【正文】 圖 33 自鎖開關(guān)原理圖 圖 34 自鎖開關(guān)硬件圖 上拉電阻介紹 其實排阻就是由 8 個電阻組成的，其中一端全部接在一起，103 為 8 個 10K 電阻，102 為 8 個 1K 電阻，他們在電路中起到“上拉”的作用，又稱上拉電阻。上拉，就是把電位拉高，比如拉到 VCC下拉，就是把電壓拉低，拉到 GND一般就是剛上電的時候，端口電壓不穩(wěn)定，為了讓他穩(wěn)定為高或低，就會用到上拉或下拉電阻。但是有一些開漏的（如單片機的 P0 口） ，外部必須加上拉電阻。其中 9012 與 8550 為 pnp 型三極管，可以通用。區(qū)別引腳：三極管向著自己，引腳從左到右分別為 ebc，原理圖中有箭頭的一端為 e，與電阻相連的為 b，另一個為 c。 三極管的工作原理 三極管是電流放大器件，有三個極，分別叫做集電極 C，基極 B，發(fā)射極 E。我們僅以 NPN 三極管的共發(fā)射極放大電路為例來說明一下三極管放大電路的基本原理。如上圖所示，我們把從基極 B 流至發(fā)射極 E 的電流叫做基極電流 Ib；把從集電極 C 流至發(fā)射極 E 的電流叫做集電極電流 Ic。三極管的放大作用就是：集電極電流受基極電流的控制（假設(shè)電源 能夠提供給集電極足夠大的電流的話） ，并且基極電流很小的變化，會引起集電極電流很大的變化，且變化滿足一定的比例關(guān)系：集電極電流的變化量是基極電流變 化量的 β 倍，即電流變化被放大了β 倍，所以我們把 β 叫做三極管的放大倍數(shù)（β 一般遠大于 1，例如幾十，幾百） 。如果集電極電流 Ic 是流過一個電阻 R 的，8那么根據(jù)電壓計算公式 U=R*I 可以算得，這電阻上電壓就會發(fā)生很大的變化。（2）偏置電路 三極管在實際的放大電路中使用時，還需要加合適的偏置電路。首先是由于三極管 BE 結(jié)的非線性（相當于一個二極管） ，基極電流必須在輸入電壓 大到一定程度后才能產(chǎn)生（對于硅管，常取 ） 。但實際中要放大的信號往往遠比 要小，如果不加偏置的話，這么小的信號就不足以引起基極電流的改變（因為小于 時，基極電流都是 0） 。另一個原因就是輸出信號范圍的要求，如果沒有加偏置，那么只有對那些增加的 信號放大，而對減小的信號無效（因為沒有偏置時集電極電流為 0，不能再減小了） 。這樣減小的信號和增大的信號都可以被放大了。像上面那樣的圖，因為受到電阻 Rc 的限制（Rc 是固定值，那么最大電流為 U/Rc，其中 U 為電源電壓） ，集電極電流是不能無限增加下去的。一般判斷三極管是否飽和的準則是：Ib*β〉Ic。這樣我們就可以拿三極管來當作開關(guān)使用：當基極電流為 0 時，三極管集電極電流為 0（這叫做三極管截止） ，相當于開關(guān)斷開；當基極電流很 大，以至于三極管飽和時，相當于開關(guān)閉合。（4）工作狀態(tài) 如果我們在上面這個圖中，將電阻 Rc 換成一個燈泡，那么當基極電流為 0 時，集電極電流為 0，燈泡滅。由于控制電流只需要比燈泡電流的 β 分之一大一點就行了，所以就可以用一個小電流來控制一個大電流的通 斷。 圖 36 三極管引腳介紹 圖 37 PNP 型原理圖 圖 38 NPN 型原理圖 繼電器介紹 電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）釋放。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點” ；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點” 。繼電器的線圈和接線端子是分立的，互補影響的~~~~繼電器的觸點只相當于開關(guān) 圖 39 繼電器硬件圖 圖 310 繼電器原理圖 供電方式10 圖 311 DC 插頭 圖 312 USB 電源線 輕觸按鍵 圖 313 實物圖 圖 314 按鍵原理圖 圖 315 按鍵解析圖相贈 圖 316 按鍵解析圖 功能單元模塊設(shè)計 開鎖機構(gòu) 通過單片機送給開鎖執(zhí)行機構(gòu)，電路驅(qū)動電磁鎖吸合，從而達到開鎖的目的。當用戶輸入的密碼正確時，單片機便輸出開門信號，送到開鎖驅(qū)動電路，然后驅(qū)動電磁鎖，達到開門的目的。其中，綠發(fā)光二極管亮，表示開11鎖；否則，表示密碼輸入錯誤并開啟報警電路。由于本設(shè)計中要求使用 16 個按鍵輸入，為減少鍵盤與單片機接口時所占用的 I/O 線的數(shù)目，故使用矩陣鍵盤。矩陣鍵盤設(shè)計電路圖，如圖 4 所示。121234K11234K21234K31234A1234K41234K51234K61234B1234K71234K81234K91234C1234*1234K012341234DP10P11P12P13P14P15P16P17 圖 318 矩陣鍵盤設(shè)計電路 聲音提示電路設(shè)計聲音提示電路采用小蜂鳴器提示。