基于MSC-51单片机红外线电子密码锁
基于51单片机的电子密码锁设计
内容摘要近年来，在我国社会经济不断进步和迅猛发展的背景下，人们的生活水平越来越高，更多的人开始享受高质量的生活。
就拿我们家家离不开的锁具来说，从我国古代历史上就有了各种锁的记载和使用，发展到今天人们追求的不单单只是用来锁门的一个工具。
人们对于锁的追求体现在一种心理的安全感和使用过程中的先进技术体验上。
本课题为电子密码锁设计。
该设计采用STC89C51控制器来进行关键部分的运作，主要包括主控部分、显示部分、报警部分、电磁锁控制、红外遥控接收以及电源。
报警选择蜂鸣器。
显示电方案选取LCD1602显示相关信息。
用户可以通过键盘或者红外遥控输入密码数据，系统判断密码数据是否正确，来完成电子密码锁的开和关，键盘具有更改密码的作用。
采用C语言进行软件设计，其开发上手容易，通过单片机的专用Keil设计工具来实现程序文件的执行，系统软件设计完成后，利用Proteus来完成对系统的验证，成功功能验证。
并改善设计，完成系统设计要求。
关键词: STC89C51 密码锁红外遥控第一章绪论1.1研究的目的与意义近年来，在我国社会经济不断进步和迅猛发展的背景下，人们的生活水平越来越高，更多的人开始享受高质量的生活。
就拿我们家家离不开的锁具来说，从我国古代历史上就有了各种锁的记载和使用，发展到今天人们追求的不单单只是用来锁门的一个工具。
人们对于锁的追求体现在一种心理的安全感和使用过程中的先进技术体验上。
所以智能电子锁的发展趋势特别明显，而且在市场上的受众程度也非常高。
这种智能锁根据现代人的生活习惯和生活趋势量身设计，可以通过手机，指纹来控制锁的开关，很方便快捷，而且安全系数相对之前的机械锁高很多。
智能锁的发明和使用很大程度上减少了我们随身携带钥匙和容易丢钥匙的问题，给我们的生活带来更多的安全和便捷，是现代社会发展中必要的产物。
1.2国内外研究现状众所周知，我国是农业大国，近些年，我国的科技发展有了明显的进步，但是电子密码技术还是远远赶不上西方发达国家的步伐。
基于单片机的红外遥控电子密码锁设计毕业设计论文论文终稿
基于单片机的红外遥控电子密码锁设计[摘要]：在日常的生活和工作中, 住宅与部门的安全防、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。
本设计是基于51单片机设计的六位红外遥控密码锁，具有本机开锁遥控开锁，报警，工作状态液晶显示功能。
密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。
[关键词]：红外电子密码锁；报警；液晶显示;The Design of Infrared Remote Control Combination LockXiao peng(Grade 09,Class 3,Major electronics and information engineering ，the school of physics and telecommunications engineering，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723003，Shaanxi)Tutor:Zhu Yali[abstract]：In daily life and work, with department of housing security, unit documents, financial statements and some personal information using lock to save. This design is based on 51 single-chip with infrared remote control combination lock, with unlock the machine remote control lock, alarm and working status of liquid crystal display function. Combination lock with high safety, low cost, low power consumption, easy operation, etc.[Key words]:Infrared electronic combination lock；The alarm; Liquid crystal display (LCD);目录1 引言 (4)1.1 电子密码锁的背景与研究意义 (4)1.2 红外电子密码锁的现状及发展趋势 (5)1.3 课题研究方法 (6)2 红外通信原理 (6)2.1 红外的发射和接收 (6)2.1.1 编码解码 (7)2.1.2 调制 (8)2.1.3 解调接收 (8)3 硬件电路设计 (9)3.1 整系统框图 (9)3.2设计思想 (9)3.3 有关芯片的简介 (10)3.3.1 单片机AT89C51 (10)3.3.2存储芯片AT24C02介绍 (13)3.3.3 I2C总线介绍 (15)3.3.4 LCD1602 液晶显示 (17)3.3.5红外接收头 (20)3.4电路图的设计 (21)3.4.1 复位电路 (21)3.4.2 振荡电路 (22)3.4.3 继电器驱动电路 (22)3.4.4 24C02 (22)3.4.5 LCD 