电路原理图范文篇1

中图分类号:TN919-34文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2010)18-0170-02

DesignofCipherLockBasedonAT89S51

GAOHai,GUOHong-xia

(CollegeofEnergyEngineering,YulinUniversity,Yulin719000,China)

Abstract:CombiningtheAT89S51maincontrolchipwiththepressedkeycircuit,displaycircuit,alarmcircuit,storagecircuitandunlockcircuit,anelectroniccipherlockwhichcanchangethepasswordsandsoundalarmwasdesignedtoovercomethesimplestructureandunsafeofthetraditionalmechanicallock.Experimentsshowthatthecipherlockischaracterizedbyitsreasonabledesigningmethods,simpleoperation,lowcostandsafety.Keywords:cipherlock;AT89S51;alarm;mechanicallock

0引言

电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或芯片工作,从而控制机械开关的闭合,完成开锁、闭锁任务的电子产品。它具有保密性好、寿命长、操作简单等特点[1-4]。

本设计采用AT89S51作为主控芯片,结合电路,组成电子密码锁。用户想要开锁,必须先通过键盘输入正确的密码才能将锁打开。密码输入错误时有提示,为了提高安全性,当密码输入错误3次将报警。密码可以由用户自己修改设定,锁打开后才能修改密码。修改密码之前必须再次输入密码,在输入新密码时需要二次确认,以防止误操作。

1系统设计

本系统共由2部分构成,即硬件部分与软件部分。其原理框图如图1所示。

1.1系统硬件设计

1.1.1电源输入

密码锁主控部分电源需要用5V直流电源供电,其电路图如图2所示。它可以把频率为50Hz、有效值为220V的单相交流电压转换为幅值稳定的5V直流电压。其主要原理是把单相交流电经过变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路转换成稳定的直流电压[5]。

图1电子密码锁原理框图

图2电源输入电路原理图

1.1.2键盘输入

本设计采用的是矩阵式按键键盘,它由行线和列线组成,按键位于行列的交叉点上,密码锁的密码由键盘输入完成。键盘的每个按键功能在程序设计中设置。其具体功能及与单片机引脚接法如图3所示。

图3键盘输入原理图

1.1.3密码存储

本设计用EPROM芯片AT24C02存储密码,其接线如图4所示。

图4密码存储电路原理图

1.1.4复位电路

复位是使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作[6-7]。无论是在单片机刚开始接上电源时,还是断电后或者发生故障后都要复位。根据实际情况本设计选择如图5所示的复位电路[8]。

1.1.5晶振电路

本设计中采用12MHz作为系统的外部晶振。电容取值为20pF。其电路图如图6所示。

图5复位电路原理图

图6晶振电路原理图

1.1.6显示电路

本设计的显示部分由液晶显示器LCD1602来完成。只有按下键盘上的开启按键后,显示器才处于开启状态。其显示部分引脚接口如图7所示[9]。

1.1.7报警电路

报警部分由陶瓷压电发声装置及电路组成,加电后不发声,当有键按下时,发“叮”声,每按一下,发声一次,密码正确时,不发声直接开锁,当密码输入错误时,单片机的P2.1引脚为低电平,三极管T3导通蜂鸣器发出蜂鸣声报警。电路图如图8所示[10]。

图7显示电路原理图

1.1.8开锁电路

开锁控制电路的功能是当用户输入正确的密码后,单片机控制电子锁内的微型继电器吸合。当继电器吸合以后带动锁杆伸缩,这时,锁勾在弹簧的作用下弹起,完成本次开锁。开锁以后,单片机自动清除掉由用户输人的这个密码。

1.2系统软件设计

电子密码锁软件设计由主程序、初始化程序、LCD显示程序、键盘扫描程序、键功能程序、密码设置程序、EPROM读写程序和延时程序等组成。主程序设计流程图如图9所示。

图8报警电路原理图

图9主程序流程图

2结语

电子密码锁具有软硬件设计简单,易于开发,成本较低,安全可靠,操作方便等特点。同时,还具有按键有效提示,输入错误提示,修改密码等多种功能。可在意外泄密的情况下随时修改密码,保密性强,灵活性高,特别适合在家庭、办公室、学生宿舍及宾馆等场所使用。

参考文献

[1]王志宏,薛增涛.智能卡电子锁的设计[J].现代电子技术,2007,30(9):104-105.

