單片機設計實踐|密碼鎖設計電路講解

ID:117358 · 發表于 2016-5-1 05:33

前期幾天的一篇推文為《如何利用單片機設計產品》(詳情點擊這里)，文中以設計一款密碼鎖為例講了單片機的開發流程，那今天就要實踐一下，具體講解設計過程，希望對初學者起到入門幫助作用，同時也希望大神能給多多指正。

本設計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這里。

因為本設計只用了12個IO口，所以我又重新選了一款STC的51單片機：STC15W404AS，該單片機總共16個引腳，其中有14個IO，所以完全夠用。

0最小系統先看單片機的最小系統電路：

1晶振電路該款單片機有內部晶振，所以在該設計中使用內部晶振。
2復位電路該款單片機雖然有復位引腳但是不需要復位電路，在其手冊上有說明，可以把復位引腳當做IO口來用。
晶振情況和復位引腳情況見下圖：

在現在程序時勾選“使用內部IRC時鐘”就可以選擇內部時鐘了，并且時鐘頻率從5.5296M-33.1776M可選；勾選“復位腳用作I/O口”可以把復位引腳當做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，再加一個開關控制電源的通斷。

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

由于STC單片機在下載程序時需要給單片機斷電再重新上電，所以在單片機的供電引腳加了一個跳線，以實現單片機的斷電功能。所以就不用買下載器了。
5蜂鳴器電路

采用NPN三極管驅動蜂鳴器，三極管作為開關來用時要將負載接在集電極上，即所謂的射極跟隨，這樣可以提高驅動能力（三極管用作開關詳情點這里）。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（上下拉電阻詳情點這里）。

6繼電器電路

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

7按鍵檢測電路

按鍵采用四腿機械式按鍵，圖中的電阻是上拉電阻，在無按鍵發生時該電阻可以將單片機的IO口上拉倒高電平，當按鍵按下時單片機的IO口為低電平(上拉電阻詳情點這里)。

8LED電路

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

9數碼管電路

本設計中要使用4位數碼管，為了節省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IO口即可。改天專門介紹一下這款芯片。

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