單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)踐|密碼鎖設(shè)計(jì)電路講解

ID:117358 · 發(fā)表于 2016-5-1 05:33

前期幾天的一篇推文為《如何利用單片機(jī)設(shè)計(jì)產(chǎn)品》(詳情點(diǎn)擊這里)，文中以設(shè)計(jì)一款密碼鎖為例講了單片機(jī)的開發(fā)流程，那今天就要實(shí)踐一下，具體講解設(shè)計(jì)過程，希望對初學(xué)者起到入門幫助作用，同時(shí)也希望大神能給多多指正。

本設(shè)計(jì)所使用的畫圖軟件為AD9的綠色免安裝版本，還沒有安裝的朋友請點(diǎn)這里。

因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)只用了12個(gè)IO口，所以我又重新選了一款STC的51單片機(jī)：STC15W404AS，該單片機(jī)總共16個(gè)引腳，其中有14個(gè)IO，所以完全夠用。

0最小系統(tǒng)先看單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路：

1晶振電路該款單片機(jī)有內(nèi)部晶振，所以在該設(shè)計(jì)中使用內(nèi)部晶振。
2復(fù)位電路該款單片機(jī)雖然有復(fù)位引腳但是不需要復(fù)位電路，在其手冊上有說明，可以把復(fù)位引腳當(dāng)做IO口來用。
晶振情況和復(fù)位引腳情況見下圖：

在現(xiàn)在程序時(shí)勾選“使用內(nèi)部IRC時(shí)鐘”就可以選擇內(nèi)部時(shí)鐘了，并且時(shí)鐘頻率從5.5296M-33.1776M可選；勾選“復(fù)位腳用作I/O口”可以把復(fù)位引腳當(dāng)做IO口來用。

3電源電路電源電路選擇5V供電，使用DC三腳插座，再加一個(gè)開關(guān)控制電源的通斷。

4下載電路使用ISP下載方式，USB/TTL的電平轉(zhuǎn)換芯片選擇CH340G。

由于STC單片機(jī)在下載程序時(shí)需要給單片機(jī)斷電再重新上電，所以在單片機(jī)的供電引腳加了一個(gè)跳線，以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的斷電功能。所以就不用買下載器了。
5蜂鳴器電路

采用NPN三極管驅(qū)動蜂鳴器，三極管作為開關(guān)來用時(shí)要將負(fù)載接在集電極上，即所謂的射極跟隨，這樣可以提高驅(qū)動能力（三極管用作開關(guān)詳情點(diǎn)這里）。圖中的10K電阻起到下拉的作用，即將基極電位拉倒低電平防止誤動作（上下拉電阻詳情點(diǎn)這里）。

6繼電器電路

繼電器也采用NPN三極管來驅(qū)動，一定要注意的是，線圈上的續(xù)流二極管一定不要忘記(三極管驅(qū)動繼電器詳情點(diǎn)這里)。

7按鍵檢測電路

按鍵采用四腿機(jī)械式按鍵，圖中的電阻是上拉電阻，在無按鍵發(fā)生時(shí)該電阻可以將單片機(jī)的IO口上拉倒高電平，當(dāng)按鍵按下時(shí)單片機(jī)的IO口為低電平(上拉電阻詳情點(diǎn)這里)。

8LED電路

用了5個(gè)IO口驅(qū)動了5個(gè)LED，采用的是灌電流的方式，單片機(jī)有拉電流和灌電流之分，通常灌電流要大于拉電流(單片機(jī)的灌電流和拉電流詳情點(diǎn)這里)。

9數(shù)碼管電路

本設(shè)計(jì)中要使用4位數(shù)碼管，為了節(jié)省IO口，使用了兩片74HC595，74HC595是8位的移位寄存器帶鎖存功能，只需要三個(gè)IO口即可。改天專門介紹一下這款芯片。

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