作者：鄺榮利 程壘 王有朋 高云 陳紅

本設(shè)計從低成本的角度，通過簡單的數(shù)字電路,、機械傳動機構(gòu)在已有的彈子鎖上稍加改裝,。實現(xiàn)了遙控開鎖的功能，且遙控編碼的安全性好,，通過程序解碼可使安全性得到進一步的提高,，同時該裝置保留了鑰匙開鎖的功能，可在停電等特殊情況下使用,。

機械傳動設(shè)計

目前市場上銷售的彈子鎖的原理基本相同,。都是通過鎖芯的旋轉(zhuǎn)，施加適當(dāng)扭矩通過機械傳動裝置進行門閂開啟,、關(guān)閉,。本裝置在三保險雙舌彈珠門鎖上改裝,，待改裝的門鎖主要由鎖體、斜舌,、斜舌連桿,、斜舌連動彈簧、方舌,、方舌聯(lián)片,、方舌系統(tǒng)彈簧片方框、彈簧片,、方舌系統(tǒng)支柱,、外鑰匙連動片軸、內(nèi)鑰匙轉(zhuǎn)頭組成,。
該改裝主要是內(nèi)鑰匙轉(zhuǎn)頭替換為電機驅(qū)動,。將內(nèi)鑰匙轉(zhuǎn)頭卸下，可以看到有一個Ω形狀的小孑L,，利用現(xiàn)成的小孑L將電機軸伸入鎖體,，再將原內(nèi)鑰匙轉(zhuǎn)頭上的空心凸輪焊接在電機軸上。這樣減少了不必要的加工,，也節(jié)約了成本,，同時保證了門外鑰匙開鎖和內(nèi)外遙控開鎖的雙重功能。其他模塊封裝后可通過螺絲安裝在門板上,。

控制系統(tǒng)的組成及原理

本系統(tǒng)可分為控制部分和動作執(zhí)行部分,。其中控制系統(tǒng)部分包括：控制器模塊、遙控模塊,、電源模塊,。動作執(zhí)行部分包括電機驅(qū)動模塊和機械傳動模塊，總共有6個模塊,。系統(tǒng)的總體框圖如下圖所示,。
控制系統(tǒng)的三個模塊整合在一塊布線板上，封裝后固定在門板上,，并通過導(dǎo)線控制步進電機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)來實現(xiàn)開鎖上鎖功能,。

AT89S52<a class=" at89s52="" br="" class="cblue" height="180" href="http://forexkbc.com/search/?q=智能遙控" remote="" src="http://files.chinaaet.com/images/2012/07/12/79b7e1a2-295c-4d34-ab98-3452f049bbbd.jpg" title="智能遙控" width="492" /> 1．控制器模塊
本系統(tǒng)采用Atmel公司的AT89S52單片機。
AT89S52是一種低功耗,、高性能CMOS8位微控制器,，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造,。與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容,。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器,。在單芯片上,，擁有靈巧的8位CPLJ和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活,、超有效的解決方案,。本設(shè)計采用24M晶振，單片機的I／O口P1口分別與L298N的相應(yīng)接口想連,。P3.0,、P3.1與遙控模塊相連，控制開鎖電機的正反轉(zhuǎn),。

