射频感应电子门锁.doc

1、 射频感应电子门锁工作原理作者： 贾文凯 02113003 戴啟柱 02113009丁川 02113010李夏衍 02113011高新春 02113014射频感应电子门锁是由射频感应器和电子钥匙两部分组成，1电子钥匙工作原理电子钥匙的电路原理图见下图 a。它是由编码集成电路UI（PT2262-S4）与少量外围电子元件组成。下图中感应线圈 L1与电容 C1组成高频振荡电路，当它靠近射频感应器产生的高频电场时L1两端会感应出高频电压，该电压经二极管 D1整流、C2滤波后，在 C2两端会产生上正下负的工作电压，给 U1（18）脚(Vdd)供电使 U1开始工作同时经刚点亮发光二极管 LED1。PT22

2、62-S4能对其 AOA7脚的状态（接 Vdd、Vss 或开路）进行编码，并通过其 OUT 脚对外输出编码脉冲，由于 OUT 脚是接在 Vss 脚上的，结果将导致电路工作电流随编码脉冲的规律而变化。而产生高频电场的射频感应器会通过检测电子钥匙吸收电场能量的变化规律，解调出 PT2262-S4发出的编码信息，并输出开锁指令。图中 R2数值决定 PT2262-S4的时钟振荡频率。电子钥匙的电路射频感应器的工作原理电路原理图见下图(a)。它是由解码集成电路 U1(PT2272-L4)和其外围电子元件组成。下图中线圈 L1、12与三极管 T1、T2和电容 C1C4及电阻 R1R3等构成高频振荡电路。并

3、通过 Ll、L2对外辐射高频电场。L3为高频扼流圈，并通过它对振荡电路提供9V 电源。当电子钥匙靠近该电场时振荡电路的工作电流，即振荡电路提供的能量将随电子钥匙中 Pl2262-S4输出的编码脉冲而变。电阻 R3作用是将此携带编码信息的电流变化转化为电压变化，并通过 c5耦合至三极管 T3进行放大，再经 C6送至 PT2272-IA 的 DI 脚进行解码。当电子钥匙中 PT2262-S4的地址（AOA7）编码与 PT2272-L4的地址编码相同时PI2272-L4的 VT 脚会输出高电平，使发光二极管LEDI 点亮。同时经 R7使 T4导通一继电器吸合-常开触点 JK 闭合一经插座 C22驱动

4、电控锁（直流电磁铁）完成开锁动作。当电子钥匙离开射频感应器后输入给 PT2272-LA 的编码脉冲将消失PT2272-L4的 VT 脚会恢复输出低电平，发光二极管 LEDI 熄灭。同时经 R7使 T4截止（由于 CIO 正极存有大量正电荷，故 T4需延时57秒才能截止，以留出人进门必需的时间）一继电器释放-常开触点 JK 断开-经插座 CZ2使电控锁失电，完成闭锁复位动作。下图 a中 CZI 接12V 直流电源，为防市电突然停电。12V 直流电源最好由大容量蓄电池提供（若这样，下图 a 中的 C7C9可省去，蓄电池应定期浮充电，以补充损失的电能） 。12V 直流电源经三端稳压器U2(78L09

5、)降成9V 后，给射频感应器供电。下图 a 中 R5为 T3负载电阻LED2用作电源指示， R8为它工作时的限流电阻。PT2272-L4的时钟振荡频率由 R6的阻值决定，通常应高于 PT2262-S4时钟振荡频率2.5 8倍。射频感应器的高频振荡频率约为 6.8MHz，之所以选择如此高的频率，其目的是为了减少 L1、L2的匝数，使之能直接印制在电路板上。三、制作与调试 电子钥匙的编码集成电路 PT2262-S4为18 脚 SIP 贴片封装其余电阻 Rl、R2、电容 Cl、 C2、二极管 D1及发光二极管 LED1均采用1206封装贴片元件。全部元件可安装在36mmx20mm、厚1mm 的双面印

