址計數(shù)器內(nèi)容為最后操作字節(jié)的地址加1。如果N=E（對24WC02E=255）則計數(shù)器將翻轉(zhuǎn)到0且繼續(xù)輸出數(shù)據(jù)AT24WC02接收到從器件地址信號后（R/W位置1），它首先發(fā)送一個應(yīng)答信號，然后發(fā)送一個8位字節(jié)數(shù)據(jù)。（2）選擇性讀選擇性讀操作允許主器件對寄存器的任意字節(jié)進(jìn)行讀操作。在AT24WC02應(yīng)答之后，主器件重新發(fā)送起始信號和從器件地址，此時R/W位置1,AT24WC02響應(yīng)并發(fā)送應(yīng)答信號，然后輸出所要求的一個8位字節(jié)數(shù)據(jù)，主器件不發(fā)送應(yīng)答信號但產(chǎn)生一個停止信號。在AT24WC02發(fā)送完一個8位字節(jié)數(shù)據(jù)后，主器件產(chǎn)生一個應(yīng)答信號來響應(yīng)，告知AT24WC02主器件要求更多的數(shù)據(jù)，對應(yīng)每個主機(jī)產(chǎn)生的應(yīng)答信號AT24WC02將發(fā)送一個8位數(shù)據(jù)字節(jié)。AT24WC02輸出的數(shù)據(jù)按順序由N到N+l輸出。這樣整個寄存器區(qū)域在可在一個讀操作內(nèi)全部讀出。 系統(tǒng)程序系統(tǒng)上電后首先完成初始化工作，然后按照事先設(shè)定好的程序執(zhí)行。這種機(jī)制的應(yīng)用程序是一個無限的循環(huán)，在這循環(huán)的過程中調(diào)用相應(yīng)的子程序函數(shù)來完成相應(yīng)的操作。程序中有以下一些設(shè)定:設(shè)定用戶輸入的密碼一律存于發(fā)射緩沖區(qū)中。密碼比對時將AT24WC02中的密碼取出來存于接受緩沖區(qū)中，然后將發(fā)射緩沖區(qū)中的密碼與接受緩沖區(qū)的密碼進(jìn)行比對。遙控器的操作包括:密碼的比對。2) 在固定鍵盤的09鍵上輸入你喜歡的密碼，每按一鍵黃燈閃爍一次并發(fā)出“嘩”的一聲。B) 第二套密碼設(shè)置1) 在固定鍵盤上按兩次“0”鍵，然后再按一下門內(nèi)側(cè)的密碼設(shè)定按鈕，此時黃燈閃亮。3) 然后按“*”鍵，密碼設(shè)定完成。2) 然后按“”鍵，綠燈亮即可開啟。輸入三次錯碼，固定鍵盤和遙控器都被鎖定，黃燈將連續(xù)閃爍，并持續(xù)報警。如果門被開啟時，紅燈同時點亮表示電池電壓不足，應(yīng)及時更換電池。2) 依次輸入你設(shè)定的密碼，每按一鍵黃燈閃爍一次并發(fā)出“嘩”的一聲。初始化主要包括：MAX7219芯片、中斷和定時器的初始化，以及系統(tǒng)參數(shù)等的初始化；對AT24C04的讀寫操作主要完成對原先密碼進(jìn)行更改或相關(guān)設(shè)置的目的，然后將更新后的密碼保存到其中。出錯報警主要處理輸入的密碼和保存在AT24C04中密碼不同時要進(jìn)行報警1秒鐘，如果報警后再次輸入密碼后再次報警達(dá)到3次，即3次都輸入的是錯誤密碼，那么系統(tǒng)將長時間報警并自鎖一個小時。該系統(tǒng)的發(fā)射和接收主程序流程框圖，如圖42所示。無線射頻的發(fā)射和接收是屬于模擬電路部分，單片機(jī)及其外圍器件有屬于數(shù)字電路部分。 系統(tǒng)抗干擾措施在本系統(tǒng)設(shè)計中，由于有無線信號的發(fā)射和接收，因而必須減少元器件之間的干擾和采取措施提高系統(tǒng)的抗千擾能力。形成千擾的基本要素有三個:(1) 干擾源，指產(chǎn)生干擾的元件、設(shè)備或信號。如:雷電、繼電器、可控硅、電機(jī)、高頻時鐘等都可能成為干擾源。(2) 傳播路徑，指干擾從干擾源傳播到敏感器件的通路或媒介。空間的輻射干擾必將影響到無線射頻信號的傳播。如:A/D,D/A變換器，單片機(jī)，數(shù)字IC，弱信號放大器等。理想的本系統(tǒng)所接收到的信息應(yīng)該和原來發(fā)送的信息完全一樣。在無線電系統(tǒng)中，產(chǎn)生失真的原因大致可以分為兩類。這種失真可以通過反復(fù)試驗比較，找出問題，更換元器件就能實現(xiàn)。對于無線電系統(tǒng)，常見的干擾有:電臺干擾，工業(yè)干擾，天電干擾和宇宙干擾，此外還有設(shè)備內(nèi)部所產(chǎn)生的噪聲。由于無線電技術(shù)的迅猛發(fā)展，當(dāng)前在無線電波的各個波段中工作的電臺日益增多，因此空中的電波非常擁擠。這些電臺的信號就可能進(jìn)入接收機(jī)中，成為有害的干擾。在目前，短波波段內(nèi)電臺間的習(xí)月互干擾已比較嚴(yán)重，所以本系統(tǒng)中就采用超短波超高頻波段315MHZ.工業(yè)干擾是由各種各樣的電氣設(shè)備所產(chǎn)生的。工業(yè)干擾信號的頻譜很寬，它從極低頻率開始，一直延伸到幾十，甚至幾百兆赫的超高頻波段。天電干擾是指大氣中的各種電磁現(xiàn)象所引起的干擾。打雷時，收音機(jī)也可以發(fā)出很大的“嚨啦”聲。因而本系統(tǒng)基本上不受天電干擾的影響。太陽就是一個強(qiáng)大的具有很寬頻譜的輻射源，它的頻譜從米波，分米波一直延伸到可見光以外的波段此外銀河系中的一些恒星以及許多遠(yuǎn)離地球的星體也都輻射各種頻率的電磁波，這種輻射對某些無線電設(shè)備有時也是有害的。在本系統(tǒng)中，針對干擾形成的三要素，具體采取了下列的抗干擾設(shè)計。(一) 抑制干擾源抑制干擾源就是盡可能的減小干擾源的du/。減小干擾源的du/dt主要是通過在干擾源兩端并聯(lián)電容來實現(xiàn)。抑制干擾源的常用措施如下:(1) 給電磁鐵兩端增加續(xù)流二極管，消除斷開線圈時產(chǎn)生的瞬時反電動勢干擾。注意高頻電容的布線，連線應(yīng)靠近電源端并盡量粗短，否則，等于增大了電容的等效串聯(lián)電阻，會影響濾波效果。(4) 布線時避免90度折線，減少高頻噪聲發(fā)射。所謂傳導(dǎo)干擾是指通過導(dǎo)線傳播到敏感器件的干擾。電源噪聲的危害最大，要特別注意處理。一般的解決方法