CN206523759U - 一种基于单片机的密码插座 - Google Patents
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Abstract
一种基于单片机的密码插座，包括单片机，单片机的输入和控制电源、键盘、晶振电路、复位电路的输出连接，单片机数据输入\输出与密码存储模块连接，单片机的输出和显示模块、驱动电路的输入连接，驱动电路的输出与接触器的控制输入连接，接触器的上触点和电源进线连接，接触器的上触点和插座连接，通过键盘输入密码，如果密码正确，单片机通过驱动电路控制接触器动作，接通插座和电源进线，插座可以使用；否则，密码输入错误或未输入密码，插座和电源进线，不接通，插座不能使用，本实用新型可以限制插座的使用，保证插座的使用安全和减少用电费用。
Description
技术领域
本实用新型属于电源插座技术领域，具体涉及一种基于单片机的密码插座。
背景技术
电源插座在人们的生活中随处可见，为人们的生活带来了便利，人们可以轻易的通过电源插座获得电能、使用电能。但是，出于用电费用或安全因素的考虑，并不总是希望任何人都可以使用插座。例如，特殊电压等级、公共场合、或者有幼儿的场合，需要限制插座的使用，就不适宜公用的插座。但是，当今市场上的电源插座基本不具有排他性，市场上虽然有具有带开关的插座可以将插座电源断开，但是任何人都可以轻易的扳动开关将插座电源接通。为了限制插座的使用，一般是由电工通过断开插座与电源的连线，达到禁止使用开关的目的。这种方法虽然有效，但是插座如果需要使用，又需要电工重新接线，操作麻烦，工作量大。
发明内容
为了克服上述现有插座的缺点，本实用新型的目的在于提供一种基于单片机的密码插座，可以有效的限制非期望人群使用插座，具有节约用电费用和用电安全的优点。
为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
一种基于单片机的密码插座，包括单片机1，单片机1的第一输入和控制电源2的输出连接，单片机1的第二输入和矩阵式键盘3的输出连接，单片机1的第三输入和晶振电路4的输出连接，单片机1的第四输入和复位电路5的输出连接，单片机1的数据输入/输出和密码存储模块6的输入/输出连接，单片机1的第一输出和显示模块7的输入连接，单片机1的第二输出和驱动电路8的输入连接，驱动电路8的输出与接触器9的控制输入连接，接触器9的上触点和电源进线10连接，接触器9的下触点和插座11连接。
所述的单片机1采用AT89C51，单片机1的20和40引脚接5V控制电源2，18和19引脚接晶振电路4，9号引脚接复位电路5，1至8号引脚接矩阵式键盘3，16号引脚接密码存储模块6，21至25、32至39号引脚接显示模块7，28号引脚接驱动电路8；驱动电路8输出与接触器9的线圈相连接。
所述的单片机的40号引脚接5V控制电源2正极，20号引脚接5V控制电源2负极。
所述的晶振电路4包括晶振Y1，晶振Y1的一端和单片机的18号引脚、电容C1一端连接，电容C1的另一端接5V控制电源2负极；晶振Y1的另一端和单片机的19号引脚、电容C2一端连接，电容C2的另一端接5V控制电源2负极。
所述的复位电路5包括电容C3，电容C3的一端和5V控制电源2正极、按钮开关SB上端连接，按钮开关SB下端接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接电容C3的另一端、单片机的9号引脚、电阻R2的上端，电阻R2的下端接控制电源2负极。
所述的矩阵式键盘3包括并联的4组电阻R3～R6，电阻R3～R6的上端和5V控制电源2正极连接，电阻R3～R6的下端并联4个按键，共计16个按键S1～S16，矩阵式键盘3的每行按钮的下端并联引出4组KeyOut1～4接单片机的1～4引脚，矩阵式键盘3的4组电阻R3～R6下端并联引出KeyIn1～4接单片机的5～8引脚。
所述的密码存储模块6包括AT24C02存储芯片，AT24C02存储芯片的6(SCL)号引脚和单片机的16引脚、电阻R8的上端连接，电阻R8下端接5V控制电源2正极、AT24C02存储芯片的8(VCC)号引脚，单片机的17号引脚并联两路出线，一路接电阻R7的上端，电阻R7的下端接5V控制电源2正极、AT24C02存储芯片的8(VCC)号引脚，另一路接AT24C02存储芯片的5(SDA)号引脚，AT24C02存储芯片的1～4号引脚、7号引脚并联接入5V控制电源2负极。
