Lenguaje de programación de software de control industrial Mianyang
Diseño de sistema de bloqueo electrónico con contraseña
Resumen: A medida que los productos electrónicos continúan desarrollándose hacia la inteligencia y la miniaturización, los microcontroladores se han convertido en una parte importante del Investigación y desarrollo de productos electrónicos. Controlador preferido.
Este artículo presenta un sistema de bloqueo electrónico con contraseña de alarma automática antirrobo diseñado por el microcontrolador AT89C2051. Los experimentos muestran que el diseño de hardware y software del sistema es simple.
Simple, fácil de desarrollar, de bajo coste, seguro y fiable, fácil de operar, etc. , puede desarrollarse como producto para cajas fuertes y archivadores en hogares y oficinas.
Y en otros lugares donde se necesita antirrobo, tiene una gran practicidad.
Palabras clave: bloqueo electrónico con contraseña; monitor de infrarrojos; alarma automática; microcomputadora de un solo chip
Número de clasificación de la biblioteca china: TP36811 Código de identificación del documento: A Número de documento: 1672 2612x (2007)0520112204 .
0 Introducción
En la vida diaria y la oficina moderna, precauciones de seguridad para residencias y oficinas, documentos y archivos unitarios, estados financieros y cierta información personal.
Guardar se resuelve principalmente mediante el bloqueo. Si se utiliza una llave mecánica para abrir una cerradura, las personas a menudo necesitan llevar varias llaves, lo que resulta extremadamente incómodo de usar. Además, una vez que se pierde la llave, la seguridad se reduce considerablemente. Para satisfacer las necesidades de las personas en cuanto a cerraduras de puertas y aumentar su seguridad, las cerraduras mecánicas tradicionales se reemplazan por cerraduras electrónicas con contraseña.
Llegó al momento histórico. Actualmente se utilizan muchos tipos de cerraduras de combinación, cada una con sus propias características. Este artículo adopta el microcontrolador AT89C2051 desde una perspectiva económica y práctica.
Se desarrolló la máquina, una cerradura electrónica con contraseña con función de alarma antirrobo automática. El método de diseño de la cerradura de combinación es razonable, simple y fácil de implementar, y el costo es bajo.
Los requisitos para cerraduras residenciales y de oficinas tienen cierto valor promocional.
1 Funciones del sistema
(1) El sistema establece una contraseña de 8 dígitos y la ingresa a través del teclado. Si la contraseña es correcta, se abrirá el candado.
(2) La contraseña la establece el propio usuario. En el estado desbloqueado, los usuarios pueden cambiar la contraseña ellos mismos.
(3) Dispone de función de alarma automática. Las alarmas automáticas se pueden dividir en alarmas locales y alarmas remotas. La alarma in situ se emite mediante un altavoz de alarma de doble frecuencia;
La alarma remota conecta el sistema al teléfono. Cuando se emite la señal de alarma, se marca el número de teléfono prealmacenado en el teléfono. para notificar al mundo exterior.
Esto sólo se puede conseguir si el maestro sale.
(4) La alarma se puede informar en dos situaciones: en primer lugar, si la contraseña se ingresa incorrectamente tres veces, se activará la alarma; en segundo lugar, si la puerta se abre de manera anormal, como por ejemplo, por un robo; la alarma se puede informar a través del sistema.
El dispositivo de monitoreo por infrarrojos monitorea y activa la alarma al mismo tiempo, garantizando la seguridad del sistema.
