【正文】 輸入的密碼一律存于發(fā)射緩沖區(qū)中。在密碼修改時(shí)從發(fā)射緩沖區(qū)取出，寫入AT24WC02。密碼比對(duì)時(shí)將AT24WC02中的密碼取出來(lái)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(duì)。固定鍵盤處理程序的操作，包括:密碼的設(shè)定和密碼的比對(duì)。遙控器的操作包括:密碼的比對(duì)。 遙控密碼系統(tǒng)的操作方法(一) 密碼設(shè)置(說(shuō)明:密碼設(shè)置必須在固定鍵盤上操作)A) 第一套密碼設(shè)置1) 先按一下門內(nèi)側(cè)的密碼設(shè)定按鈕，此時(shí)黃燈閃亮。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。3) 然后按“*”鍵，密碼設(shè)定完成。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(shí)黃燈閃亮。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。3) 然后按“*”鍵，密碼設(shè)定完成。(二) 開(kāi)啟操作（說(shuō)明：開(kāi)啟操作既可以在固定鍵盤上也可以在遙控器上操作）A) 固定鍵盤上的開(kāi)啟操作1) 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。2) 然后按“”鍵，綠燈亮即可開(kāi)啟。注意:輸完密碼3秒后綠燈滅，密碼鎖自動(dòng)關(guān)閉，需重新輸入密碼才能開(kāi)啟。輸入三次錯(cuò)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(bào)警。待報(bào)警停止后可重新輸入密碼，再行開(kāi)啟。如果門被開(kāi)啟時(shí)，紅燈同時(shí)點(diǎn)亮表示電池電壓不足，應(yīng)及時(shí)更換電池。B) 遙控器上的開(kāi)啟操作1) 先按“”鍵，黃燈閃爍一次并發(fā)出“嘩”的一聲。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。圖41主流程圖軟件工作流程包括6個(gè)部分：系統(tǒng)的初始化、AT24C04的讀寫操作、校對(duì)開(kāi)鎖、出錯(cuò)報(bào)警處理、對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行譯碼。初始化主要包括：MAX7219芯片、中斷和定時(shí)器的初始化，以及系統(tǒng)參數(shù)等的初始化；對(duì)AT24C04的讀寫操作主要完成對(duì)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。校對(duì)開(kāi)鎖是要對(duì)輸入的密碼和保存在存儲(chǔ)器中的密碼相比較，相同著通過(guò)，否則要進(jìn)入出錯(cuò)報(bào)警階段。出錯(cuò)報(bào)警主要處理輸入的密碼和保存在AT24C04中密碼不同時(shí)要進(jìn)行報(bào)警1秒鐘，如果報(bào)警后再次輸入密碼后再次報(bào)警達(dá)到3次，即3次都輸入的是錯(cuò)誤密碼，那么系統(tǒng)將長(zhǎng)時(shí)間報(bào)警并自鎖一個(gè)小時(shí)。譯碼部分主要完成在遙控處理狀態(tài)下對(duì)遙控器所發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行解碼，以得到相應(yīng)到完成相應(yīng)功能的碼值。該系統(tǒng)的發(fā)射和接收主程序流程框圖，如圖42所示。遙控發(fā)射程序框圖是是是開(kāi)始發(fā)射鍵按下送數(shù)據(jù)到CPU串行口數(shù)據(jù)送完返回開(kāi)始接收數(shù)據(jù)接完接完接完進(jìn)入開(kāi)鎖程序不處理返回主程序串行口初始化串行口初始化是是否數(shù)據(jù)是否接收數(shù)據(jù)正解是否是否否 遙控接收程序框圖 圖42 發(fā)射和接收主程序流程框圖5 技術(shù)難點(diǎn)及解決方案本系統(tǒng)是一個(gè)數(shù)字和模擬相結(jié)合的系統(tǒng)。無(wú)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。因而防止數(shù)字和模擬信號(hào)相互干擾就顯得尤為重要。 系統(tǒng)抗干擾措施在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，由于有無(wú)線信號(hào)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。