带红外遥控键盘及布防系统的保险柜电子密码锁设计Word格式文档下载.docx
- 文档编号:6878354
- 上传时间:2023-05-07
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:209.99KB
带红外遥控键盘及布防系统的保险柜电子密码锁设计Word格式文档下载.docx
《带红外遥控键盘及布防系统的保险柜电子密码锁设计Word格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《带红外遥控键盘及布防系统的保险柜电子密码锁设计Word格式文档下载.docx(17页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
随着人们对安全的重视和科技的发展,许多电子智能锁(指纹识别、IC卡辨认)已在国内外相继面世。
但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡,只能适用于保密要求的箱、柜、门等。
而且指纹识识别器若在公共场所使用存在容易机械损坏,IC卡还存在容易丢失、损坏等缺点,再加上其成本较高,一定程度上限制了这类产品的普及和推广。
鉴于目前的技术水平与市场的接受程度,电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。
二、研究内容及实验方案:
1、研究内容:
1、LCM模块用来提示用户输入密码,平时可以显示日期和时间。
当系统上电后,LCM模块会显示出日期和时间,如图1所示。
此时,用户可以在主机4x4小键盘上输入密码,如图2所示。
2、当用户按下主机4x4小键盘的按键A时,可以输入密码。
此时用户可以在主机4x4小键盘上输入密码,而所输入的密码则显示在下一行中,如图2所示。
3、当用户按下主机4x4小键盘的按键B时,可以修改时间,如图3所示。
4、当用户输入的密码与预设的密码相同时,就会从P3.7脚送出1的信号,P3.7引脚通过放大电路连到一个电磁锁,电磁锁将会打开。
5、当用户所输入的密码错误时,LCM模块显示器就会显示“WRONG”,如图5所示,并且四个警示灯亮,然后按任意键返回密码输入界面,若连续三次输入密码错误,则四个警示灯亮、报警模块报警同时锁定3分钟。
6、当用户按下修改密码的弹跳按钮C时,就进入修改密码的状态。
修改密码时必须先输入正确的旧密码,然后才可以输入新修改的密码,如图6所示。
当新修改的密码输入后,系统会要求用户重新输入新修改的密码,再次确认,如图7所示。
如果两次输入的密码相同,密码修改成功,新的密码会存入93C66中。
图1初始界面图2密码输入界面图3修改时间界面
图4密码错误界面图5旧密码输入界面图6新密码输入界面
7、遥控键盘同样可以实现主机键盘上的所有功能。
2、实验总体方案设计:
总体设计按照模块化设计的思路,分为主机电路和遥控器电路,如图7所示,其中主机电路用以STC51为核心,配备以及结合LCM、水银开关、晶振、手动拉低电路、地址锁存器及8255A、93C66、步进电机、555多谐振荡电路、自制4X4小键盘、LED组、红外接收PH302等构成显示模块、测振模块、晶振模块、手动复位模块、I/O口扩展模块、掉电存储模块、电机(锁)模块、警铃模块、键盘输入模块、警灯模块、接收模块等等,如图8所示。
图7系统总体模块设计
图8系统主机模块
遥控模块以STC—51为主体,由红外发射模块、晶振模块、手动复位模块、键盘模块构成,如图9所示。
图9遥控模块电路
3、硬件具体设计:
整体电路见附录1和附录2。
1)主机部分:
A、LCM显示模块:
使用AT89S51的P1口连接到LCD显示器的数据线,P3.3、P3.4、P3.5则连到LCD显示器的控制线。
程序执行时LCD显示器会显示出数字时钟的时和分。
这个电路主要的设计观点是利用AT89S51的P3.3、P3.4、P3.5作为控制线,分别用来控制LCD的E(引脚6)、R/W(引脚5)、RS(引脚4)。
然后将AT89S51的P1口当做数据总线连接到LCD得数据总线DB0-7上,让LCD显示数据。
如图8所示。
图8LCM显示模块
B、测振模块:
测振模块由水银开关和单片机内部结构组成。
当保险柜遭到蓄意破坏时,由于剧烈抖动使得水银晃动,水银开关导通,当系统检测到INT0为低电平时,便锁定保险柜一段时间,并报警。
具体电路图图9所示。
图9测振模块
C、晶振模块:
XTAL1和XTAL2脚分别是新片内振荡器的输入端和输出端,它可以使用晶体振荡器或是陶瓷振荡器。
本电路采用外加石英晶体和两个30PF的电容并联以产生工作时钟,其电路如图10所示。
图10晶振模块电路
D、复位模块:
当按键按下时,AT89S51的RESET(9引脚)置高,单片机复位。
此时,AT89S51进入一下状态:
a、从&
0000的位置开始执行程序。