[2]瞿贵荣.实用电子密码锁[J].家庭电子,2007(9):54-57.

[3]周明辉,张云.基于AT89C2051的多功能电子密码锁[J].中国科技博览,2009(14):230-231.

[4]郭海英.基于单片机的电子安全密码锁的设计[J].现代电子技术,2005,28(13):95-97.

[5]王千.实用电子电路大全[M].北京:电子工业出版社,2001.

[6]潘永雄.新编单片机原理与应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2003.

[7]余永权.ATMEL89系列单片机应用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005.

[8]杨振江,雷光纯.新颖实用电子设计与制作[M].西安:西安电子科技大学出版社,2006.

[9]沈任远,吴勇.常用电子元器件简明手册[M].北京:机械工业出版社,2006.

电路原理图范文

【关键词】电气控制电路图;识读方法;教法

电气控制线路的安装，是职业学校电工专业学生必须掌握的专业知识和技能，也是对机床控制线路进行检修的基础。该课程在保证学生掌握必备专业知识的同时，特别加强了对学生实际操作能力的培养。但是要想能正确的对电气控制线路进行安装，必须首先能正确识读电气控制基本线路原理图。下面我就如何引导学生看懂和掌握电气控制线路原理图谈几点看法。

一、应该先教给学生了解电气控制电路图中相关的电气符号

实用中的电气线路图都是按照国家标准规定的电气图形符号与文字符号的要求，用这些电气图形、文字符号来表示电器元件、装置、设备、系统之间的连接及相互关系的图。要做到会看图和看懂图，必须掌握看电气图的基本知识，应该先了解电气符号。

电气符号包含有图形符号、文字符号等，它们相互关联、互为补充，以图形和文字的形式从不同角度为电气图提供各种信息。只用弄清楚了它们的含义、构成及使用方法，才能正确看懂电气图。

图形符号通常用于图样或其他文件，以表示一个设备（如电动机）或概念（如接地）的图形、标记或字符。图形符号是构成电气图的基本单元，是绘制和看懂电气图的基础。通常用一般符号或一般符号加上限定符号来表示。

文字符号是表示电气设备、装置、电气元件的命名、状态和特征的字符代码。

文字符号可以用单一的字母代码或数字代码来表达，也可用字母和数字组合的方式来表达。如“R”表示电阻器、“SB”表示按钮、“KM”表示接触器，再例如3个继电器可用KA1、KA2、KA3表示等。文字符号一般标注在电气设备、装置、电气元件图形符号上或其近旁。

二、在了解电气控制电路图的基本知识基础上，要教给学生电气原理图的组成及各组成部分电器的布局

（一）电气原理图一般由电源电路、主电路和辅助电路三部分组成。

1.电源电路画成水平线，三相交流电源相序L1、L2、L3自上而下依次画出，中性线N和保护地线PE依次画在相线之下。直流电源的“+”端画在上边，“―”端在下边画出。

2.主电路是指受电的动力装置及控制、保护电器的支路等，它是由主熔断器、接触器的主触头、热继电器的热元件以及电动机等组成。主电路通过的电流是电动机的工作电流，电流较大。

3.辅助电路一般包括控制主电路工作状态的控制电路、显示主电路工作状态的指示电路、提供机床设备局部照明的照明电路。其中控制电路是由按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点等组成。辅助电路通过的电流都较小，一般不超过5A。

（二）各组成部分电器的布局：

1.电源开关要水平画出。

2.主电路图要画在电路图的左侧并垂直电源电路。

3.画辅助电路图时，辅助电路要跨接在两相电源线之间，一般按照控制电路、指示电路和照明电路的顺序依次垂直画在主电路图的右侧，且电路中与下边电源线相连的耗能元件（如接触器和继电器的线圈、指示灯、照明灯等）要画在电路图的下方，而电器的触头要画在耗能元件与上边电源线之间。