為了少走彎路和節(jié)省時(shí)間，本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)就充分考慮并滿足抗干擾性的要求，避免在設(shè)計(jì)完成后再去進(jìn)行抗干擾的補(bǔ)救措施。形成千擾的基本要素有三個(gè):(1) 干擾源，指產(chǎn)生干擾的元件、設(shè)備或信號(hào)。用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述如下:du/dt, di/dt大的地方就是干擾源。如:雷電、繼電器、可控硅、電機(jī)、高頻時(shí)鐘等都可能成為干擾源。在本系統(tǒng)中電磁鐵，6MHZ的晶振就是干擾源。(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。典型的干擾傳播路徑是通過(guò)導(dǎo)線的傳導(dǎo)和空間的輻射?？臻g的輻射干擾必將影響到無(wú)線射頻信號(hào)的傳播。(3) 敏感器件，指容易被干擾的對(duì)象。如:A/D,D/A變換器，單片機(jī)，數(shù)字IC，弱信號(hào)放大器等。本無(wú)線電系統(tǒng)的基本任務(wù)就是傳遞用戶按下的鍵值信息。理想的本系統(tǒng)所接收到的信息應(yīng)該和原來(lái)發(fā)送的信息完全一樣。是這種理想情況實(shí)際上是很難實(shí)現(xiàn)的，信息在傳遞過(guò)程中總要伴隨著一定程度的信號(hào)失真(接收端重現(xiàn)的信息總是和發(fā)射端的原始信息有些差異稱為失真)。在無(wú)線電系統(tǒng)中，產(chǎn)生失真的原因大致可以分為兩類。一類是由于通信設(shè)備本身不完善，如發(fā)射器和接收器中的部分器件性能不好，產(chǎn)生失真。這種失真可以通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)比較，找出問(wèn)題，更換元器件就能實(shí)現(xiàn)。另一種失真是干擾和噪聲引起的，這種失真在很多情況下是不能完全克服的。對(duì)于無(wú)線電系統(tǒng)，常見(jiàn)的干擾有:電臺(tái)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。電臺(tái)干擾是指其它無(wú)線電發(fā)射設(shè)備所產(chǎn)生的干擾。由于無(wú)線電技術(shù)的迅猛發(fā)展，當(dāng)前在無(wú)線電波的各個(gè)波段中工作的電臺(tái)日益增多，因此空中的電波非常擁擠。在接受天線上除了我們想要接收的信號(hào)之外，還有許許多多其它各種無(wú)線電臺(tái)的信號(hào)。這些電臺(tái)的信號(hào)就可能進(jìn)入接收機(jī)中，成為有害的干擾。電臺(tái)干擾在無(wú)線電波的各個(gè)波段中都存在。在目前，短波波段內(nèi)電臺(tái)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。如電燈，電動(dòng)機(jī)及汽車的點(diǎn)火系統(tǒng)所產(chǎn)生的電火花等，都是工業(yè)干擾的來(lái)源。工業(yè)干擾信號(hào)的頻譜很寬，它從極低頻率開(kāi)始，一直延伸到幾十，甚至幾百兆赫的超高頻波段。由于保險(xiǎn)箱一般在室內(nèi)工作，所以受工業(yè)干擾的影響較小，同時(shí)也采取了后面介紹的萬(wàn)法進(jìn)行抑制。天電干擾是指大氣中的各種電磁現(xiàn)象所引起的干擾。雷電所產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁波輻射是我們所熟悉的天電干擾。打雷時(shí)，收音機(jī)也可以發(fā)出很大的“嚨啦”聲。天電千擾的頻譜主要在波長(zhǎng)較長(zhǎng)的波段，在超短波范圍內(nèi)，這種干擾實(shí)際上很微弱。因而本系統(tǒng)基本上不受天電干擾的影響。宇宙干擾是指來(lái)自于宇宙間各種天體的電磁輻射。太陽(yáng)就是一個(gè)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(jiàn)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(duì)某些無(wú)線電設(shè)備有時(shí)也是有害的。但對(duì)于本系統(tǒng)，這種影響微乎其微。在本系統(tǒng)中，針對(duì)干擾形成的三要素，具體采取了下列的抗干擾設(shè)計(jì)。整個(gè)抗干擾設(shè)計(jì)的基本原則是:抑制干擾源，切斷干擾傳播路徑，提高敏感器件的抗干擾性能。(一) 抑制干擾源抑制干擾源就是盡可能的減小干擾源的du/。