遙控電子密碼鎖的設計方案(一)
YYH26和YYH28配對可組成400萬組以上的不同密碼,故極難破譯,非常安全。電路中YYH26的1~8腳和10~13腳為12個編碼端,分別與解碼器YYH28的1~8腳和10~13腳12個地址端相對應,每個編碼端均可有四態(接VDD、VSS、懸空或與1腳4TH相連),只有編碼開關狀態和解碼地址狀態一致時,解碼器YYH28才會在17腳輸出高電平。
發射電路:CD4011組成的40kHz振蕩器經9012推動紅外線發射管送出YYH26的編碼內容。接收端在解碼正確時由IC2的17腳輸出高電平,經9013驅動繼電器打開門鎖。關門后安裝在門上的控制開關S‘閉合,可控硅的控制極處于低電位而截止。當強行打開門時,可控硅導通,此時即使閉上門由于VD4的隔離作用使可控硅繼續處于導通狀態,報警器仍然工作。當用遙控器開門時,IC2的17腳除推動9013開門外,還加到由IC3組成的雙穩態電路,使其1腳輸出高電平使IC6(CD4066)的電子開關S閉合,通過可控硅使報警電路不工作。發光二極管VD3指示電路的工作狀態,其熄滅時為警戒狀態,點亮時為解鎖。
遙控電子密碼鎖的設計方案(二)
系統主要由紅外發射模塊和本機處理接收模塊兩部分構成,系統總體設計框圖如圖1所示。發射模塊和本機處理接收模塊的核心分別采用AT89C2051($0.5940)和AT89S52($0.8482)單片機。紅外信號的收發通過串口進行通信,兩部分的串口工作方式及通信波特率的設置相同。
AT89C2051單片機是AT89C51($3.7500)的一種精簡版本,只有20個引腳,體積小;具有2.7~6 V的寬電壓工作范圍;具備低功耗空閑和掉電模式。該單片機滿足本系統低電壓供電、低功耗、方便隨身攜帶的要求。在本機處理接收模塊中,采用了AT89S52單片機,該單片機有3個定時器。設置密碼和按鍵*時,均設計了按鍵間隔超過3s自動復位的功能,分別采用定時器T0和T1定時實現;定時器T2設置串口通信波特率。
紅外發射模塊的設計
紅外發射模塊僅僅是一手持遙控器,由AT89C2051單片機及鍵盤電路、按鍵K及紅外發光二極管組成。發射電路原理圖如圖2所示。
發射模塊設置的密碼必須與本機接收模塊相同(設置密碼方法見2.2.1節),所設密碼保存在RAM存儲器的31H~38H單元。在待機狀態下,系統工作在空閑方式,當按鍵K按下時,系統上電工作,依次發送密碼信號。這樣做的優點是,密碼不但能跟隨主機任意改動,而且遙控*時,僅按一鍵就可完成*,方便了用戶。
本機處理接收電路的設計
本機處理接收電路的控制核心是AT89S52單片機。外接鍵盤電路、紅外接收電路、*電路、報警電路和按鍵指示電路等,電路原理圖如圖3所示。
紅外接收電路的設計
紅外接收電路中使用一體化紅外接收頭TLl838接收紅外信號。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。當接收到頻帶內的紅外信號時,TLl838 會輸出低電平,否則數據高電平,從而將“時斷時續”的紅外信號解調成原來的連續方波信號。
報警電路的設計
報警電路采用了蜂鳴器發聲模擬報警,蜂鳴器接在CPU的引腳P2.1上,通過NPN型三極管做電流放大,通過單片機控制蜂鳴器的頻率及蜂鳴時間。當輸入錯誤的密碼進行*時,由P2.1口輸出高電平使得NPN型三極管9014導通,蜂鳴器兩端加電,由蜂鳴器發出3 s的報警聲,當連續三次出現密碼錯誤時,系統將長時間報警,有效起到了防盜作用。
電源電路的設計
電源部分使用LM7805($0.2053)芯片進行穩壓后提供單片機5 V的電壓,其電路如圖5所示。主要采用家用交流電,同時采用9 V電池作為備用電源。這樣做的優點是,即使斷電也不至于無法*。
其他外圍電路的設計
由于AT89S52單片機有4個并行輸入輸出口,硬件資源比較充足,鍵盤電路采用了相對簡單的獨立式按鍵;電路中用一繼電器控制一綠色發光二極管代替具體的鎖,當密碼正確時,*5 s,然后自動上鎖;P2.O口接一紅色發光二極管,用其亮與滅來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了密碼。
遙控電子密碼鎖的設計方案(三)
電路工作原理:lC1是密碼鎖專用集成電路5C058。它的1—6腳分別外連按鍵開關到電源正極,這是六個有效鍵輸入端,開鎖必須遵照A—F這一順序。7腳為電源負極。8腳是假鍵輸入端,外連無效鍵開關。可以隨意一個或幾個混插在鍵盤中,以假亂真。
遙控電子密碼鎖的設計方案(四)
電源設計
本系統設計為5V直流穩壓電源給系統供電,AC220市電經220V~9V變壓器變壓,然后經橋式整流電路,再經電容濾波電路,經7805穩壓管穩壓,再進行二次濾波,輸出較穩定的5V電壓,給本系統供電。
聲光指示電路
本系統選用一個PNP三極管,驅動蜂鳴器,直接用單片機的IO口驅動發光二極管。當接收系統 接收到正確的密碼時,P1.0輸了低電平,這時Q1導通,蜂鳴器發聲。P3.7輸出低電平,發光管亮。
LED數碼管顯示電路設計
LED是一種較為常用的發光元件。目前以LED為發光元件而研制的顯示屏應用可作為實時工業控制系統中的遠距離實時信息顯示器,對高要求的工藝流程進行實時顯示。目前,LED顯示器的主要形式有兩種,一種是能夠顯示各種字符、漢字和圖像信息的陣列式LED。另一種則是只能顯示0~9這10個阿拉伯數字及少數幾個英文字母的數碼式LED,即八段數碼管。盡管陣列式LED從功能上來說完全取代數碼式LED,但由于前者的成本造價要比后者高得多,實現方法要比后者復雜,故在很多場合還經常用到數碼式LED。
顯示原理圖如下:
矩陣鍵盤的設計
TDL9912 發射模塊采用 SMD 技術,在穩頻處理上采用最先進聲表諧振器(SAW)元件,電路板(PCB)采用介質損耗最小的材料,體積小巧,安裝方便,使用簡單,生產工藝先進,進口儀器調試,出廠前嚴格 QC,高溫加電老化。
本設計是利用無線電傳輸為途徑,方便遠距離開鎖,不用像傳統鎖那樣一定要將鑰匙插進鎖里才能開啟;利用單片機來設置產生密碼,遙控開鎖。具有安全可靠、成本低廉、連接方便、簡單易用、結構緊湊等特點。無線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。由于無線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強、距離遠、成本低等特點,因而,工業設備中,在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環境下,無線遙控得到了非常廣泛的應用。
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