1602 (23)4 系统软件设计 (23)4.1 KEIL 软件的简介 (23)4.2 系统功能子程序 (24)4.2.1 数据读写模块 (24)4.2.2 红外发射接收模块 (24)4.2.5 主流程图 (29)5 电路仿真及调试 (30)5.1 报警电路 (30)5.2 显示电路 (30)5.3 开锁电路 (31)致 (32)参考文献 (33)附录A 外文资料翻译 (35)附录B 源程序 (45)附录C 电路图 (69)1 引言1.1电子密码锁的背景与研究意义在当今社会，安全防盗已成为社会问题，而锁自古以来就是防盗的重要工具，目前国大部分人使用的还是传统的机械锁，然而，眼下假冒伪劣的机械锁互开率非常之高，此外，即使是一把质量过关的机械锁，通过急开锁，甚至可以在不损坏锁的前提下将锁打开。
基于51单片机的电子密码锁设计与应用研究
基于51单片机的电子密码锁设计与应用研究基于51单片机的电子密码锁设计与应用研究摘要：随着科技的不断发展，电子密码锁在我们的日常生活中被广泛应用。
本文以51单片机为核心，对电子密码锁进行了设计与研究。
通过对电子密码锁的原理、组成部分及其在实际应用中的优点进行了探讨，并详细介绍了设计过程和程序实现。
利用51单片机的高性能、低功耗和强大的扩展性，成功实现了电子密码锁的设计与应用。
实验结果表明，该电子密码锁具有良好的安全性和可靠性，可以满足人们对安全性的需求。
关键词：51单片机；电子密码锁；设计；应用；安全性引言随着信息技术和智能化的快速发展，电子密码锁作为一种安全可靠的门禁控制系统，已经在社会生活中得到广泛应用。
相比于传统的钥匙锁而言，电子密码锁具有更高的安全性、更方便的使用特点，成为现代化社会安全管理的重要组成部分。
51单片机作为一种常用的微控制器，具有高性能、低功耗、价格经济等优点，因此被广泛应用于电子密码锁的设计和研究中。
本文旨在通过基于51单片机的电子密码锁的设计与应用研究，探讨电子密码锁的工作原理、设计流程和实现方法，并对其在实际应用中的优势进行分析。
一、电子密码锁的原理与组成部分电子密码锁是一种基于数字电子技术的门禁控制系统，主要由输入模块、控制模块和输出模块组成。
1. 输入模块：输入模块主要用于输入开锁密码。
一般来说，输入模块可以使用按键、密码键盘、触摸屏等方式。
在本设计中，我们选择了密码键盘作为输入模块。
2. 控制模块：控制模块主要负责接收输入的密码并进行处理，判断是否正确并控制锁的开关状态。
51单片机就是一个常用的控制模块。
3. 输出模块：输出模块用于将控制模块的指令转化为实际操作，控制锁的开关或者报警功能。
一般来说，输出模块可以使用电磁铁、继电器、蜂鸣器等设备。
在本设计中，我们采用了电磁铁作为输出模块。
二、电子密码锁的设计过程1. 硬件设计电路连接：将密码键盘的输出与51单片机的输入口相连，将电磁铁与51单片机的输出口相连。
基于51单片机的红外电子密码锁设计初稿
2009级毕业设计初稿成都理工大学工程技术学院系科：电子信息与计算机工程系专业：信息工程学生：蒙均学号： ************指导老师：***题目：红外线遥控电子密码锁目录第１节：概述 -------------------------------------------------------31.1、单片机的概述 (3)1.2、电子密码锁的意义 (3)1.3、本设计的运用和实际意义 (3)1.4、系统设计任务及要求 (3)１.4.１、设计任务 (3)１.4.２、设计要求 (3)１.4.３、所具备功能 (4)第２节：电子密码锁的硬件设计--------------------------------------------4１.１、系统的硬件构成及功能 (4)２.１.１、遥控器部分 (4)２.１.２、接收部分 (5)2.2、AT24C02引脚图及其引脚功能 (6)2.2.1、 AT24C02简介 (6)2.2.2、本系统AT24C02 掉电存储单元的设计 (10)2.3、AT89C51简介 (11)2.3.1、主要特性 (12)2.3.2、管脚说明 (12)2.3.3、振荡器特性 (14)2.3.4、芯片擦除 (14)2.3.5、复位电路 (14)2.3.6、振荡电路…………………………………………………………14第3节：系统的软件设计-------------------------------------------------153.1、系统发射部分软件介绍 (15)3.2、红外线接受部分软件介绍 (15)第4节：程序调试部分（未调试） (17)附录 (17)第1节概述1.1、单片机的发展概述单片机是在一块集成电路芯片上集中了继电器、存储器、运算器和输入输出端口的微型计算机，它体积小，耗电省，它以高性价比和灵活性，在工业控制仪器仪表和家电领域得到了广泛的应用。
即使是在PC机以286、386、Pentium、PⅢ等高速更新换代的同时，单片机依然保持旺盛的生命力。
基于51单片机的红外密码锁（设计及测试报告） 模板
