红外线遥控12位电子密码锁的设计

第8 卷第1期2008年3月

温州职业技术学院学报

Journal of Wenzhou Vocational ＆ Technical College

Vol.8 No.1Mar.2008

红外线遥控１２位电子密码锁的设计

李爱秋

（温州职业技术学院电气电子工程系，浙江温州

电省等特点，适合住宅、办公室用锁要求，有实际开发价值。

［关键词］　红外线遥控；电子密码锁；发射器；接收器［中图分类号］　ＴＮ９９

［文献标识码］　Ａ

［文章编号］　１６７１－４３２６（２００８）０１－００４２－０３

３２５０３５）

［摘　　要］　采用密码锁专用集成电路设计的红外线遥控电子密码锁，具有密码预置、保密性强、误码报警、耗

On the Design of 12-digit Electronic Code Lock of Infrared

Remote Control

LI Aiqiu

(Electric and Electronic Engineering Department, Wenzhou Vocational & Technical College, Wenzhou, 325035, China)Abstract: This paper discusses the electronic code lock of infrared remote control by using the integrated

circuit especially designed for code lock. It has the code pre-distribution and error code alarm equipment with thecharacteristics of high security and low power consumption, which can meet the requirements of houses and officesand is of practical value.

Key words: Infrared remote control; Electronic code lock; Launcher; Receiver

０引　言

电子密码锁以其使用方便、功能齐全、安全可靠

Ｓ２５５９构成的ＤＴＭＦ信号发射器

等优点，受到人们的喜爱。尤其是采用遥控技术的电子密码锁更受人们的欢迎。电子密码锁种类繁多，各具特色，所使用的电路各式各样。如有采用数字比较器等数字集成电路设计的普通型电子密码锁，也有采用单片机设计的智能化电子密码锁。本文采用密码锁专用集成电路设计电子密码锁。

图１

遥控电子密码锁框图

与该按钮对应的ＤＴＭＦ信号。接收器按光电转换后，信号先放大，然后送到与专用ＤＴＭＦ信号发生器Ｓ２５５９配套的专用ＤＴＭＦ信号接收器ＭＣ１４５４３６进行解调，检出用四位二进制码表示的指令信号，再送到译码器进行译码，把指令信号的数码分配到相应的１２个输出端。事先，电子密码锁电路ＺＨ９４３７中已输入并存储了１２位密码。如使用者按照它所储存的１２位密码顺序依次输入，它就输出开锁脉冲，进行开锁；如按错三次，则发出长达６０秒的报警信号。

１遥控电子密码锁的电路组成

遥控电子密码锁由红外发射器、红外接收器和密

码锁三部分组成，如图１所示。遥控系统采用双音多频（ＤＴＭＦ）信号专用发生器集成电路Ｓ２５５９及其配套的专用接收的集成电路ＭＣ１４５４３６构成的红外遥控系统。电子密码锁采用专用集成电路ＺＨ９４３７。

２．１红外发射器

红外发射电路由ＩＣ１（Ｓ２５５９）及３Ｘ４矩阵按钮键盘

２遥控电子密码锁的工作原理

将发射器对准接收器的接收头，按下发射器键盘

为主组成，如图２所示。核心元件Ｓ２５５９是ＤＴＭＦ信号产生的专用集成电路［１］１５６－１６１。Ｓ２５５９

的技术参数如下：

中的某一按键时，发射器的红外发射二极管就发射出

［收稿日期］２００７－１０－１０

，女，浙江温州人，温州职业技术学院电气电子工程系，实验师．［作者简介］李爱秋（１９６３—）

第8 卷第 1期

李爱秋：红外线遥控１２位电子密码锁的设计

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工作电压为２．５～１０Ｖ；静态工作电流为０．４～１．５μＡ；输出驱动电流为１～１０ｍＡ。

首先经拨号音滤波器将ＤＴＭＦ信号以外的噪声滤除掉，以提高电路抗干扰性能，然后经过前置放大器进行放大。检出有效信号后启动数据有效输出端１２脚输出高电平。同时Ｄ０～Ｄ３（２、１、１４、１３脚）输出四位二进制码。Ｄ０～Ｄ３输出的指令信号是由输出数据译码器对电平幅度检测器输出的信号进行译码得到的。