6、刷电路板上L1制成“矩形波”形状， “波幅”8mmL1宽20mm(详见图 lb)。电子钥匙印板有集成块的那一面应有8行(对应U1的 AO-A7)、3列焊盘，中间一列分别接 PT2262-S4的 AOA7脚，左边一列全部接 Vdd右边一列全部接 Vsa。用焊锡将中间焊盘与左（或右）焊盘进行不同的短接，就可实现对 PT2262-S4的编码。由于只使用了8位地址脚(AOA7)故编码总数为38=6561个，若使用12位地址脚(AO_A11)，则编码总数可达312=531441个。射频感应器的电路板采用70mm70mm 单面敷铜箔印板安装线圈L1、L2直接印制其上。也呈“矩形波”形状， “波幅”20mm

7、L1、L2总共宽20mm(详见下图 b。 PT2272-L4为 DIP 封装CIC6 采用瓷片电容RI_R8用1/16W 碳膜电阻继电器 J 采用YH231型或其他12V 直流继电器。其余元件参数见下图中标注。PT2272-LA 的印板面也有8 行3列焊盘，供进行不同的短接来实现对PT2272-L4地址码的设置。射频感应器电路板元件安装完毕后就可进行样机调试了。调试可按以下步骤进行：1将焊好且检查无误的射频感应器通电。2将电子钥匙靠近射频感应器，并观察电子钥匙上的发光二极管是否发光。若不发光，说明元件、电路板或焊接有问题，应仔细检查处理。3保持电子钥匙与射频感应器 lcm_3cm 距离，用万用

8、表监测编码集成电路 PT2262-S4的 Vdd 与 Vss 脚之间的电压用无感起子微调射频感应器上 Cl 的电容量（调试时 CI 可用5pF30pF 半可变电容替代，待调好后再换成固定高频瓷片电容） 直到电压最大为止。4设置电子钥匙与射频感应器相同的地址码，将电子钥匙靠近射频感应器，此时射频感应器上的发光二极管 LED1应点亮同时继电器应吸合。否则，肯定是地址码、电路板或焊接有问题，也可能换上的 CI 容量与标注值不一致。应仔细检查排除。调试完后电子钥匙印板可装入几乎同尺寸的塑料外壳内(塑壳厚 Imm)并采用全密封装配。在距外壳边缘2mm 处用 =2.5mm 钻头钻一小孔以方便穿钥匙扣携带。

9、射频感应器电路板可装配在90mmx90mm 的塑料板上，塑料板可安装在门边墙上的暗盒内，暗盒外面应有一个感应线圈L1、L2的矩形面积示意区，供使用者方便使用电子钥匙。从插座C22引出两根控制线，与电控锁控制回路串联连接。完成以上样机的调试工作后，就可批量作电子钥匙和射频感应器由于本装置对感应频率准确度要求不高（允许10以上的误差）加之使用的是印制板感应线圈，一致性和稳定性较好。因此，只要电路元件的规格、型号、参数等不变， 般无需再调试即可投入使用。实际上上述电子钥匙提供了一种无源非接触式使用编码集成电路方法，使编码集成电路用途有了新的拓展，它不仅可用于电子门锁，还可用于其他电器设备的控制。甚至

10、可作非接触式 lC 卡使用，以满足更多领域需要。四实验的感想和体会在本次试验中，我们通过在资料查询和实际动手中获益良多，明白在电子产品的设计和制作工程以及调试中考验我们的各种动手能力和思维方式，通过调试我们的动手能力得到了进一步的提高，同时在理论与实际相结合的过程中，已让我们大家的实际水平得到了进一步提高。同时我们的指导老师对我们进行了细致耐心的指导和解释，让我们在动手实践的时候也能加深对理论的学习和理解。五结束语射频感应电子门锁构思新颖，结构简单，工作可靠，在实际运用中具有良好的使用效果。不仅解决了机械锁在使用中存在的磨损等问题，而且是开门更加的方便快捷。而电子钥匙的设计电路提供了一种使用无缘非接触方式采用的编码集成电路，是编码集成电路有了新的扩展，他不仅可以用于非接触电子门锁的控制，也可以用于其他其他电器设备的控制，甚至可以当做非接触的 IC 卡进行使用，满足人们日益增长的物质和文化要求。在最后，再一次感谢指导老师的细致认真的指导和解释，让我们获益良多！