家用电子产品维修工技师论文1(4)

-- L O C K -- 图8(e) 输入错误次数超过3次后的锁定状态

4．AT24C02掉电存储单元的设计

掉电存储单元的作用是在电源断开的时候，存储当前设定的单价

信息。AT24C02是ATMEL公司的2KB字节的电可擦除存储芯片，采用两线串行的总线和单片机通讯，电压最低可以到2.5V，额定电流为1mA，静态电流10Ua(5.5V)，芯片内的资料可以在断电的情况下保存40年以上，而且采用8脚的DIP封装，使用方便。其电路如图9所示。

VCC串行存储模块U41NC2NC3NC4GNDGNDAT24C02A8VCC7WP6SCL5SDAR85.1kR105.1k接P2.6接P2.5

图9 掉电存储电路原理图

图中R8、R10是上拉电阻，其作用是减少AT24C02的静态功耗，由于AT24C02的数据线和地址线是复用的，采用串口的方式传送数据，所以只用两根线SCL（移位脉冲）和SDA（数据/地址）与单片机传送数据。

每当设定一次单价，系统就自动调用存储程序，将单价信息保存在芯片内；当系统重新上电的时候，自动调用读存储器程序，将存储器内的单价等信息，读到缓存单元中，供主程序使用。

5．密码锁的电源电路设计

为了防止停电情况的发生，本电路后备了UPS电源，它包括市电供电电路，停电检测电路，电子开关切换电路，蓄电池充电电路和蓄电池组成。电源电路图如图10所示。

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7805D3D2R11K123JP21221D4D1D5C20.1C33300C13300JP1 图10 市电供电电路

220V市电通过变压器降压成12V的交流电,再经过整流桥整流,7805稳压到5V送往电子切换电路，由于本电路功耗较少，所以选用10W的小型变压器。

由R8，R9，R6，R7及IC14构成电压比较器，正常情况下，V+V- IC14输出高电平，由T3，T4构成的达林顿管使继电器J开启，将其常开触电将蓄电池和电路相连，实现市电和蓄电池供电的切换，保证电子密码锁的正常工作（视电池容量而定持续时间）。其电路图如下图11所示。

5V 直流电源 A1蓄电池 A2R620K174123T39018蓄电池供电R105.1KVCC继电器常开常闭R850K蓄电池 A25V 直流电源 A1R940KR730KIC14T49014

图11 停电检测及电子开关切换电路

T1，T2构成的蓄电池自动充电电路，它在电池充满后自动停止充电，其中D1亮为正在充电，D2为工作指示。由R4，R5，T1构成电压检测电路，蓄电池电压低，则T1，T2导通，实现对其充电；充满后，T1，T2截止，停止充电，同时D1熄灭，电路中C4的作用是滤除干扰信号。其电路图如图12所示。

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6V 充电电源6V 蓄电池电源 A2R4蓄电池3KR13CG213KR23KT1D1D29014R5470C40.1U

图12 蓄电池自动充电电路

设计总体电路图如图13所示。

MCU模块电源接口VCCU1AT89S51VCCVCVC1405盘2P1.0VCC239/2键3P1.1P0.0Fu3801C5阵4P1.2P0.10370矩5P1.3P0.21366P1.4P0.3357P1.5/MOSIP0.4348P1.6/MISOP0.5存储器选择接口GND33RESET9P1.7/SCKP0.632EA/VPGNDR/T/LEDDATA10RESTP0.731EA/VPWRWR11P3.0/RXDEA/VPP130ALE/P3EA/VPCS12P3.1/TXDALE/PROGVCC229PSEN213P3.2/INT0PSENGND281DATA314P3.3/INT1P2.7427VCC15P3.4/T0P2.626SCL16P3.5/T1P2.525SDA数码管接口17P3.6/WRP2.424DLQI118P3.7/RDP2.319XTAL2P2.223DLQI220XTAL1P2.122SPEAKCRYGNDP2.021DSVCCC26MHzC333PF33PF串行存储模块R8R10GNDU45.1k5.1k12NCVCC8S5VCC3NCWP7SCL4NCSCL6GNDSDA5SDAC1GNDAT24C02AR722uFRESET200R11K电源电路及其UPS电路复位电路GND图13 总体电路图

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C40.1uF

四、程序设计 1．模块介绍

该系统的软件设计分为以下几个模块： (1)主程序模块

主程序主要完成初始化、设置中断向量、检查有无按键按下、以及调用显示等等。主程序的流程图如下所示。

(2)键盘扫描及识别子程序

键盘采用查询的方式，放在主程序中，当没有按键按下的时候，单片机循环主程序，一旦有按键按下，便转向相应的子程序处理，处理结束再返回。其程序流程如图 所示.

(3)调电存储服务程序

当比较密码的时候，需要读AT24C02程序，将存储在芯片内的数据读到RAM中，然后和输入的密码相比较。当修改密码的时候，需要把输入的密码保存到AT24C02中，其程序流程如图 所示.

(4)显示子程序

由于是分屏显示数据，所以就要用到5个显示子程序，分别是：关闭状态显示子程序（DIS_A）、开锁状态显示子程序（DIS_B）、密码输入及修改状态显示子程序(DIS_C)、密码输入错误后的提示子程序(DIS_D)。密码在规定的时间内输入错误次数超过3次后的锁定状态显示子程序(DIS_E).

2.程序流程图

主程序流程图如图14所示。

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开始 初始化 调用显示 N 有键按下？ Y 启动定时 识别按键 比较密码 全部按完？ Y 超时？ N 比较密码 开门 开始 >3次？ N 锁定 按F2退出 Y 自动清除 Y 调用显示 Y 调用24C02 输入密码 存入缓冲 再输入一次 N N 重新输入 按下F2 启动定时 图4－1 主程序流程图 图4－2 修改密码流程

五、总结

由于使用的是单片机作为核心的控制元件，以及灵敏的霍尔开关型器件，是本电子密码锁具有功能强、性能可靠、电路简单、成本低的特点，加上经过优化的程序，使其有很高的智能化水平。

参考文献：

1.张迎新编著.单片机原理及应用.北京:电子工业出版社,2004 2.曹巧媛主编.单片机原理及应用. 北京:电子工业出版社,2002 3.李全利主编.单片机原理及应用技术.北京:高等教育出版社，2001

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