這是抗干擾設(shè)計(jì)中最優(yōu)先考慮和最重要的原則，常常會(huì)起到事半功倍的效果。減小干擾源的du/dt主要是通過(guò)在干擾源兩端并聯(lián)電容來(lái)實(shí)現(xiàn)。減小干擾源的di/dt則是在干擾源回路串聯(lián)電感或電阻以及增加續(xù)流二極管來(lái)實(shí)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(kāi)線圈時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)反電動(dòng)勢(shì)干擾。(2) 電路板上每個(gè)IC的電源與地之間，以減小IC對(duì)電源的影響。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(huì)影響濾波效果。(3) ，這將有效地減少電源對(duì)與之相連的IC的影響。(4) 布線時(shí)避免90度折線，減少高頻噪聲發(fā)射。(二) 按干擾的傳播路徑可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩類。所謂傳導(dǎo)干擾是指通過(guò)導(dǎo)線傳播到敏感器件的干擾。高頻干擾噪聲和有用信號(hào)的頻帶不同，可以通過(guò)在導(dǎo)線上增加濾波器的方法切斷高頻干擾噪聲的傳播，有時(shí)也可加隔離光禍來(lái)解決。電源噪聲的危害最大，要特別注意處理。所謂輻射干擾是指通過(guò)空間輻射傳播到敏感器件的干擾。一般的解決方法是增加干擾源與敏感器件的距離，用地線把它們隔離和在敏感器件上加蔽罩。本系統(tǒng)中采取的切斷干擾傳播路徑的措施如下:(1) 充分考慮電源對(duì)單片機(jī)的影響。電源做得好，整個(gè)電路的抗干擾就解決了一大半。單片機(jī)對(duì)電源噪聲很敏感，要給單片機(jī)電源加濾波電路，減小電源噪聲對(duì)單片機(jī)的干擾。設(shè)計(jì)中利用電感和電容組成LC濾波電路，使各個(gè)TC之間都用濾波電路相隔離，這樣使它們的相互干擾降到最低。這里不能用電阻和電容組成RC濾波電路，因?yàn)殡娮枭嫌写蟮膲航担娫措妷簽?V，在經(jīng)過(guò)電阻的分壓后在TC上的電源電壓將很難滿足IC工作需要。由于電感的內(nèi)阻很小，與IC的內(nèi)阻相比，電源電壓的在電感上的壓降微不足道，不會(huì)影響IC的電源電壓。設(shè)計(jì)原理如圖51：圖51 LC濾波電路在系統(tǒng)中的應(yīng)用(2) 注意晶振布線。晶振與單片機(jī)引腳盡量靠近，用地線把時(shí)鐘區(qū)隔離起來(lái)，晶振外殼接地并固定。此措施可解決許多疑難問(wèn)題。(3) 電路板合理分區(qū)，如強(qiáng)、弱信號(hào)，數(shù)字、模擬信號(hào)。盡可能把干擾源(如電磁鐵)與敏感元件(如單片機(jī))遠(yuǎn)離。(4) 用地線把數(shù)字區(qū)與模擬區(qū)隔離，數(shù)字地與模擬地要分離，最后一點(diǎn)接于電源地。(5) 單片機(jī)和大功率器件電磁鐵的地線單獨(dú)接地，以減小相互干擾。電磁鐵盡可能放在電路板邊緣。(二) 提高敏感器件的抗干擾性能提高敏感器件的抗干擾性能是指從敏感器件這邊考慮盡量減少對(duì)干擾噪聲的拾取，以及從不正常狀態(tài)盡快恢復(fù)的法。本系統(tǒng)中采取的提高敏感器件抗干擾性能的措施如下:(1) 布線時(shí)盡量減少回路環(huán)的面積，以降低感應(yīng)噪聲。(2) 布線時(shí)，電源線和地線要盡量粗。除減小壓降外，更重要的是降低禍合噪聲。(3) 對(duì)于單片機(jī)閑置的I/0口，不要懸空，都接地或接電源。其它IC的閑置端在不改變系統(tǒng)邏輯的情況下接地或接電源。(4) 在單片機(jī)8051運(yùn)算速度滿足要求的前提下，選用6MHZ的晶振。(5) IC器件盡量直接焊在電路板上，少用IC座。通過(guò)采取上面的一系列措施，本系統(tǒng)的抗干擾能力得到明顯的提高，系統(tǒng)的穩(wěn)定性顯著增強(qiáng)。 系統(tǒng)節(jié)電措施系統(tǒng)的遙控發(fā)射器采用了默認(rèn)狀態(tài)下切斷電源的方式，只有當(dāng)按鈕按下時(shí)系統(tǒng)才上電工作，所以遙控發(fā)射器的靜態(tài)功耗為OMA。系統(tǒng)的遙控接收部分由4節(jié)5號(hào)電池供電，一般輸出電壓大約為6V。它的電容量為500mA/h。要保證系統(tǒng)應(yīng)用于保險(xiǎn)箱上，就必須保證系統(tǒng)在4節(jié)5號(hào)電池供電的情況下接收部分有足夠長(zhǎng)的工作時(shí)間，所以在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)就充分考慮到系統(tǒng)的功耗問(wèn)題，采取了下面的措施來(lái)降低系統(tǒng)功耗:盡量選用CMOs工藝元器件。