第3章 硬件电路原理
3.1 门控锁电路
工作原理：当P2.3口输出高电平时Q2导通，Q3截止，此时继电器的控制线圈为开路，继电器不动作。门锁接于继电器常闭端，门锁闭合，门处于锁死状态。当P2.3口输出低电平时Q2截止，Q3导通，此时继电器的控制线圈闭合，继电器动作。继电器常闭端断开，门锁打开，门处于打开状态。门控锁电路如图3-1示：
图3-1 控制锁电路图
3.2 蜂鸣器电路
工作原理：当 P2.4输出高电平时，Q4导通，Q5截止，蜂鸣器回路开路，蜂鸣器不响。当 P2.4输出高电平时，Q4截止，Q5导通，蜂鸣器回路闭合，蜂鸣器发出响声。电路组成如图3-2示：
图3-2 蜂鸣器电路图
3.3 控制指示灯
工作原理：当P2.5口输出高电平时，Q1截止，发光二极管熄灭。当P2.5口输出低电平时，Q1导通，发光二极管点亮。电路组成如图3-3示：
图3-3 工作指示灯电路图
3.4 4×4矩阵键盘
工作原理： P1口高四位为低电平，低四位为高电平。当有键按下时，P1.0-P1.3给P3.2口输入低电平，触发INT0中断，程序作出相应处理，如3-4示：
图3-4 4×4矩阵键盘电路图
3.5 读卡模块
设计上我们采用ID射频卡读卡器。EM9913BF 125KHz感应式读卡模组是针对125KHz非接触式RFID晶片而设计的读卡模组，它能针对目前市面上125KHz非接触式RFID晶片如凌航科技GK4001晶片或其它规格现相近产品进行资料读取与资料判断，使用者可以一次开发感应式读卡及相关应用系统，该模块主要范围为互动式玩具、门禁管制系统、人员考勤管理、动物或物品辨识及产品管理，此读卡模组主要优缺点叙述如下：
优点：
（1）独立性高，
（2）二次开发容易，安装简单资料读取稳定性高 （3）统安全性高，RFID资料不重复且难以复制 （4）可选择数据输出格式 缺点：
电脑必须24小时开机，便于数据传送。
硬件/软件功能：
125KHz感应式读卡机系统如图3-5示：
感应线圈 读卡器模组 RS232outpu接CPU3.0
图3-5 读卡器示意图
读卡器引脚连接图如3-6示:
图3-6 读卡器引脚连接示意图
使用EM9913BF模块，在5-15cm距离内读取GK4001的时间不超过70ms。感应式读卡系统电源DC 5V，感应线圈（Antenna）为系统必需，感应线圈可以与系统分开放置，亦可设计与系统中，为防止感应电磁场干扰，请勿将金属板置于感应线圈前后。
每个卡片内部有一个小芯片和感应线圈，价格低廉，国内最普及的EM ID
卡，大多为瑞士nEM或台湾GK公司的4100、4102系列芯片+线圈+卡基封装而成。每张卡有且只有一个唯一的，不可更改和复制的ID内码（64位2进制机密的永不重复的卡号），因其安全可靠，价格低廉而大量应用于身份识别、产品防伪等领域。
读卡器卡号输出格式的说明：
由于历史的原因，或者不同领域习惯的原因，最常见到的有五种读卡方式，我们采用的读卡格式为：将10位十六进制的ASCⅡ字符串，即10Hex格式的倒数第5、第6位，转换为3位十进制卡号，在将后4位，转换为5位十进制卡号，中间用“，”分开，即“2H+4H”，即将2H“6F”转换为“111”，4H“6c3a”转换为“27706”，最终将2段连在一起输出为“111，27706”。
3.6 显示模块
LCD1602是指显示的内容为16×2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块。它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块它有若干个5×7或者5×11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。
目前市面上字符液晶绝大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。
3.6.1 LCD1602 主要技术参数
显示容量:16×2 个字符 芯片工作电压:4.5—5.5V 工作电流:2.0mA(5.0V) 模块最佳工作电压:5.0V 字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm
3.6.2引脚功能说明
1602引脚如图3-8示：