2 Principio de funcionamiento del sistema
El sistema utiliza una microcomputadora de un solo chip como controlador y utiliza un dispositivo de monitoreo por infrarrojos para monitorear si hay una apertura anormal de la puerta. El dispositivo de monitoreo por infrarrojos transmite.
el receptor y Los receptores se instalan a ambos lados de la puerta. Cuando el sistema está funcionando, el usuario presiona las teclas para ingresar una contraseña de 8 dígitos. Después de presionar la tecla "Confirmar", el microcontrolador comparará la contraseña ingresada con la contraseña establecida. Si la contraseña es correcta, se enviará una señal de desbloqueo para abrir la puerta y se apagará el dispositivo de monitoreo por infrarrojos. Este sistema no
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Alarma; si la contraseña es incorrecta, la luz indicadora correspondiente parpadea y se requiere volver a ingresar la contraseña, y el número de veces para volver a ingresar la contraseña no puede exceder de 3 veces. . Si
Si la contraseña ingresada tres veces es incorrecta, se enviará una señal de alarma. Cuando se produce un desbloqueo anormal, como al entrar a una habitación, el dispositivo de monitoreo por infrarrojos aún funciona.
Figura 1 Diagrama esquemático del sistema de la máquina de metralla
Después de abrir la puerta, la señal se bloquea y el destinatario no puede recibir la carta.
, el sistema emitirá una alarma en este momento.
Después de abrir la cerradura, también puedes presionar la tecla de función "Modificar/Restablecer"
para restablecer la nueva contraseña. El dueño puede salir y cerrar la puerta.
La tecla de función "Modificar/Reiniciar" restaura el dispositivo de monitoreo por infrarrojos.
Trabajo.
3 Diseño del sistema
Diseño de hardware del sistema 311
La estructura principal del diseño de hardware del sistema se muestra en la Figura 1.
El hardware del sistema está controlado por un microcontrolador, que incluye
circuito de control de teclado, circuito de control de desbloqueo y dispositivo de monitoreo por infrarrojos
circuito de control, circuito de control de alarma y circuito de control de luces indicadoras, etc.
Piezas.
Selección del controlador 31111 y características funcionales del AT89C2051.
Este sistema utiliza AT89C2051 como controlador principal.
Sus características son las siguientes: memoria flash de 2kB, 128BRAM y 15 puertos I/O.
cable, dos temporizadores/contadores de 16 bits y cinco interrupciones auxiliares vectorizadas.
Estructura, 1 puerto serie full-duplex, con 4. 25 ~ 5,50 voltios
El rango operativo de voltaje y la frecuencia operativa son 12MHz/24MHz.
También tiene un bloqueo de memoria de programa secundario, apagado y circuito de reloj de la matriz de cifrado. que se puede utilizar durante el apagado. El contenido de la RAM se guarda cuando el sistema está apagado, por lo que cuando el sistema está apagado, no es necesario agregar un circuito de protección de apagado. Por tanto, el diseño del hardware del sistema es muy sencillo.
Diseño de circuito de interfaz de teclado 31112
La función del teclado en el sistema se utiliza principalmente para que los usuarios ingresen y cambien contraseñas. El teclado debe diseñarse con 12 teclas, entre las cuales las teclas numéricas del 0 al 9 se utilizan para el cifrado.
Ingresar y modificar código. Hay dos teclas de función, una es la tecla "Confirmar", que se usa para confirmar después de ingresar la contraseña, y la otra es la tecla "Modificar/Restablecer", que se usa para modificar la contraseña y restaurar el dispositivo de monitoreo por infrarrojos después. salir y cerrar la puerta. El teclado adopta un diseño determinante, con 12 teclas dispuestas en una matriz de 3×4.
En el diseño, MCU P1.0 ~ P1.3 se utilizan para conectar las cuatro filas del teclado, y P1.4 ~ P1.6 se utilizan para conectar las tres columnas.
Figura 2 Circuito de emisión de infrarrojos
Diseño del circuito de control de desbloqueo 31113
La función del circuito de control de desbloqueo es desbloquear cuando se ingresa la contraseña correcta. Departamento
P3. La línea de 2 puertos del microcontrolador se utiliza para enviar señales. Las señales se amplifican mediante transistores de dos etapas y luego se transmiten a continuación.
El aparato eléctrico acciona la electroválvula para abrir la cerradura.