ＩＣ３的９脚和１０脚之间并联晶体的谐振频率为３．５７９ＭＨＺ，与内部反相器构成晶体振荡器，产生本电路所需的时钟信号。ＩＣ３的５脚（ＧＴ）为保持时间输入端，４脚（ＶＤＤ）和８脚（ＶＳＳ）分别为电源正极和负极。ＩＣ３的２、１、１４、１３脚输出的四位二进制码，再经ＩＣ４（ＣＤ４５１４）译码为１６个指令码输出。

ＣＤ４５１４是４位锁存／４－１６线译码器、数据分配器，有１６位高电平锁存输出功能。它把ＩＣ３送来的８４２１码译码后，将指令信号的数码分配到相应的输出端。这里只采用它的Ｓ１～Ｓ１２等１２根输出线。由于采用继电器，再加上驱动电路，选用两片ＭＣ１４１３，每片内部具有７个独立的达林顿驱动管，作为输出级用。

经过红外发射电路和红外接收电路后，从遥控器按钮产生信号到相应的继电器吸合，从而完成了指令的空间传递。

图２

红外发射电路

由于１６脚直接输出的ＤＴＭＦ信号一般只有几百毫伏，不能直接驱动红外线发光二极管发出ＤＴＭＦ信号，因此，必须采用达林顿管输出方式进行功率放大，然后才能驱动红外发光二极管发出ＤＴＭＦ

信号。

２．２红外接收器

红外接收电路由接收放大电路和解调电路组成，

如图３所示。

２．３密码锁电路

密码锁电路是开锁的具体执行者，核心元件是

［２］

ＩＣ７（ＺＨ９４３７）。密码锁电路如图４所示。ＩＣ７的５、６、

７、８脚为横向信号输入端，１０、１１脚为纵向信号输入端。将输入信号与已存的密码进行自动对比判断，如

图３

红外接收电路

（１）接收放大电路。以集成运算放大器ＬＭ３５８为核心构成了接收前置放大电路。当ＶＤ２接收到由发射器发射的经ＤＴＭＦ调制的红外光信号时，就将红外线的光信号转换为相应频率的电信号，这一信号耦合到ＩＣ２（ＬＭ３５８）上作两级运放。

为了保证运算放大器输出电压有较大的动态范围，在静态时，应将输出端电位设置在１／２ＶＤＤ处。所用两个１０Ｋ电阻（即Ｒ４Ｒ５）对电源进行１／２分压，并将１／２ＶＤＤ电压移引至ＬＭ３５８的同相输入端，相当于运算放大器的输入偏置电压为１／２ＶＤＤ，从而使输出电压为１／２ＶＤＤ。

信号由Ｃ２进入ＩＣ２，经过两级反相放大后，总增益

２

为Ａ＝Ａ１Ａ２＝（１ＭΩ／１０ＫΩ）＝１０４（Ａ１＝Ａ２＝－Ｒ６／Ｒ３）。

开锁输出

接报警喇叭

（２）解调电路。电路由专用集成电路ＩＣ３（ＭＣ１４５４３６）为核心组成［１］１６４－１６８，它将双音频选频电路与指令解调电路集于一体，主要由拨号音滤波器、前置放大器、高低频组信号分离器、输入译码器、基准时钟振荡器等组成。

经放大电路放大后的ＤＴＭＦ信号由ＩＣ２的７脚输入，

图４

密码锁电路

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遇到错误输入信号，即由１５脚向外接高响度喇叭输出报警信号；如输入信号正确，则由１７脚输出开锁信号。其内部对比的标准是预先输入的密码。密码锁电路拥有１０亿组密码总量，随机捕捉密码开锁的概率极低，同时按错三次码就有长达６０秒的报警，更增加了保险性，再加上码位长达１２位数，保密性能极佳。

密码的输入控制端为１３端。当ＫＢ闭合，即１３脚接地时，就可任意输入最长为１２位的密码；断开ＫＢ时，内部记忆电路就将此密码储存起来。每输入一个

密码码位，１４脚就输出音频振荡信号，随之其外接蜂鸣器发出蜂鸣声。２脚和７脚分别接电源负极和正极。

３结　论

本文设计的红外线遥控电子密码锁具有密码预

置、保密性强、误码报警、耗电省等特点。

由于采用密码锁专用集成电路，克服了传统电子密码锁可靠性差、价格高的缺点，非常适合住宅、办公室用锁要求，具有很好的开发价值。

［参　考　文　献］

［１］　苏长赞．红外线与超声波遥控［Ｍ］．北京：人民邮电出版社，１９９３．［２］　申震华．新颖密码锁芯片——ＺＨ９４３７［Ｊ］．电子制作，１９９５（２）：１８－１９．

［责任编辑：谢树林］

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