发布时间 : 星期三 文章基于单片机指纹识别的电子密码锁设计 - 图文更新完毕开始阅读8574f0e35f0e7cd18525365c
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图3-3 ADC键盘电路
设计ADC键盘电路时主要有两个问题，第一个是电阻阻值问题，即如何让不同的按键按下之后，输出电压的差值尽可能大，以便于区分。第二个是无按键按下时，电压输出端是接地还是悬空，即如图3-2所示中，电阻R26是接在R10左端还是如上图接在开关S2右端。
第一个问题主要可以通过硬件电路或者软件解决，按图3-2所示，每个电阻的阻值都为10K，16个按键依次按下时输出电压分别为电源电压VCC的1/17、2/17、3/17、16/17，不同按键按下时输出电压区分比较明显。
第二个问题，按图3-2所示，如果电阻R26是接在R10左端，那么在没有按键按下时电压输出端会悬空，单片机AD转换输出的值会随机大幅度波动，给键值检测带来困难，并且在任何时候电路都会耗电，如果采用电池对指纹锁供电，该设计并不合理，如果采用图3-2所示的设计，主要有两个方面的优点，第一，在没有按键按下时电压输出为0V，电压输出不会波动，在这基础上设计软件也很简便，第二，这种电路设计几乎不会耗电，对于独立的供电电源来说是很合理的。
3.5 液晶RX12864ZW电路
RX12864ZW是自带中文标准字库（控制芯片ST7920）图形点阵液晶显示器，它主要由行驱动器/列驱动器及128X64全点阵液晶显示器组成，可完成图形显示，也可以显示8X4个（16X16点阵汉字），在该系统与单片机采用并行控制。接口电路如图3-4所示：
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图3-4 液晶12864接口电路
RX12864ZW上电之后不会自动复位，因此把复位端口RST接单片机PC1口，通过单片机给RST一个持续的低电平触发复位。
系统处于空闲状态时，液晶只需要显示时间以及提示信息，系统采用独立的电源供电，对于电路的耗电必须做严格的控制，因此在无用户进行操作的空闲状态，液晶不需要开背光。因此控制背光的引脚LEDA、LEDK应该由系统的工作状态决定。
液晶的控制引脚RS(CS)、R/W(SID)、E(SCLK)分别接单片机的PC7、PC6、PC5引脚。DB0-DB7接单片机的端口B。
PSB端口为液晶串口/并口控制的选择端口，该系统中液晶采用并口控制，PSB接高电平。
3.6 DS1302电路
系带有时间显示和记录功能，采用时钟芯片DS1302来实现，DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯片，附加31字节静态RAM，采用SPI三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时
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钟信号和RAM数据。实时时钟可提供秒、分、时、日、星期、月和年，一个月小与31天时可以自动调整，且具有闰年补偿功能。工作电压宽达2.5～5.5V。采用双电源供电（主电源和备用电源），可设置备用电源充电方式，提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。DS1302用于数据记录，特别是对某些具有特殊意义的数据点的记录上，能实现数据与出现该数据的时间同时记录，因此非常适用于系统中记录指纹锁系统一些动作的时间。DS1302及其外围接口电路如图3-5所示：
图3-5 DS1302及其外围接口电路
DS1302外围电路的晶振为32.768KHZ；
Vcc2：主电源；Vcc：备份电源。当Vcc2>Vcc+0.2V时，由Vcc2向DS1302供电，当Vcc2< Vcc时，由Vcc向DS1302供电；
SCLK：串行时钟，输入，控制数据的输入与输出； I/O：三线接口时的双向数据线；
CE：输入信号，在读、写数据期间，必须为高。该引脚有两个功能：第一，CE开始控制字访问移位寄存器的控制逻辑；其次，CE提供结束单字节或多字节数据传输的方法。
3.7 电子锁及相关电路
电子锁KL-03工作的额定电压12V，额定电流1A，为方便单片机控制电子锁动作，在单片机和电子锁之间采用了一个继电器，电子锁由外部电源供电，单片机通过控制继电器来控制电子锁动作，为简化系统的供电电源，采用了一个7805芯片直接将给电子锁供电的电源电压转化成5V，给系统供电。电子锁以及系统5V供电电路如图3-6所示
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图3-6 电子锁以及系统5V供电电路
单片机I/O口的输出电流比较小，因此在单片机的控制引脚输出端接一个三极管，继电器的吸合电流就是三极管的集电极电流，三极管的基极电流=集电极电流/放大倍数，为保证继电器工作稳定，可以让基极电流为计算值的2倍左右。通过计算，基极电阻可以选在2K左右，该设计中基极电阻为1K，当三极管由导通变为截止时，继电器绕组感生出一个较大的自感电压。它与电源电压叠加后加到控制继电器线圈的三极管的发射极和集电极两极上，使发射结有可能被击穿。为了消除这个感生电动势的有害影响，在继电器线圈两端反向并联抑制二极管，以吸收该电动势。自感电压与电源电压之和对二极管来说却是正向偏压，使二极管导通形成环流。感应的高电压就会通过回路释放掉，保证了三极管的安全。
继电器的常闭端接有一个指示灯，指示继电器的吸合状态，当继电器吸合时指示灯熄灭，没有吸合时指示灯亮。
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