Diseño del circuito del dispositivo de monitoreo por infrarrojos 31114
Para mejorar la función antirrobo del sistema, este sistema diseñó un dispositivo de monitoreo por infrarrojos
El dispositivo Incluye transmisor de infrarrojos y receptor de infrarrojos. Dos piezas, instaladas a ambos lados de la puerta.
El circuito básico de la parte del transmisor se muestra en la Figura 2. se 303 Emisiones de carbono procedentes de envases de plástico.
Un diodo con una longitud de onda de 940 nanómetros. El LED está controlado por P3. Línea del puerto 0 del microcontrolador.
Se enciende o apaga para generar una señal de transmisión en una frecuencia específica. La frecuencia seleccionada aquí es
38 kHz y la onda cuadrada de 38 kHz es generada por el temporizador del microcontrolador T1.
El circuito básico del receptor de infrarrojos se muestra en la Figura 3. El tubo receptor adopta PIC-12034 de Nippon Optoelectronics Company y la frecuencia de recepción es 37.
Semana 3 1 1 5: Diseño de sistema de cerradura electrónica con contraseña y alarma automática antirrobo basado en microcontrolador AT89C2051.
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Figura 3 Circuito receptor de infrarrojos
9 kHz, el chip tiene una alta sensibilidad de recepción y un rendimiento estable. Su proceso de trabajo básico es el siguiente: Al recibir
37 Cuando la señal es de 9 KHz, emite un nivel bajo; de lo contrario, emite un nivel alto. El sistema utiliza el microcontrolador P3.
La línea del puerto 1 recibe la señal y el sistema puede determinar si hay alguna anomalía en la apertura de la puerta consultando P3. Cable de 1 puerto.
Condiciones. La puerta "NOT" aquí da forma a la señal recibida.
Circuito de control automático de alarma 31115
El circuito de control automático de alarma funciona como un dispositivo de alarma inteligente para el sistema de control. La contraseña del sistema
Cuando se produzcan tres errores de entrada o la puerta se abra de forma anormal, se activará el dispositivo de alarma. Las alarmas automáticas incluyen
Existen dos tipos de alarmas in situ y alarmas remotas. La alarma en sitio utiliza P3. La salida de línea de 3 puertos del microcontrolador es de doble frecuencia.
Después de que el transistor amplifica la señal de onda cuadrada, el relé controla el altavoz para que emita un sonido de alarma. Alarma remota
Usando un microcontrolador para controlar el teléfono y almacenar previamente el número en el teléfono sin operación humana.
El código a marcar desde un teléfono fijo o móvil para avisar al propietario. De acuerdo con los requisitos del servicio telefónico, este diseño utiliza microcontroladores P3.4, P3.5 y P3.7, cada uno de los cuales es amplificado por dos transistores y luego controlado por un relé.
Figura 4 Diagrama de flujo del programa del sistema
Tres funciones: almacenamiento de números, recuperación y manos libres.
Teclas, el microcontrolador funciona suavemente en las tres teclas de función.
Esta secuencia simula completamente la realización de operaciones manuales.
31116 Circuito de control de luz indicadora de funcionamiento
La luz indicadora se utiliza para ingresar una contraseña incorrecta.
Dame una pista. En el diseño se utilizan LED como dedos.
Muestra las luces y utiliza P1. La línea de 7 puertos del microcontrolador da la señal.
Comando de operación de control amplificado por el transistor de primera etapa.
Iluminación.
Diseño de software del sistema 312
El software del sistema incluye botones y módulo de programa principal.
Módulo de escaneo de disco, módulo de comparación y juicio de contraseñas, modificación
Módulo de contraseña, módulo de alarma inteligente y programa de retardo
Módulo de espera. El flujo del programa del sistema se muestra en la Figura 4.
31211 Módulo de programa principal
Las funciones de este módulo incluyen temporizador y datos.
Inicialización del búfer, configuración de contraseña inicial local, rojo
Consulta de señal de recepción externa y llamada al módulo de escaneo de teclado
y otras funciones.
