图2.4.6 储存模板的指令包和应答包格式
通过上述四个步骤指令的执行,就能实现对一个指纹的录入,若将以上步骤重复执行,便能实现多个指纹的录入。
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第三章 智能密码锁的硬件设计
3.1智能密码锁硬件设计原理
进行硬件设计首先必须明确设计的要求,在确定密码锁大致需要哪些功能后,再结合参考拥有相似功能的密码锁进行设计,这是本次设计的一个方式。通过参考分析,了解密码锁要使用的各个模块,然后确定这些模块所要使用的元件和其具体的参数。这个过程中,需要对元件进行比较,如今各类元件型号众多,但各有优缺点,但在此设计中,在满足基本功能的条件下,优先选取成本更为低廉的元件是主要方向。在元件选择完毕后,就需要将各元件都相互联系起来组成系统。
在设计整体方案前,设计目的和要求的明确非常重要。在目标明确的基础上,再分别进行硬件的设计以及软件的设计,在这过程中,还需要使用Protel 99软件对总体系统的原理图、PCB图进行绘制。绘制中,需要统筹全局根据实际情况,编排好设计的位置,方便之后元器件焊接组合的比对。本设计以STC89C52单片机为核心。系统总体框图如图3.1.1所示:
图3.1.1系统总体框图
电源电路:为STC89C52提供直流电。
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晶振电路:主要是提供基准频率,产生震荡电流,发出时钟信号。 复位电路:让单片机的处理器和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态,并从这个确定的状态开始工作。
矩阵键盘电路:实现按键输入密码。
指纹模块:实现指纹的录入、存储、修改、比对功能。
开锁电路:当用户输入正确的密码时,单片机便发出开锁信号,送至开锁驱动电路打开电磁锁,达到解锁目的。
报警电路:当密码输入错误时,激活警报电路,使蜂鸣器发出声响报警。 电路原理图如下图3.1.2
图3.1.2 电路原理图
3.2电源输入电路
本系统采用的是5V电源,设计上选用三端集成稳压器LM7805和LM7905作为固定输出电压的应用。
正常工作时,输入输出电压差为2-3V。输入稳定电容的作用是减小纹波,消振、抑制高频干扰,一般为0.1—1uF。输出稳定电容的作用是改善负载瞬态响应,一般为1uF。
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由下图3.2可以看出,当按下开关,电路接通,为了保证其输出的电压是5V,电路上接了一个稳压电路,由一个7805稳压器组成。当电源导通时,其中电容起滤波作用,另一个电容是抑制高平信号。电容C1 C2接地可以起抗干扰的作用,使电压稳定在5V。
图3.2 电源输入电路图
3.3复位电路
复位是单片机进行初始化的操作,其作用是让CPU中的部件在初始化后都处于同一个状态,然后再从这个初始化状态开始工作。
外设复位电路,主要是为了实现在使用过程中能够进行一步重置的功能。智能密码锁的设计,由于技术上的不完善,在使用中会出现不确定的问题,而这些问题会导致系统出错,无法正常运行。复位的设置能够尽可能迅速的解决此类问题,保证设计的密码锁能够正常使用。
本系统采用了按键复位电路,如下图3.3:
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图3.3 复位电路
3.4晶振电路
STC89C52的引脚XTAL1和XTAL2与晶体振荡器以及电容C2、C3按下图3.4所示方式进行连接。晶振、电容和片内与非门构成了电容三点式振荡器。振荡信号频率和晶振频率还有电容C2、C3的容量有关,但主要是由晶振频率决定,范围一般在0~33MHz之间。依据实际情况,本设计中采用11.0592MHZ作为系统的外部晶振。电容取值为20pF。
图3.4 晶振电路
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