紅外遙控密碼鎖電子電路設(shè)計(jì)詳解 —電路圖天天讀(169)
本文研究并設(shè)計(jì)的一種基于單片機(jī)的紅外遙控電子密碼鎖,不但具有普通密碼鎖智能控制上鎖、報(bào)警等特點(diǎn),而且在不擴(kuò)展E2PROM的情況下,可以實(shí)現(xiàn)8位密碼任意修改的功能,節(jié)省了硬件資源,減小了系統(tǒng)體積,這是本設(shè)計(jì)的一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。另外還增加了遙控的特點(diǎn)。所以該系統(tǒng)不但成本低、保密性強(qiáng),更適用于那些正常人體不宜接近的特殊場(chǎng)合,比如高輻射區(qū)、高傳染區(qū)等。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201710/369123.htm系統(tǒng)主要由紅外發(fā)射模塊和本機(jī)處理接收模塊兩部分構(gòu)成,系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。發(fā)射模塊和本機(jī)處理接收模塊的核心分別采用AT89C2051($0.5940)和AT89S52($0.8482)單片機(jī)。紅外信號(hào)的收發(fā)通過(guò)串口進(jìn)行通信,兩部分的串口工作方式及通信波特率的設(shè)置相同。
AT89C2051單片機(jī)是AT89C51($3.7500)的一種精簡(jiǎn)版本,只有20個(gè)引腳,體積?。痪哂?.7~6 V的寬電壓工作范圍;具備低功耗空閑和掉電模式。該單片機(jī)滿足本系統(tǒng)低電壓供電、低功耗、方便隨身攜帶的要求。在本機(jī)處理接收模塊中,采用了AT89S52單片機(jī),該單片機(jī)有3個(gè)定時(shí)器。設(shè)置密碼和按鍵*時(shí),均設(shè)計(jì)了按鍵間隔超過(guò)3s自動(dòng)復(fù)位的功能,分別采用定時(shí)器T0和T1定時(shí)實(shí)現(xiàn);定時(shí)器T2設(shè)置串口通信波特率。
紅外發(fā)射模塊的設(shè)計(jì)
紅外發(fā)射模塊僅僅是一手持遙控器,由AT89C2051單片機(jī)及鍵盤(pán)電路、按鍵K及紅外發(fā)光二極管組成。發(fā)射電路原理圖如圖2所示。
發(fā)射模塊設(shè)置的密碼必須與本機(jī)接收模塊相同(設(shè)置密碼方法見(jiàn)2.2.1節(jié)),所設(shè)密碼保存在RAM存儲(chǔ)器的31H~38H單元。在待機(jī)狀態(tài)下,系統(tǒng)工作在空閑方式,當(dāng)按鍵K按下時(shí),系統(tǒng)上電工作,依次發(fā)送密碼信號(hào)。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是,密碼不但能跟隨主機(jī)任意改動(dòng),而且遙控*時(shí),僅按一鍵就可完成*,方便了用戶。
本機(jī)處理接收電路的設(shè)計(jì)
本機(jī)處理接收電路的控制核心是AT89S52單片機(jī)。外接鍵盤(pán)電路、紅外接收電路、*電路、報(bào)警電路和按鍵指示電路等,電路原理圖如圖3所示。
紅外接收電路的設(shè)計(jì)
紅外接收電路中使用一體化紅外接收頭TLl838接收紅外信號(hào)。TLl838集紅外接收和放大于一體,不需任何外接元件,就能完成從紅外接收到輸出與TTL電平兼容的所有工作,而體積和普通的塑封三極管大小一樣。TL1838的輸出波形如圖4所示。當(dāng)接收到頻帶內(nèi)的紅外信號(hào)時(shí),TLl838 會(huì)輸出低電平,否則數(shù)據(jù)高電平,從而將“時(shí)斷時(shí)續(xù)”的紅外信號(hào)解調(diào)成原來(lái)的連續(xù)方波信號(hào)。
報(bào)警電路的設(shè)計(jì)
報(bào)警電路采用了蜂鳴器發(fā)聲模擬報(bào)警,蜂鳴器接在CPU的引腳P2.1上,通過(guò)NPN型三極管做電流放大,通過(guò)單片機(jī)控制蜂鳴器的頻率及蜂鳴時(shí)間。當(dāng)輸入錯(cuò)誤的密碼進(jìn)行*時(shí),由P2.1口輸出高電平使得NPN型三極管9014導(dǎo)通,蜂鳴器兩端加電,由蜂鳴器發(fā)出3 s的報(bào)警聲,當(dāng)連續(xù)三次出現(xiàn)密碼錯(cuò)誤時(shí),系統(tǒng)將長(zhǎng)時(shí)間報(bào)警,有效起到了防盜作用。
電源電路的設(shè)計(jì)
電源部分使用LM7805($0.2053)芯片進(jìn)行穩(wěn)壓后提供單片機(jī)5 V的電壓,其電路如圖5所示。主要采用家用交流電,同時(shí)采用9 V電池作為備用電源。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是,即使斷電也不至于無(wú)法*。
其他外圍電路的設(shè)計(jì)
由于AT89S52單片機(jī)有4個(gè)并行輸入輸出口,硬件資源比較充足,鍵盤(pán)電路采用了相對(duì)簡(jiǎn)單的獨(dú)立式按鍵;電路中用一繼電器控制一綠色發(fā)光二極管代替具體的鎖,當(dāng)密碼正確時(shí),*5 s,然后自動(dòng)上鎖;P2.O口接一紅色發(fā)光二極管,用其亮與滅來(lái)提醒用戶按鍵是否按下。這樣既巧妙地提醒了用戶又有效地保護(hù)了密碼。
該設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)在于沒(méi)有擴(kuò)展任何E2PROM的情況下,實(shí)現(xiàn)了任意修改密碼的功能,且采用軟件復(fù)位的方法取消無(wú)效按鍵。通過(guò)對(duì)本系統(tǒng)設(shè)置密碼、鍵盤(pán)*、紅外遙控*等各方面的情況進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試,驗(yàn)證了系統(tǒng)的精確性和安全性。實(shí)驗(yàn)證明該系統(tǒng)成本低、可靠性高,值得推廣與應(yīng)用。
評(píng)論