Módulo de escaneo de teclado 31212
Este módulo tiene la función de determinar si hay teclas en el teclado.
Hacia abajo, elimina el efecto de fluctuación, escanea el teclado columna por columna para determinar
El número de posición de la tecla presionada, es decir, el número de fila y el número de columna, constituyen la clave. valor.
Y almacene el valor de la clave en el búfer de datos especificado,
Determine si la clave cerrada se libera.
31213 Módulo de modificación de contraseña
La función de este módulo es modificar la contraseña. El programa de cambio de contraseña requiere que ingrese su contraseña dos veces y el programa compara las dos contraseñas.
En ese momento, la contraseña original será reemplazada por esta contraseña. Si las contraseñas ingresadas dos veces son inconsistentes, se repetirá la operación. Esto evita cambios de contraseña.
Aleatoriedad
31214 Módulo de evaluación y comparación de contraseñas
4 Revista de la Universidad Normal de Mianyang (edición de ciencias naturales) Volumen 26
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La función de este módulo es comparar la contraseña ingresada en el teclado con la contraseña configurada. Si la contraseña es correcta, desbloquéela; si es incorrecta, ingrese la contraseña.
Si la unidad de conteo cuenta menos de 3 veces, regresa al módulo de escaneo del teclado; si el conteo llega a 3 veces, se llama al módulo de alarma automática.
Módulo de alarma automática 31215
Este módulo utiliza un método de retardo de software para hacer que la línea del puerto P313 emita una onda cuadrada de doble frecuencia y controlar el sonido del altavoz, logrando así el propósito de encender -alarma del sitio; mismo
Controle simultáneamente la tecla "manos libres" de la línea del puerto P317, la tecla "extraer" de la línea del puerto P317 y la tecla "almacenar número" de la línea del puerto P314. para simulación.
Opere manualmente el teléfono y emita la señal de control de acuerdo con la secuencia de control de "manos libres" - "recuperar" - "almacenar número" - "manos libres", y complétela de una vez. ir.
Operación de marcación, el tiempo de acción de cada botón es controlado por el programa de retardo, permitiendo que el teléfono marque automáticamente sin ninguna operación, logrando inteligencia remota.
Objetivo de la alerta. Para garantizar la confiabilidad, el proceso de control anterior se repite tres veces.
4 Conclusión
Este sistema tiene las características de diseño simple de software y hardware, fácil desarrollo, bajo costo, seguro y confiable y fácil operación, y puede usarse en hogares y oficinas. .
Resulta muy práctico para lugares como cajas de seguridad y archivadores que necesitan estar protegidos contra robos.
Materiales de referencia:
[1] Zhang Qi. Tecnología de diseño de sistemas de aplicaciones de microcontroladores: programación basada en lenguaje C [M]. Beijing: Electronic Industry Press, 2006. 3.
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Cao Qiaoyuan. Principios y aplicaciones del microcontrolador [M]. Beijing: Electronic Industry Press, 1998.
Yu Youwen, Chang Jian. Principios de sensores y aplicaciones de ingeniería [M]. Xi'an: Prensa de la Universidad de Ciencia y Tecnología Electrónica de Xi'an, 2000.
Sun Hanfang, Xu Aiqing. Principio y aplicación del microcontrolador serie MCS-51 [M]. Pekín: Beihang Press, 1998.
Diseño de chip electrónico de alarma automática
Utilizando el sistema de bloqueo AT89C2051
Zhou Gongming
(Departamento de Física e Ingeniería de Información Electrónica,
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Universidad Normal de Mianyang, Mianyang, Sichuan 621000)
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ble y fácil de operar. Se puede utilizar en cajas fuertes residenciales, de oficina y archivadores para evitar robos. Por tanto, tiene cierta practicidad.
Palabras clave: cerradura electrónica con contraseña; dispositivo de monitoreo por infrarrojos; alarma automática; circuito integrado monolítico