2．遙控模塊
目前,。遙控技術(shù)有無線電、紅外線,、微波等多種方式,，而且可供選擇的模塊也有很多種?？紤]到應(yīng)用環(huán)境和價格等因素,，本系統(tǒng)采用無線遙控技術(shù)。發(fā)射模塊(F05)和接收模塊(J05C)是其中比較便宜的一種,，它們具有傳輸距離較遠,、可穿透物體傳輸、可靠性高等特點,，特別適合于低成本的無線通訊設(shè)備使用,。
(1)發(fā)射電路
發(fā)射模塊F05采用聲表諧振器穩(wěn)頻，SMT樹脂封裝,，頻率一致性較好,，可免調(diào)試，具有較寬的工作電壓范圍及低功耗特性,。當(dāng)發(fā)射電壓為3V時,，發(fā)射電流約為2mA，發(fā)射功率較小,，最佳工作電壓為12V,，發(fā)射電流約為5～8mA。發(fā)射電路采用12V圓柱形打火機電池進行供電,。    ．F05采用PT2262編碼,。PT2262的編碼數(shù)據(jù)和地址以串行方式并且通過RF或IR調(diào)制方式發(fā)射。
最多可采用12條三態(tài)地址線,，可以提供531441種地址編碼,。因此，最大程度上避免了編碼的沖突,。
發(fā)射模塊電路如下圖所示,。振蕩電阻取3．3MQ,，當(dāng)17腳無信號輸出時，電路不工作,，發(fā)射電流為零,；當(dāng)14腳為低電平時，17腳輸出已設(shè)定的編碼脈沖對發(fā)射電路進行調(diào)制發(fā)射,。
(2)接收模塊
接收模塊J05C由超外差電路結(jié)構(gòu)IC芯片和溫度補償電路構(gòu)成,，具有較高的接收靈敏度及穩(wěn)定性，芯片內(nèi)含低噪聲射頻放大器,、混頻器,、本地振蕩器、中頻放大器,、濾波器及限幅比較器,。輸出為數(shù)據(jù)電平信號，信號直接接至PT2272解碼,。
接收模塊采用PT2272芯片解碼,。PT2272解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能,，有L4／M4／L6／M6之分,，其中L表示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對應(yīng)的電平狀態(tài),，直到下次遙控數(shù)據(jù)發(fā)生變化時改變,。M表示非鎖存輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對應(yīng),?？梢杂糜陬愃泣c動的控制。后綴的6和4表示有幾路并的控制通道,。

3．電機驅(qū)動模塊
選用可以用程序控制的,，且可實現(xiàn)精確定位的步進電機。使用L298N芯片驅(qū)動步進電機工作,。
L298N芯片可以驅(qū)動兩個二相電機,，也可以驅(qū)動一個四相電機，輸出電壓最高可達50V,，可以直接通過電源來調(diào)節(jié)輸出電壓,。本設(shè)計直接用單片機的I/O口提供信號。如下圖所示,，引腳5,、7、10、12分別接單片機的P1.0,、P1.1,、P1.2、P1.3,。
4．電源模塊
步進電機及控制系統(tǒng)采用統(tǒng)一電源供電,。由9V/2A直流穩(wěn)壓電源統(tǒng)一供電。電機驅(qū)動采用+9V直流電,，經(jīng)7809穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓后輸出，控制電路采用+5V直流電,，經(jīng)7805穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓后輸出供電,。
5．語音信號燈提示模塊
采用蜂鳴器和發(fā)光二極管提示鎖的當(dāng)前工作是通過鎖芯的旋轉(zhuǎn)，施加適當(dāng)扭矩通過機械傳動裝置進行門閂開啟,、關(guān)閉,。本裝置在三保險雙舌彈珠門鎖上改裝，待改裝的門鎖主要由鎖體,、斜舌,、斜舌連桿、斜舌連動彈簧,、方舌,、方舌聯(lián)片、方舌系統(tǒng)彈簧片方框,、彈簧片,、方舌系統(tǒng)支柱、外鑰匙連動片軸,、內(nèi)鑰匙轉(zhuǎn)頭組成,。l該改裝主要是內(nèi)鑰匙轉(zhuǎn)頭替換為電機驅(qū)動。將內(nèi)鑰匙轉(zhuǎn)頭卸下,，可以看到有一個Q形狀的小孔,，利用現(xiàn)成的小孔將電機軸伸入鎖體，再將原內(nèi)鑰匙轉(zhuǎn)頭上的空心凸輪焊接在電機軸上,，這樣減少了不必要的加工,，也節(jié)約了成本，同時保證了門外鑰匙開鎖和內(nèi)外遙控開鎖的雙重功能,。其他模塊封裝后可通過螺絲安裝在門板上,。

工作總程序設(shè)計

接通電源系統(tǒng)啟動，綠燈亮,。等待接收信號,，當(dāng)接收到信號時，判斷是否是正確信號。如果是正確信號,，啟動開鎖定時程序,，同時蜂鳴器短鳴一秒，綠燈閃三次表示門鎖已開啟,，如果開啟后用戶無動作或者已開門則該裝置在開啟后等待30s自動上鎖(安全性考慮),。如果檢測到的是錯誤信號，則蜂鳴器連續(xù)短鳴報警,，計時15s后系統(tǒng)還原到等待狀態(tài),。
系統(tǒng)程序流程框圖如下圖所示。