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智能密码锁工作原理

2017/11/29 19:15:57点击:

1 根本原理及硬件组成

    智能密码锁的系统由智能监控器和电子锁具组成。二者异地放置,智能监控器供应电子锁具所需的电源并接纳其发送的报警信息和状态信息。这里采用了线路复用技术,使电能供应和信息传输共用一根二芯电缆,进步了系统的牢靠性、平安性。

    1.1 智能监控器的根本原理及组成框图

    智能监控器的组成框图,它由单片机、时钟、键盘、LCD显现器、存贮器、解调器、线路复用及监测、A/D转换、蜂鸣器等单元组成。主要完成与电子锁具之间的通讯、智能化剖析及通讯线路的平安监测等功用。 

    智能监控器一直处于接纳状态,以固定的格式接纳电子锁具发来的报警信息和状态信息。关于报警信息,则马上经过LCD显现器及蜂鸣器发出声、光报警;关于状态信息,则存入内存,并与电子锁具在此时辰以前的历史状态停止比拟,得出变化趋向,预测将来的状态变化,经过LCD显现器向值班人员提供相应信息,以供决策运用。智能监控器与电子锁具树立通讯联络的同时,经过A/D转换器实时地监视流过通讯线路的供电电流的变化,有效地避免人为要素形成的毁坏,保证了通讯线路的畅通。

    1.2 电子锁具根本原理及组成框图

    电子锁具的组成框图,它也是以51系列单片机(AT89051)为中心,配以相应硬件电路,完成密码的设置、存贮、辨认和显现、驱动电磁执行器并检测其驱动电流值、接纳传感器送来的报警信号、发送数据等功用。 

    单片机接纳键入的代码,并与存贮在EEPROM中的密码停止比拟,假如密码正确,则驱动电磁执行器开锁;假如密码不正确,则允许操作人员重新输入密码,最多可输入三次;假如三次都不正确,则单片机经过通讯线路向智能监控器报警。单片机将每次开锁操作和此时电磁执行器的驱动电流值作为状态信息发送给智能监控器,同时将接纳来自传感器接口的报警信息也发送给智能监控器,作为智能化剖析的根据。 

    2 关键技术

    为了进步智能密码锁的平安性、牢靠性,本文除在器件选择上采取措施(如采用低功耗、宽温度范围的器件)外,在设计中还采用了一些关键技术。

    2.1 线路复用技术

    智能监控器和电子锁具异地放置,智能监控器供应电子锁具所需的电源并接纳其发送的报警信息和状态信息。假如采用通讯线路和供电线路分开的方式,势必要增加电缆芯数,平安隐患增加。本文采用了线路复用技术,仅用一根二芯电缆,完成了供电和信息的传输。原理图如图3所示。 

    在发送端,电子锁具经过脉冲变压器T将调制好的数据信号升压后发送进来;在接纳端,脉冲变压器T将接纳到的数据信号降压后送解调器,以减少载波信号在传输过程中的损耗。为了减少通讯和供电之间的互相干扰,对扼流圈L、耦合电容C的选择要综合思索。 
设载波频率fo=400kHz,为了保证绝大局部信号能量传输到接纳端,取L=33.7μHC1=0.047μF。

    2.2 电流监视技术

    为了避免通讯线路的人为毁坏和电磁执行器因某种缘由形成流过电磁线圈的电流过大而烧毁线圈,本文在智能密码锁设计中采用电流监视技术。电流监视器采用MAXIM公司消费的电流/电压转换芯片MAX471。该芯片能将被测电流I转化成对地输出电压U,且有丈量范围大、精度高、输出电压U和被测电流I成正比等特性。电流监视器输出电压送A/D转换器,单片机经过读取A/D转换结果,获知线路中电流的变化状况,经过剖析及时发现异常,发出报警信号。原理电路如图4所示。