所述的显示模块7包括LCD YXD12864芯片，LCD YXD12864芯片的1号引脚接单片机的25引脚，LCD YXD12864芯片的2号引脚接单片机的24号引脚，LCD YXD12864芯片的3号引脚接3.3V电源负极，4号引脚接3.3V电源正极，3.3V电源正极经过电阻R9并联两路，一路接LCDYXD12864芯片的5号引脚，一路经过电阻R10接LCD YXD12864芯片的18号引脚，LCDYXD12864芯片的6号引脚接单片机23引脚，LCDYXD12864芯片的7号引脚接单片机22引脚，LCD YXD12864芯片的8号引脚接单片机21引脚，LCD YXD12864芯片的引脚16～9引脚接单片机32～39引脚，LCD YXD12864芯片的17号引脚经过电阻R11接3.3V电源正极，LCD YXD12864芯片的19号引脚接3.3V电源正极，LCD YXD12864芯片的20号引脚接3.3V电源负极。
所述的驱动电路8包括光电耦合器MOC3061，光电耦合器MOC3061的1号引脚接5V控制电源2正极，光电耦合器MOC3061的2号引脚通过电阻R12和单片机28引脚连接，光电耦合器MOC3061的4号引脚接5V控制电源2负极，光电耦合器MOC3061的6号引脚并接两根线，一根接二极管D1的P极，同时6号引脚并接固态继电器线圈，固态继电器线圈出线与二极管的N极并联接5V电源的正极，固态继电器常开触点上端接220V电源，常开触点下端接接触器KM线圈，接触器KM线圈下端接电源N线，接触器KM主触点上端接220V电源的火线和零线，接触器KM主触点下端接插座11。
本实用新型的有益效果为：通过键盘3输入密码，如果密码正确，单片机1通过驱动电路8控制接触器9动作，接通插座11和电源进线10，插座11可以使用；否则，密码输入错误或未输入密码，插座11和电源进线10不接通，插座11不能使用。本实用新型可以限制插座11的使用，保证插座11的使用安全和减少用电费用。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为本实用新型实施例的整体结构示意图。
图3为实施例的单片机及其晶振电路、复位电路。
图4为实施例的矩阵式键盘电路。
图5为实施例的密码存储模块电路。
图6为实施例的显示模块电路。
图7为实施例的驱动电路。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作详细描述。
参照图1，一种基于单片机的密码插座，包括单片机1，单片机1的第一输入和控制电源2的输出连接，单片机1的第二输入和矩阵式键盘3的输出连接，单片机1的第三输入和晶振电路4的输出连接，单片机1的第四输入和复位电路5的输出连接，单片机1的数据输入/输出和密码存储模块6的输入/输出连接，单片机1的第一输出和显示模块7的输入连接，单片机1的第二输出和驱动电路8的输入连接，驱动电路8的输出与接触器9的控制输入连接，接触器9的上触点和电源进线10连接，接触器9的下触点和插座11连接。
参照图2，所述的单片机1采用AT89C51，单片机1的20和40引脚接5V控制电源2，18和19引脚接晶振电路4，9号引脚接复位电路5，1至8号引脚接矩阵式键盘3，16号引脚接密码存储模块6，21至25、32至39号引脚接显示模块7，28号引脚接驱动电路8；驱动电路8输出与接触器9的线圈相连接，接触器9上触点接电源进线10，接触器9下触点接插座11。
参照图3，所述的单片机的40号引脚接5V控制电源2正极，20号引脚接5V控制电源2负极；
所述的晶振电路4包括晶振Y1，晶振Y1的一端和单片机的18号引脚、电容C1一端连接，电容C1的另一端接5V控制电源2负极；晶振Y1的另一端和单片机的19号引脚、电容C2一端连接，电容C2的另一端接5V控制电源2负极，晶振电路4为单片机提供基准时钟信号。
所述的复位电路5包括电容C3，电容C3的一端和5V控制电源2正极、按钮开关SB上端连接，按钮开关SB下端接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接电容C3的另一端、单片机的9号引脚、电阻R2的上端，电阻R2的下端接控制电源2负极，复位电路5在单片机1上电时，或者按下按钮开关SB时，实现单片机1状态初始化，使插座11断开电源进线10。
参照图4，所述的矩阵式键盘3包括并联的4组电阻R3～R6，电阻R3～R6的上端和5V控制电源2正极连接，电阻R3～R6的下端并联4个按键，共计16个按键S1～S16，矩阵式键盘3的每行按钮的下端并联引出4组KeyOut1～4接单片机的1～4引脚，矩阵式键盘3的4组电阻R3～R6下端并联引出KeyIn1～4接单片机的5～8引脚，矩阵式键盘3实现密码的输入。
