电源输入部分通过USB进行供电。SW1为电源开关,用来接通电源和断开电源。如图3-2所示。
图3-2电源输入电路原理图
3.3 键盘输入部分
由于本设计中使用的键的数目是多个独立的,不适合用于触摸音键盘。使用矩阵键盘,它由行和列线的组合物,也被称为键盘,按钮位于交叉口的行列的行列式,密码锁键盘输入完成后,用独立的键盘键进行比较,节省许多I / O端口。在4*4键盘采用的设计不仅要输入密码才能完成的特殊功能键也可以使用,如删除。在程序设计中的每个键的功能键盘设置[4]。其总的特征(见标有键盘上的键)和微控制器引脚如图3-3所示连接:
图3-3键盘输入原理图
3.4 密码存储部分
AT24C02与EPROM芯片来存储密码。AT24C02是低功耗CMOS型EPROM,含256×8位存储空间,具有较宽的工作电压(2.5V-5.0V),保存次数多(超过10000次),写入速度(小于10毫秒),抗干扰能力强,不容易丢失数据,体积小等特点。它使用的是I2C总线进行数据读取和写入的风格串口设备,资源和I/O线占用的很少,并支持在线编程,实时数据存取是非常方便的[9]。AT24C02芯片与地址寄存器中。之后每个写或读数据字节,地址寄存器自动递增1,以达到下一个存储单元进行读写。所有的单字节读操作。以减少总写入时间,一次操作可以写入最多8个字节。I2C总线是用于连接IC器件总线之间的导线。他的连接通过SDIA(串行数据线)和SCL(串行时钟线)两线总线上的设备之间传送信息,并确定每个设备的地址。 AT24C02是采用I2C规范,采用主/从双向通信,单片机和AT24C02可在接收器和发射器上工作。主机产生串行时钟,并发出控制字,控制总线的传输方向,产生启动和停止条件。无论是单片机还是AT24C02,必须接受一个字节后发出确认信号ACK。由8位二进制数AT24C02控制字构成的发出的启动信号之后,主机会发出一个控制字来选择和控制从总线传输的方向[5]。在图3-4所示的接线:
图3-4密码存储电路原理图
3.5 复位部分
单片机复位是使CPU和系统中其他部件都处于初始化状态,并从这个状态开始工作。无论是在单片机刚接上电源,还是发生故障或者断电都要复位。在复位期间,P1-P3口输出高电平,P0口为高组态;外部程序存储器读选通信号PSEN无效。地址锁存信号ALE也为高电平。该电路在最简单的复位电路下增加了手动复位键,在接通电源瞬间,电容C1上的电压很小,复位下拉电阻上的电压接近电源电压,在电容充电的过程中RST端电压逐渐下降,当RST端的电压小于某一个数值后,CPU摆脱复位状态,由于电容C3足够大,可以保证RST高电平有效时间大于24个振荡周期,CPU能够正常复位。其中C3的电容为10μf。如图3-5复位电路原理图。
图3-5复位电路原理图
3.6 晶振部分
AT89C51引脚XTAL1和XTAL2晶体振荡器和电容器C2,C1连接在如图3-6所示的方式。晶振,电容器C1/ C2和片上非门(作为一个反馈放大器元件)构成电容三点式振荡器,该信号的振荡频率和振荡器频率和电容器C1,有关容量C2,但是主要在确定由晶体频率范围0〜33MHz的,电容器C1,C2在5pF至30pF的之间的范围内。根据实际情况,设计用来作为外部晶振12MHZ的系统[10]。C1,C2的电容值为22PF。来!自~751论-文|网www.751com.cn
图3-6晶振电路原理图
3.7 显示部分
为了提高密码锁显示能力。显示部分由LCD1602液晶显示来替换普通的数码管的设计来完成。只有按下USB接口处的开关按钮显示器才会开启。再次按下USB口处的开关按钮则关闭。显示屏将保持初始状态后,当需要解锁时,使用键盘上的“上”、“下”功能键然后选择控制继电器接着在数字键盘上0-9输入密码每按一个显示器上的数字键在键盘上按下解锁按钮*进入多少会显示*数目。当输入完密码时,按下设置键(确认键),如果你输入的密码正确,LCD显示器会显示打开(open)或者关闭(off)继电器。如果密码输入错误,LCD显示器会显示error,并且返回界面从新输入。这样可以通过这个显示器清楚的看到可否去打开开关