紅外遙控密碼鎖電子電路設計詳解 —電路圖天天讀（169）

　　本文研究并設計的一種基于單片機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、報警等特點，而且在不擴展E2PROM的情況下，可以實現(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，這是本設計的一個創(chuàng)新點。另外還增加了遙控的特點。所以該系統(tǒng)不但成本低、保密性強，更適用于那些正常人體不宜接近的特殊場合，比如高輻射區(qū)、高傳染區(qū)等。

　　系統(tǒng)主要由紅外發(fā)射模塊和本機處理接收模塊兩部分構成，系統(tǒng)總體設計框圖如圖1所示。發(fā)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(fā)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(tǒng)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(xiàn)；定時器T2設置串口通信波特率。

　　紅外發(fā)射模塊的設計

　　紅外發(fā)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(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(jié)），所設密碼保存在RAM存儲器的31H～38H單元。在待機狀態(tài)下，系統(tǒng)工作在空閑方式，當按鍵K按下時，系統(tǒng)上電工作，依次發(fā)送密碼信號。這樣做的優(yōu)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(nèi)的紅外信號時，TLl838 會輸出低電平，否則數(shù)據(jù)高電平，從而將“時斷時續(xù)”的紅外信號解調(diào)成原來的連續(xù)方波信號。

　　報警電路的設計

　　報警電路采用了蜂鳴器發(fā)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(fā)出3 s的報警聲，當連續(xù)三次出現(xiàn)密碼錯誤時，系統(tǒng)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(wěn)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(yōu)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(fā)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(fā)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。

　　該設計的亮點在于沒有擴展任何E2PROM的情況下，實現(xiàn)了任意修改密碼的功能，且采用軟件復位的方法取消無效按鍵。通過對本系統(tǒng)設置密碼、鍵盤*、紅外遙控*等各方面的情況進行試驗測試，驗證了系統(tǒng)的精確性和安全性。實驗證明該系統(tǒng)成本低、可靠性高，值得推廣與應用。