参照图5，所述的密码存储模块6包括AT24C02存储芯片，AT24C02存储芯片的6(SCL)号引脚和单片机的16引脚、电阻R8的上端连接，电阻R8下端接5V控制电源2正极、AT24C02存储芯片的8(VCC)号引脚，单片机的17号引脚并联两路出线，一路接电阻R7的上端，电阻R7的下端接5V控制电源2正极、AT24C02存储芯片的8(VCC)号引脚，另一路接AT24C02存储芯片的5(SDA)号引脚，AT24C02存储芯片的1～4号引脚、7号引脚并联接入5V控制电源2负极，密码存储模块6存储系统的密码。
参照图5，所述的显示模块7包括LCD YXD12864芯片，LCDYXD12864芯片的1号引脚接单片机的25引脚，LCD YXD12864芯片的2号引脚接单片机的24号引脚，LCD YXD12864芯片的3号引脚接3.3V电源负极，4号引脚接3.3V电源正极，3.3V电源正极经过电阻R9并联两路，一路接LCD YXD12864芯片的5号引脚，一路经过电阻R10接LCDYXD12864芯片的18号引脚，LCD YXD12864芯片的6号引脚接单片机23引脚，LCDYXD12864芯片的7号引脚接单片机22引脚，LCD YXD12864芯片的8号引脚接单片机21引脚，LCD YXD12864芯片的引脚16～9引脚接单片机32～39引脚，LCD YXD12864芯片的17号引脚经过电阻R11接3.3V电源正极，LCDYXD12864芯片的19号引脚接3.3V电源正极，LCDYXD12864芯片的20号引脚接3.3V电源负极，显示模块7显示输入的密码和系统状态。
参照图7，所述的驱动电路8包括光电耦合器MOC3061，光电耦合器MOC3061的1号引脚接5V控制电源2正极，光电耦合器MOC3061的2号引脚通过电阻R12和单片机28引脚连接，光电耦合器MOC3061的4号引脚接5V控制电源2负极，光电耦合器MOC3061的6号引脚并接两根线，一根接二极管D1的P极，同时6号引脚并接固态继电器线圈，固态继电器线圈出线与二极管的N极并联接5V电源的正极，固态继电器常开触点上端接220V电源，常开触点下端接接触器KM线圈，接触器KM线圈下端接电源N线，接触器KM主触点上端接220V电源的火线和零线，接触器KM主触点下端接插座11，驱动电路8实现对接触器KM的控制。
本实用新型的工作原理为：
当需要使用插座11时，通过矩阵式键盘输入密码，当数字键按下后，例如数字1按下，KeyOut1为低电平，按键1将KeyOut1与KeyIn1接通，KeyIn1成为低电平，其他KeyOut2～4与KeyIn2～4均为高电平，由此判断出数字1被按下。当密码输入后，按下键盘上的数字键0-9输入密码，显示模块7上显示相应的数字。当密码输入完成时，按下确认键，将密码与密码存储模块6中的数据进行对比，如果输入的密码正确的话，显示模块7显示“OK”，单片机中的28引脚会输出低电平，使光电耦合器MOC3061的1、2引脚接通，从而触发光电耦合器MOC3061的4、6引脚接通，固态继电器线圈得电，与固态继电器并联的二极管D1分流器件状态转换时产生的过电流；固态继电器线圈得电，其常开触点闭合，驱动接触器KM1线圈得电，主电路吸合，插座11电源接通；如果密码不正确，显示模块7会显示“ERROR”，单片机的28引脚输出的是高电平，电子密码锁不能被打开。通过显示模块7，可以清楚的判断出密码锁所处的状态。
当插座11不需要使用时，只需要按下单片机的复位按钮或者断开单片机的电源，可实现插座11的断电。
Claims (9)
1.一种基于单片机的密码插座，包括单片机(1)，其特征在于：单片机(1)的第一输入和控制电源(2)的输出连接，单片机(1)的第二输入和矩阵式键盘(3)的输出连接，单片机(1)的第三输入和晶振电路(4)的输出连接，单片机(1)的第四输入和复位电路(5)的输出连接，单片机(1)的数据输入/输出和密码存储模块(6)的输入/输出连接，单片机(1)的第一输出和显示模块(7)的输入连接，单片机(1)的第二输出和驱动电路(8)的输入连接，驱动电路(8)的输出与接触器(9)的控制输入连接，接触器(9)的上触点和电源进线(10)连接，接触器(9)的下触点和插座(11)连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的密码插座，其特征在于：所述的单片机(1)采用AT89C51，单片机(1)的20和40引脚接5V控制电源(2)，18和19引脚接晶振电路(4)，9号引脚接复位电路(5)，1至8号引脚接矩阵式键盘(3)，16号引脚接密码存储模块(6)，21至25、32至39号引脚接显示模块(7)，28号引脚接驱动电路(8)；驱动电路(8)输出与接触器(9)的线圈相连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于单片机的密码插座，其特征在于：所述的单片机的40号引脚接5V控制电源(2)正极，20号引脚接5V控制电源(2)负极。
