基于PIC16C73B的电子门锁简析

PIC16C73B是微芯公司生产的中档8位单片机，它与另外两个存储IC——DS1302和24LC164/P共同构成电子门锁的主控电路板，在接收到Flash闪存芯片(开门钥匙)发送的存储信息后，驱动微型电机旋转拨开锁扣，使开门把手可以转动从而实现开门。

PIC16C73B体积小、功能强、8位A/D;“哈佛”结构，即数据存储与程序指令分开存储的存储器结构，运行时数据总线和程序总线可同时获得数据和指令，使平均每条指令执行时间只需一个指令周期;工作频率0—20MHz、丰富的外围功能模块、片内片外多种信号中断机制和独立“看门狗”电路、可靠地复位功能。这里的PIC16C73B是28脚双列直插式IC，共有22个I/O口，是电子门锁的主控芯片，负责开门信号拾取、有效时间记录、权限认定、驱动执行等数据的处理。PIC16C73B的性能介绍和技术参数，请看微芯公司的官网，因篇幅关系这里就不作详细介绍。

DS1302是是DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周、日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿功能。是电子门锁电路板的存储IC，存有电子门锁开门、关门的具体时间、次数等使用数据资料。DS1302 与单片机之间可以简单地采用同步串行的方式通信,仅用到三根线，保存数据和时钟信息时功率小于1mW。

24LC164/P 是微芯公司生产的CMOS低功耗存储IC，正常工作电流1mA、待机电流1μA。

24LC164/P 是电子门锁电路板的又一存储IC,存有电子门锁独有的锁号、开门密码等，相当于该门锁的身份识别数据。

开门钥匙——Flash闪存芯片密封在一个超薄的圆形金属扣之内，其金属内外壳类似扣式电池的两个电极，在接触开门探头的时候，电子门锁的主控电路通过金属外壳与Flash闪存芯片电路接通并将其内部存储的开门锁号、授权等级、有效时间等开门信息输送到PIC16C73B内。

PIC16C73B单片机的第21脚“探头”接触到开门钥匙后，迅速将门锁内部存储的信息与其进行比对，符合开门条件时，15、16脚分别输出高、低电平(详见电原理图)，使三极管T3导通，T6则处于截止状态，其后续的三极管T4导通、T7截止，微型电机接线端②呈现高电位、①为低电位，电流从②流向①，电机正转——带动一蜗轮旋转压迫钢丝运动拨开锁扣，使开门把手可以转动90度拉回锁舌，打开房间门，同时11脚输出高电平、12脚输出低电平使三极LED显示绿色(三极LED另文详述)、13脚所接的蜂鸣器发出长约1秒的“嘀--”声;延时15秒钟后，15、16脚反向，三极管T6导通、T3 则处于截止状态，后续的三极管T7导通、T4截止，接线端①呈现高电位、②为低电位，电流从①流向②，电机反转——使钢丝复位再次拨回锁扣，使开门把手回到锁门状态，绿色LED关闭。当客人进入房间并反锁房门时，11脚输出高电平、12脚呈现高阻状态，接线端③与⑥闭合，使3脚为低电平，开门探头接收到信号时LED显示黄色，门锁无其他动作;当电池电压下降到不能正常工作时，12脚输出高电平、11脚呈现高阻状态，LED显示红色，提示更换新的电池。电路中的R7-9和R11构成第1-3脚和第5脚的上拉电阻，第5脚所接的S1(TL431C)为三端可调分流基准电压源,为第5脚提供一个稳定和标准的参考电压。

图一 电子门锁电原理图

常见故障及其处理

用PIC16C73B控制的电子门锁，具有低功耗、多功能和反应快捷等优点，四节5号碱性电池，在正常使用(工作电流≯30mA、待机耗电 ≯50μA)情况下，时间可以长达17—22个月;自动记录各种设定赋值、开关门的时间与次数、开过门的不同权限钥匙的号码、支持手动开门与反向锁定、 LED及时显示锁芯电路的工作状态等;开门响应时间≯1秒钟、开门后延时15秒重新锁定关门把手。因此，对照这些基本特性，归纳、分析其常见故障及原因，大致有这么几类：

一、信息出错

电子门锁的信息出错，门锁肯定是不能正常工作的，但仔细分析后看来，这种错误绝大多数来源于外在的赋值或较长时间没用，导致内部的时钟信息出错。例如：时钟数据有误或丢失、开门权限设置不对、内部时钟信息不对等等，出现这类故障时，绿色LED不是正常的长亮，而是不停地闪亮，蜂鸣器不响;如果锁号不对(即开错了门)则只有LED短促的显示一下黄色而没有任何声音。当出现这类故障时，如果钥匙的权限、时限设置不错的话，需要用控制卡和标准时钟赋值卡给门锁主控板重新赋值，即可消除故障。

二、电源故障

当门锁工作较长时间后，电池组电压下降到4V时，门锁的工作就出现不稳定的状况，

即门锁的LED显示红色，开门不能一次成功。由于门锁的工作是间歇式，而且功耗又很低，所以，即使LED刚显示红色，也还可以勉强工作十多次; 当电池电压进一步下降到3.6V时，电子门锁就不能正常工作了。出现不稳定状况的一个明显标志就是不能正常驱动锁内的电机正反转，使开、关门不顺利，当完全不能开、关门的情况出现时，就要立即更换电池了。

三、接触不良

还有许多的故障是因为接触不良、插件松动所致。例如蜂鸣器时响时不响、指示LED时

亮时不亮、门锁工作也是时有不正常，造成这种故障时，应从电池夹(盒)检查起，依次是电源引线、滤波电容、引线排插、终端焊点和连接电机、蜂鸣器、三色LED等等。处理这类的故障，主要就是采取针对性措施消除上述检查时发现的问题。

四、机械因素

电子门锁的机械性故障主要就是滑动锁扣的滑动受阻，由于该锁扣是横穿门锁锁壳的，

两端都暴露在外，而这个锁壳又是嵌入到门梃中间的空隙中，稍有细小的异物落入门梃中，就极易卡住滑动锁扣，使门不能灵活开关;另外还有就是因为门锁的固定螺丝松动，使得原来正常的锁舌与锁头的对位、锁舌与锁孔的对位发生偏移，导致门锁开关故障。对机械性故障则应遵循工作机构的配合和移动关系予以排除。

其他的原因导致电子门锁的故障，与本文的主题关系不密切，就不在这里讨论了;另需

说明的是，由于商业的原因，本文不便提供PIC16C73B单片机的工作程序和元器件的规格及参数，还请各位见谅。