eda简易密码锁的设计方案（一）

EDA在通信行业（电信）里的另一个解释是企业数据架构，EDA给出了一个企业级的数据架构的总体视图，并按照电信企业的特征，进行了框架和层级的划分。 EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automaon）的缩写，在20世纪60年代中期从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有EDA的应用。目前EDA技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。例如在飞机制造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟，都可能涉及到EDA技术。

电子密码锁主要实现的功能包括：

（1）数码输入：按下一个数字键，其对应的数字就显示在右边的数码管上，同时将先前输入的所有数字向左移动一位。设计密码为4位，系统只能显示前4位输人的数码。

（2）数码清除：当按下清除键时，清除前面输入的所有值，并显示为“----”。

（3）密码解除：按下55#键，可以将电子密码锁的旧密码解除。

（4）密码更改：将旧密码解除之后，可以进行密码更改。输入任意四位密码数字，再按#号就可以将输入的数码当作新的密码。

（5）密码上锁：输入新的密码之后，按下11#键，可以进行密码上锁操作。

（6）密码解锁：按下99#键，再输入数码；如果输入与系统储存密码一致，密码锁就能开启；否则不能解锁。

电子密码锁的结构原理

电子密码锁的整体结构如图1所示，它包括密码锁输入模块、控制模块和显示模块等。

eda简易密码锁的设计方案（二）

设计一个电子密码锁，在锁开的状态下输入密码，密码共4位，用数据开关K1?K10分别代表数字1、2、…、9、0，输入的密码用数码管显示，输入的密码显示在右边的数码管上，即每输入一位数，密码在数码管上的显示左移一位。可删除输入的数字，删除的是输入的数字，每删除一位，密码在数码管的显示右移一位，并在左边空出的位上补充“0”。用一位输出电平的状态代表锁的开闭状态。为保证密码锁主人能打开密码锁，设置一个密码，在主人忘记密码时使用。

设计提示：

密码输入删除控制模块

寄存模块

比较模块

扫描显示模块

eda简易密码锁的设计方案（三）

系统主要由红外发射模块和本机处理接收模块两部分构成，系统总体设计框图如图1所示。发射模块和本机处理接收模块的分别采用AT89C2051（＄0.5940）和AT89S52（＄0.8482）单片机。红外信号的收发通过串口进行通信，两部分的串口工作方式及通信波特率的设置相同。

AT89C2051单片机是AT89C51（＄3.7500）的一种精简版本，只有20个引脚，体积小；具有2．7～6 V的宽电压工作范围；具备低功耗空闲和掉电模式。该单片机满足本系统低电压供电、低功耗、方便随身携带的要求。在本机处理接收模块中，采用了AT89S52单片机，该单片机有3个定时器。设置密码和按键*时，均设计了按键间隔超过3s自动复位的功能，分别采用定时器T0和T1定时实现；定时器T2设置串口通信波特率。

红外发射模块的设计

红外发射模块仅仅是一手持遥控器，由AT89C2051单片机及键盘电路、按键K及红外发光二极管组成。发射电路原理图如图2所示。

发射模块设置的密码必须与本机接收模块相同（设置密码方法见2．2．1节），所设密码保存在RAM存储器的31H～38H单元。在待机状态下，系统工作在空闲方式，当按键K按下时，系统上电工作，依次发送密码信号。这样做的优点是，密码不但能跟随主机任意改动，而且遥控*时，仅按一键就可完成*，方便了用户。

本机处理接收电路的设计

本机处理接收电路的控制是AT89S52单片机。外接键盘电路、红外接收电路、*电路、报警电路和按键指示电路等，电路原理图如图3所示。

红外接收电路的设计

红外接收电路中使用一体化红外接收头TLl838接收红外信号。TLl838集红外接收和放大于一体，不需任何外接元件，就能完成从红外接收到输出与TTL电平兼容的所有工作，而体积和普通的塑封三极管大小一样。TL1838的输出波形如图4所示。当接收到频带内的红外信号时，TLl838 会输出低电平，否则数据高电平，从而将“时断时续”的红外信号解调成原来的连续方波信号。

报警电路的设计

报警电路采用了蜂鸣器发声模拟报警，蜂鸣器接在CPU的引脚P2．1上，通过NPN型三极管做电流放大，通过单片机控制蜂鸣器的频率及蜂鸣时间。当输入错误的密码进行*时，由P2．1口输出高电平使得NPN型三极管9014导通，蜂鸣器两端加电，由蜂鸣器发出3 s的报警声，当连续三次出现密码错误时，系统将长时间报警，有效起到了防盗作用。

电源电路的设计

电源部分使用LM7805（＄0.2053）芯片进行稳压后提供单片机5 V的电压，其电路如图5所示。主要采用家用交流电，同时采用9 V电池作为备用电源。这样做的优点是，即使断电也不至于无法*。

其他外围电路的设计

由于AT89S52单片机有4个并行输入输出口，硬件资源比较充足，键盘电路采用了相对简单的独立式按键；电路中用一继电器控制一绿色发光二极管代替具体的锁，当密码正确时，*5 s，然后自动上锁；P2．O口接一红色发光二极管，用其亮与灭来提醒用户按键是否按下。这样既巧妙地提醒了用户又有效地保护了密码。