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智能家居电子锁方案及其电路原理

更新时间: 2019-10-24
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智能家居电子锁是当代物联网(LOT)的智能产品之一,目前的智能锁功能包括远程开锁、智能防盗、指纹开锁、密码开锁、刷卡开锁等功能。在本文中,我们以英锐恩开发的智能电子锁方案为例。

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一、智能家居电子锁方案原理

下图为智能锁方案的框图。锁具有三个主要部分:卡传感器,单片机和设备(负载)。卡传感器感应卡上的代码(卡上的孔)并将信号提供给单片机。单片机比较代码并打开相应的设备。

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二、智能家居电子锁方案的电路

英锐恩智能家居电子锁方案包括四路光电耦合器ILQ74,EN单片机,调节器7805和一些分立元件。卡传感器由八个光敏电阻(LDR),八个LED和两个开关(S2和S3)组成。LDR1至LDR8和LED1至LED8分别面对面放置。所有LDR的一个端子连接到5V,另一端子连接到光电耦合器ILQ74的相应LED。

D4C_Fig_2.png

ILQ74是一个四光耦合对,带有红外LED和一个光电晶体管。开关S2和S3用于为LED提供电源以发光,并中断向单片机的信号。

英锐恩EN单片机是卡锁的心脏,它是一个具有4kB闪存,128字节RAM,32个输入/输出(I/O)线,两个16位定时器/计数器,六个中断源,一个全双工串行端口,芯片振荡器和时钟电路。

上电复位由电阻R9和电容器C3组合提供,开关S1用于手动复位,一个12MHz晶体和两个22pF电容器为EN单片机提供了基本时钟频率。

EN单片机的端口引脚P2.0至P2.7被电阻网络RNW1上拉,该网络进一步分别与光电耦合器IC2和IC3的集电极相连。端口引脚P1.0至P1.2用于分别驱动继电器,绿色LED和红色LED。

光电耦合器的输出被反馈到单片机以比较代码。如果该代码与存储在单片机中的代码匹配,则AT89C51的端口引脚P1.0变为高电平,以驱动继电器RL1。同时P1.1也变高,驱动绿色LED(LED9)指示操作成功。二极管D5用作继电器RL1的续流二极管。红色LED(LED10)发光表示代码不匹配。

为了获得电路的电源,变压器X1将230V AC主电源降压,以提供12V,500mA的次级输出。变压器输出由包括二极管D1至D4的全波整流器整流,并由电容器C1滤波并由IC7805(IC4)调节。电容器C2绕过稳压电源中存在的纹波。LED11用作电源指示器,R13限制流过LED1的电流。