4.根据权利要求2所述的一种基于单片机的密码插座，其特征在于：所述的晶振电路(4)包括晶振Y1，晶振Y1的一端和单片机的18号引脚、电容C1一端连接，电容C1的另一端接5V控制电源(2)负极；晶振Y1的另一端和单片机的19号引脚、电容C2一端连接，电容C2的另一端接5V控制电源(2)负极。
5.根据权利要求2所述的一种基于单片机的密码插座，其特征在于：所述的复位电路(5)包括电容C3，电容C3的一端和5V控制电源(2)正极、按钮开关SB上端连接，按钮开关SB下端接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接电容C3的另一端、单片机的9号引脚、电阻R2的上端，电阻R2的下端接控制电源(2)负极。
6.根据权利要求2所述的一种基于单片机的密码插座，其特征在于：所述的矩阵式键盘(3)包括并联的4组电阻R3～R6，电阻R3～R6的上端和5V控制电源(2)正极连接，电阻R3～R6的下端并联4个按键，共计16个按键S1～S16，矩阵式键盘(3)的每行按钮的下端并联引出4组KeyOut1～4接单片机的1～4引脚，矩阵式键盘(3)的4组电阻R3～R6下端并联引出KeyIn1～4接单片机的5～8引脚。
7.根据权利要求2所述的一种基于单片机的密码插座，其特征在于：所述的密码存储模块(6)包括AT24C02存储芯片，AT24C02存储芯片的6(SCL)号引脚和单片机的16引脚、电阻R8的上端连接，电阻R8下端接5V控制电源(2)正极、AT24C02存储芯片的8(VCC)号引脚，单片机的17号引脚并联两路出线，一路接电阻R7的上端，电阻R7的下端接5V控制电源(2)正极、AT24C02存储芯片的8(VCC)号引脚，另一路接AT24C02存储芯片的5(SDA)号引脚，AT24C02存储芯片的1～4号引脚、7号引脚并联接入5V控制电源(2)负极。
8.根据权利要求2所述的一种基于单片机的密码插座，其特征在于：所述的显示模块(7)包括LCD YXD12864芯片，LCD YXD12864芯片的1号引脚接单片机的25引脚，LCDYXD12864芯片的2号引脚接单片机的24号引脚，LCD YXD12864芯片的3号引脚接3.3V电源负极，4号引脚接3.3V电源正极，3.3V电源正极经过电阻R9并联两路，一路接LCD YXD12864芯片的5号引脚，一路经过电阻R10接LCD YXD12864芯片的18号引脚，LCD YXD12864芯片的6号引脚接单片机23引脚，LCD YXD12864芯片的7号引脚接单片机22引脚，LCD YXD12864芯片的8号引脚接单片机21引脚，LCD YXD12864芯片的引脚16～9引脚接单片机32～39引脚，LCDYXD12864芯片的17号引脚经过电阻R11接3.3V电源正极，LCD YXD12864芯片的19号引脚接3.3V电源正极，LCD YXD12864芯片的20号引脚接3.3V电源负极。
9.根据权利要求2所述的一种基于单片机的密码插座，其特征在于：所述的驱动电路(8)包括光电耦合器MOC3061，光电耦合器MOC3061的1号引脚接5V控制电源(2)正极，光电耦合器MOC3061的2号引脚通过电阻R12和单片机28引脚连接，光电耦合器MOC3061的4号引脚接5V控制电源(2)负极，光电耦合器MOC3061的6号引脚并接两根线，一根接二极管D1的P极，同时6号引脚并接固态继电器线圈，固态继电器线圈出线与二极管的N极并联接5V电源的正极，固态继电器常开触点上端接220V电源，常开触点下端接接触器KM线圈，接触器KM线圈下端接电源N线，接触器KM主触点上端接220V电源的火线和零线，接触器KM主触点下端接插座(11)。
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|---|---|---|---|---|
| CN109087547A (zh) * | 2018-09-03 | 2018-12-25 | 广东环境保护工程职业学院 | 一种基于单片机的线路故障设置系统 |
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