b、所有的中断皆失效。
c、使用寄存器组0。
d、看门狗中断断无效。
复位电路如图11。
图11复位模块电路
D、扩展模块:
扩展模块电路由单片机和地址锁存器74LS273以及8255A共同组成的51单片机并行I/O口扩展电路,扩展原因是并行I/O口可能不够用(基于考虑到可能扩展电话报警模块)。
电路如图12所示。
图12并行I/O口扩展模块电路
E、存储模块:
AT93C66是一片128words的串行式EEPROM。
AT93C66的操作电压只要2.7V到5.5V,数据读取与写入时只要通过AT93C66的SK、DI、D0即可。
写入AT93C66的数据可以维持100年的时间,而且AT93C66可以反复地清除后再重新写入100万次。
存储模块如图12所示。
图13存储模块电路
F、锁模块:
8255A的PA4-6脚输出控制信号通过FT5754组成的驱动放大电路驱动步进电机,控制其正转反转,从而控制保险柜锁的开关。
其中FT5754由三个达林顿晶体组成,若无FT5754则可由三个达林顿晶体代替。
锁模块电路如图14所示。
图14锁模块电路
G、警铃模块:
此电路使用555多谢振荡构成模拟声响电路,当单片机响应报警时,P3.1(TXD)引脚输出高电平,555定时器的复位端4脚输入高电平,电路开始振荡发出报警声,当10s计时结束或者人工复位时,P3.1输出低电平,555振荡器的4脚接受到低电平,振荡器停止振荡,报警停止,报警电路如图15。
图15警铃模块电路
H、键盘输入模块:
本次设计,将AT89S51的P2口连接到4X4小键盘,以便让用户输入数据。
4X4小键盘使用扫描的原理来检测是否被按下,以及被按下的时哪一个按键。
键盘扫描的原理是每次送出信号到一列,再利用按键信号返回线检测是否导通,如果按键导通,就表示按键已按下,然后就可以知道被按下的时哪一个按键。
利用这个原理,先将P1.0、P1.1、P1.2、P1.3接到列的位置,再将P1.4、P1.5、P1.6、P1.7接到行的位置。
接下来将P1.0、P1.1、P1.2、P1.3作为输入,并将P1.4、P1.5、P1.6、P1.7作为输出。
如图16。
图16键盘输入模块电路
I、警灯模块:
当异常发生时,置P3.0(RXD)为低电平,从而使相连的四个红色LED点亮,以示报警,如图17所示。
图17警灯模块电路
J、红外接收模块:
红外接收模块由51单片机内部电路和红外接收器PH302组成,具体电路如图18所示。
图18红外接收模块电路
2)遥控部分:
A、红外发射模块:
红外发射模块由单片机内部电路以及放大三极管9013和红外发射器PH303组成,具体电路如图19所示。
图19红外发射模块电路
B、晶振模块和手动复位模块:
同主机晶振模块和手动复位模块。
C、遥控键盘模块:
具体原理同主机键盘输入模块,通过两行八列构成16个按键,具体电路如图20。
图20遥控键盘模块电路
四、目标、主要特色及工作进度
1、目标:
遵循模块化设计、模块化编程思想,实现保险柜电子密码锁的基本功能(输入正确密码开锁,并能修改密码),并且在此基础上做一定提升,实现键盘遥控、锁定,意外报警(含LCD显示WRONG、警铃响、警灯亮三个模块)以及系统锁定,并且能够显示并可以修改当前日期和时间。
2、主要特色:
嵌入式设计、模块化设计、红外遥控、时间显示及修改、555警报系统、LED红灯组以示警灯、锁定等等。
3、工作进度:
1-3周:
完成硬件电路原理图的构思,并用protel绘出,完成开题报告
4-6周:
7-9周:
10-13周:
14到17周:
五、参考文献
1、王迎旭编.《机原理与应用》【M】.机械工业出版社。
2、张先庭主编.《单片机原理、接口与C51应用程序设计》【M】.国防工业出版社。
3、陈光东编.《单片微型计算机原理及接口技术》【M】.华中科技大学出版社。
4、郁文工作室编《嵌入式C语言程序设计—使用MCS—51》.人民邮电出版社。
5、杨居义主编《单片机课程设计指导》.清华大学出版社。
6、黄智伟编《全国大学生电子设计竞赛系统设计》.北京航空航天大学出版社。
7、杨志亮主编《Protel99SE电路原理图设计技术》.西北工业大学出版社。
附录1:
主机电路原理图:
附录2:
遥控电路原理图:
附录3:
原器件清单:
名称
类型
数量
电阻
40Ω
1
220Ω
4
1KΩ
5
4.7KΩ
10KΩ
12
15KΩ
电容
30PF
0.01UF
0.3UF
4.7UF
2
30UF
三极管
9013
扬声器
蜂鸣器
LED
红色
水银开关
晶振
12MHZ
按键
34
IC
STC-51
C1602A
74LS273
8255A
AT93C66
FT5754
555
PH302
PH303
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 红外 遥控 键盘 布防 系统 保险柜 电子 密码锁 设计