本系統(tǒng)中主要元器件的工作電流和靜態(tài)電流如下表:表52 主要元器件的工作電流器件名稱正常模式掉電模式805125mA60uA24WC021mA1uAPT2272L43mA1uAMICRF002240uA 在遙控發(fā)射器沒(méi)有信號(hào)輸出的情況下，8051,24WC02,PT2272L4都處于掉電工作模式，以便隨時(shí)接收遙控器發(fā)射的信號(hào)。當(dāng)接收到有效信號(hào)后，輸入給PT22721,PT2272L4接收到該信號(hào)后，立即從掉電模式中喚醒，轉(zhuǎn)入正常工作模式，如果信號(hào)有效則有效確認(rèn)位輸出高電平，該高電平通過(guò)電平轉(zhuǎn)換后喚醒CPU89C52使其轉(zhuǎn)入正常模式下卜作。正如第二章所述，當(dāng)不使用遙控發(fā)射器時(shí)，只要按下固定鍵盤上的任意鍵或密碼設(shè)定鍵時(shí)，CPU89C52也將從掉電模式中喚醒過(guò)來(lái)轉(zhuǎn)入正常工作模式。所以遙控接收部分的靜態(tài)功耗為:60+1+1+240=302uA。在未加LED顯示燈和電磁鐵的情況下，接收部分的動(dòng)為:25+1+3+=。6 系統(tǒng)調(diào)試6．1 整體調(diào)試整體調(diào)試所使用的測(cè)試儀器儀表和工具：組裝兼容計(jì)算機(jī)一臺(tái)，主頻：733MHz，有2個(gè)9針串行接口；偉福 E51單片機(jī)仿真機(jī)2臺(tái)；DT9202萬(wàn)用表一個(gè)；計(jì)算機(jī)5V穩(wěn)壓電源一個(gè)；SR8雙蹤示波器；ASM51單片機(jī)編譯軟件；金星9012遙控器；本裝置的調(diào)試主要分為硬件調(diào)試、軟件調(diào)試等兩大部分。經(jīng)過(guò)初步的分析設(shè)計(jì)后，在制作硬件電路的同時(shí)，調(diào)試也在穿插進(jìn)行。這樣有利于問(wèn)題的分析和解決，不會(huì)造成問(wèn)題的積累，而且不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)小問(wèn)題而進(jìn)行整體電路的檢查，從而可以節(jié)約大量的調(diào)試時(shí)間。軟件編程中，我是首先完成單元功能模塊的調(diào)試，然后進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，整體上與硬件調(diào)試的方法差不多。聯(lián)機(jī)調(diào)試是最重要的一部分，同時(shí)也是本裝置成功的關(guān)鍵。有許多新問(wèn)題都不是很容易解決的。6．2 硬件單元電路調(diào)試6．2．1 紅外遙控器（鑰匙）調(diào)試紅外遙控器（鑰匙）的低功耗控制電路的調(diào)試比較重要。首先當(dāng)按鍵按下后，系統(tǒng)上電，確保單片機(jī)能夠自鎖電子開(kāi)關(guān)，維持電子開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通，系統(tǒng)正常供電。在紅外遙控器（鑰匙）軟件尚未編寫的情況下，首先模擬單片機(jī)的自鎖操作，發(fā)現(xiàn)電子開(kāi)關(guān)能自鎖，系統(tǒng)正常供電?？紤]到按鍵操作時(shí)間一般為幾十毫秒到幾秒，單片機(jī)復(fù)位時(shí)間僅為200ms左右，一般來(lái)得及輸出自鎖高電平。后來(lái)軟件編好以后，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)確實(shí)能正常上電工作。，觸發(fā)單片機(jī)中斷INT0。首先用一精密可調(diào)電阻代替R5，調(diào)節(jié)精密可調(diào)電阻，調(diào)試成功后。欠壓報(bào)警電路完畢。紅外遙控器（鑰匙）其它部分電路都是經(jīng)典電路，無(wú)需過(guò)多調(diào)試。至此，紅外遙控器（鑰匙）硬件調(diào)試完畢。6．2．2 紅外遙控門鎖調(diào)試紅外遙控門鎖低功耗控制電路調(diào)試。調(diào)試時(shí)使用了成品遙控器金星9012，用金星9012發(fā)射紅外線，使得紅外開(kāi)關(guān)電路能驅(qū)動(dòng)打開(kāi)電子開(kāi)關(guān)，給系統(tǒng)加電。首先用示波器逐級(jí)檢測(cè)紅外脈沖信號(hào)的幅度，仔細(xì)調(diào)整各級(jí)的放大倍數(shù)，使檢波輸出的信號(hào)能驅(qū)動(dòng)電子開(kāi)關(guān)。在放大倍數(shù)足夠的情況下，盡可能增大