无论是主电路还是辅助电路，为读图方便，一般应按照从左至右、自上而下的排列来表示操作顺序。

（三）再次，要让学生掌握绘制、识读电气原理图应遵循的原则：

1.电路图中，不画各电器元件实际的外形图，而采用国家统一规定的电气图形符号画出。

2.电路图中，各电器的触头位置都按电路未通电或电器未受外力作用时的常态位置画出。分析原理时，应从触头的常态位置出发。

3.电路图中，同一电器的各元件不按它们的实际位置画在一起，而是按其在线路中所起的作用分画在不同电路中，但它们的动作却是关联的，因此，必须标注相同的文字符号。

若图中相同的电器较多时，需要在电器文字符号后面加注不同的数字，以示区别，如KM1、KM2等。

4.画电路图时，应尽可能减少线条和避免线条交叉。

对有直接电路联系的交叉导线连接点，要用小黑圆点表示;无直接电路联系的交叉导线则不画出小黑圆点。

三、要让学生了解电路图的电路编号法

电路图采用电路编号法，即对电路中的各个接点用字母或数字编号。

1.主电路在电源开关的出线端按相序依次编号为U11、V11、W11。然后按从上至下、从左至右的顺序，每经过一个电器元件后，编号要递增，如U12、V12、W12;U13、V13、W13……。

单台三相交流电动机（或设备）的三根引出线按相序依次编号为U、V、W。对于多台电动机引出线的编号，为了不致引起误解和混淆，可在字母前用不同的数字加以区别，如1U、1V、1W;2U、2V、2W

2.辅助电路编号按“等电位”原则从上至下、从左至右的顺序用数字依次编号，每经过一个电器元件后，编号要依次递增。控制电路编号的起始数字必须是1，其他辅助电路编号的起始数字依次递增100，如照明电路编号从101开始;指示电路编号从201开始等。

四、结束语

以上所介绍的电气控制电路图的识读方法是我在进行电气控制线路安装教学实践中经常应用的教学方法。在教学中应针对实际情况灵活运用，以调动学生的学习积极性，激发学生的学习兴趣，开拓学生的思维方法，突出学生的主体地位，培养学生分析、解决问题的能力及识图、画图能力，通过教与学的有机结合，才能更有效的提高教与学的质量，培养具有掌握本专业知识和专业技能的优秀人才。

参考文献

[1]唐辉.浅谈电气控制原理图设计应注意的问题[J].科技信息，2009，12：162.

[2]刘宗涛，王祥祯.机床电气原理图的识读思路[J].九江职业技术学院学报，2010，03：30-31.

电路原理图范文

现在我们把实验电路更改成如图2所示，这时我们不把所有电表看成理想电表而是都考虑内阻并设电压表内阻为RV、电流表内阻为RA，更改实验原理如下：如图当开关打到1时，实验时移动滑片可测得几组U与I的数据，作出图象如图3中U甲线所示，同时分析电路后可得U甲=E-I（RA+r），则图线中当I=0时，U甲=E，即图线中U甲线在纵轴的截距就是E；当开关打到2时，移动滑片又测得几组U与I的数据，作出图线如图3中U乙线所示，此时电路经分析得U乙=E-（I+U乙RV）r，当U乙=0时此时I=I短，即此时图中U乙线在横轴上的截距就是I短也就是所谓的电源的短路电流，最后由上面的E和I短可求出电源内阻r=EI短！书中的实验电路原理经如此改进后，虽然电路中已经考虑了电流表、电压表的实际内阻，但实际没必要知道它们有多大，仍然可以从实验所得的图线中求得电源电动势E和内阻r，但由于这时实验中已经考虑了电压表、电流表实际内阻，实验原理比原来的既精确又巧妙多了，避免了因为原有书本中实验原理方面由于不考虑电表内阻从而实验原理不精确产生的不必要的实验系统误差.这样我们在工作原理上进行创新，只是更改了一小点，加了个单刀双掷开关，但电路工作原理发生了质上的飞跃，从而明显地提高了科学实验探究的科学性和严谨性，给人有一种柳暗花明又一村的感觉！

由于改变了实验原理，该实验教具的实验步骤可以更改如下：

（1）如上图2连接好电路，闭合开关并把单刀双掷开关掷于图1中1位置，多次移动滑动变阻器滑片得到几组电压表、电流表读数，作出图象如图3中U甲线所示，延长U甲线交于纵轴于一点，则该处读数就是电源的电动势E.

（2）把单刀双掷开关掷于图2中2位置，多次移动滑动变阻器滑片再次得到几组电压表电流表读数，作出图象如图3中U乙线所示，延长U乙线交于横轴于一点，则该处读数就是电源的短路电流I短，最后算出电源的内阻r=EI短.