蜂鳴器電路，如下圖所示。AT24C02 是一 個 2K 位 串 行 CMOS E2PROM， 內(nèi) 部 含 有 256 個 8 位 字 節(jié) ， 含 一 個 16字 節(jié) 頁 寫 緩 沖 器 ， 具 有 寫 保 護 功 能 。如下所示，下圖為 AT24C02 管腳示意圖，下表為 AT24C02 管腳說明。 圖 322 AT24C02 掉電存儲單元設(shè)計圖第四章 系統(tǒng)模塊與程序設(shè)計 模塊介紹 與硬件電路相關(guān)聯(lián)，本系統(tǒng)軟件包括主程序模塊、密碼比較判斷模塊、鍵盤掃描模塊、修改密碼模塊、1602A 液晶顯示模塊等 [10]。SCL 串行時鐘信號 WP 寫保護VCC 工作電壓 VSS 接地15 開始 系統(tǒng)初始化調(diào)用 E2PROM 密碼 顯示主界面輸入密碼判斷密碼確定密碼開鎖模擬聲光鎖定鍵盤YN 計數(shù)Y次數(shù)N?Y未超過 N 次輸入密碼?密碼設(shè)置完畢N設(shè)置新密碼Y按鍵N判斷按鍵值返回主界面NY設(shè)置解碼次數(shù)產(chǎn)生隨機密碼輸入密碼N=0x84 N=0x82 N=0x11 圖 41 系統(tǒng)程序流程圖 主程序模塊主程序主要用于定義全局變量，給全局變量賦初值，初始化 E2PROM，啟動定時器以16及 從 AT24C02 中讀取密碼，為整個程序提供數(shù)據(jù)；檢測按鍵；調(diào)用顯示等功能。其密碼輸入和比較判決流程圖下圖所示。如下圖所示，為鍵盤掃描流程圖 17 開始 延時去抖動計算輸入鍵值鍵值送入單片機有按鍵輸入？有按鍵輸入？有按鍵輸入？返回NNYY 圖 43 鍵盤掃描流程圖 修改密碼模塊在密碼輸入正確情況下，可以按下“重置密碼”對密碼進行重新設(shè)置，每設(shè)定一位就將密碼送給 AT24C02 存儲起來，當設(shè)置 6 位密碼完畢后，系統(tǒng)將自動跳到程序開始，調(diào)用新設(shè)置的密碼。18開始輸入原密碼密碼比較比較正確？輸入新密碼再次輸入新密碼調(diào)用 AT24C02 中密碼比較正確修改成功返回菜單鍵盤鎖定，啟動報警電路復(fù)位YN 圖 44 修改密碼流程圖19 電子密碼鎖原理圖 總電路圖 12345678RST9(RXD)10(TXD)11(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)15(WR)16(RD)17XTAL218XTAL119GND20(A8)P2.021(A9)P2.122(A10)P23(A11)P24(A12)P25(A13)P26(A14)P27(A15)P28PSEN29ALE/PROG30EA/VPP31(AD7)P32(AD6)P33(AD5)P34(AD4)P35(AD3)P36(AD2)P37(AD1)P38(AD0)P39VCC40 U189C51/C52bceQ29012VCCR51KY1 12MHzC230 C330R110KVCCKEYALAMKEYbceQ19012VCCLS1GND1VCC2V03RS4R/W5EN6D07D18D29D310D411D512D613D714A15K161602D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7RSRSWRWRENENVCCVCCA01A12A23GND4SDA5SCL6WP7VCC8AT24C02R210KR310K+C110uF12345J1JDQDC51234 KRRESET123CON3VCCQ39013RG1KA1234K11234K21234K31234A1234K41234K51234K61234B1234K71234K81234K91234C1234*1234K012341234DP10P11P12P13P14P15P16P17P10P11P12P13P14P15P16P17R610k32 1P1POWER VCC112233445566S112J1CON2COM1R12R23R34R45R56R67R78R89RP110KRT1104R9 LED 圖 45 總電路圖 控制電路12345678RST9(RXD)10(TXD)11(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)15(WR)16(RD)17XTAL218XTAL119GND20(A8)P21(A9)P22(A10)23(A11)24(A12)25(A13)26(A14)27(A15)28PSEN29ALE/PROG30EA/VPP31(AD7)32(AD6)33(AD5)34(AD4)35(AD3)36(AD2)37(AD1)38(AD0)39VCC40U189C51/C52bceQ29012VCCR51KY1 12MHzC230 C330R110KVCCKEYALAMKEYbceQ19012VCCR4LS1GND1VCC2V03RS4R/W5EN6D07D1