基于51单片机的红外密码锁（设计及测试报告）目录：第一章绪论 (3)1.1课题背景及目的 (3)1.2国内外研究现状 (4)1.3课题研究方法 (4)第二章红外遥控系统介绍 (5)2.1红外通讯原理 (5)2.2.2发射系统 (7)2.3红外编码格式 (10)第3章硬件电路设计 (12)3.1整系统框图 (12)3.2红外发送/接收 (12)3.2.1红外遥控器 (12)3.2.2红外接收头 (14)3.3单片机AT89C51简介 (16)3.3.1主要特性 (16)3.3.2 管脚说明 (17)3.3.3 震荡特性 (18)3.3.4 芯片擦除 (18)3.44×4矩阵键盘 (19)3.5复位电路 (19)3.6振荡电路 (19)3.71602液晶显示 (20)3.8发光二极管LED (24)3.9继电器 (24)3.1024C02 (25)3.11元器件列表 (32)第四章系统的软件设计 (33)5.1红外发射编码部分 (34)5.2红外接收解码部分 (34)1．单片机解码过程 (34)2.红外解码程序代码 (34)5.3单片机接收终端部分 (39)1. 密码的输入与确认 (39)2. 密码的修改 (39)3.矩阵键盘的扫描 (39)4.IIC (39)5.1602液晶显示 (40)6.终端程序部分 (40)第五章设计调试与方案选择 (54)5.1编码的方案选择 (54)5.2解码的方案选择 (55)5.3红外接收部分调试 (55)5．4总结 (56)参考文献 (57)第一章绪论1.1课题背景及目的在日常的生活和工作中, 住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。
若使用传统的机械式钥匙开锁，人们常需携带多把钥匙, 使用极不方便, 且钥匙丢失后安全性即大打折扣。
随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。
为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。
基于51单片机的密码锁设计报告
基于51单片机的密码锁设计报告一、引言随着科技的不断发展，安全问题越来越受到人们的关注。
密码锁作为一种常见的安全防护设备，在保护个人财产和隐私方面发挥着重要作用。
本设计报告介绍了一种基于 51 单片机的密码锁系统，该系统具有成本低、可靠性高、操作简单等优点，适用于家庭、办公室等场所。
二、系统总体设计（一）设计目标设计一个基于 51 单片机的密码锁系统，实现以下功能：1、密码输入与验证功能。
2、密码修改功能。
3、错误输入次数限制及报警功能。
4、开锁状态指示功能。
（二）系统组成本系统主要由 51 单片机、矩阵键盘、液晶显示屏（LCD）、电磁锁驱动电路、报警电路等组成。
1、 51 单片机作为核心控制器，负责处理密码输入、验证、修改等操作，并控制其他模块的工作。
2、矩阵键盘用于输入密码和执行相关操作。
3、 LCD 显示屏用于显示系统状态和提示信息。
4、电磁锁驱动电路用于控制电磁锁的开关。
5、报警电路在密码输入错误次数超过限制时发出报警信号。
三、硬件设计（一）51 单片机选型本设计选用 STC89C52 单片机，该单片机具有丰富的 I/O 口资源、较高的性价比和良好的稳定性。
（二）矩阵键盘设计矩阵键盘采用 4×4 行列式结构，通过扫描的方式获取按键值。
（三）LCD 显示屏接口设计选用 1602 液晶显示屏，通过并行接口与单片机连接，实现数据的传输和显示。
（四）电磁锁驱动电路设计电磁锁采用直流电源供电，通过三极管驱动电路控制其开关。
（五）报警电路设计报警电路采用蜂鸣器实现，当密码输入错误次数超过限制时，单片机输出高电平驱动蜂鸣器发声报警。
四、软件设计（一）主程序流程系统上电后，首先进行初始化操作，包括单片机端口初始化、LCD 初始化等。
然后进入密码输入状态，等待用户输入密码。
用户输入密码后，进行密码验证，如果密码正确，则打开电磁锁，并显示开锁成功信息；如果密码错误，则记录错误次数，并显示错误提示信息。
基于51单片机的密码锁设计概要
基于51单片机的密码锁设计概要设计一个基于51单片机的密码锁，通过输入正确的密码来打开锁。
以下是设计的概要：1. 系统组成部分：- 51单片机控制模块- LCD显示模块- 按键输入模块- 电机驱动模块- 电源供应模块2. 密码锁工作流程：- 初始状态：系统进入初始状态，显示提示信息和空密码框。
- 输入密码：用户通过按键输入密码。
- 密码比对：系统将输入的密码与保存的密码进行比对。
- 密码正确：如果密码正确，则显示开锁成功信息，并触发电机驱动模块，打开锁。
- 密码错误：如果密码错误，则显示错误信息，并记录错误次数。
- 达到最大错误次数：如果错误次数达到最大设定次数，则锁定系统。
- 重置密码：用户可以通过特定操作来重置密码。
- 修改密码：用户可以通过特定操作来修改密码。
3. 系统设计：- 51单片机控制模块：负责控制整个系统的工作流程。
接收按键输入、控制LCD显示、比对密码、控制电机驱动模块等。
- LCD显示模块：可以显示系统提示信息、密码输入框、错误信息等。
- 按键输入模块：提供按键输入接口，用于用户输入密码和特定操作。
- 电机驱动模块：用于控制锁的开关动作，根据单片机控制模块的指令来打开或关闭锁。
- 电源供应模块：提供电源给整个系统，确保系统正常工作。
4. 密码存储和比对：- 使用EEPROM来储存密码，以防止密码丢失。
- 在输入密码时，系统从EEPROM中读取正确的密码，并与用户输入的密码进行比对。
5. 锁定功能：- 设置一个最大错误次数，当错误次数达到设定的最大值时，系统将锁定并停止进一步的密码输入，直到进行密码重置。
6. 特定操作：- 重置密码：用户在已经登录的情况下，通过按下指定的按键组合，进入密码重置模式，并可以重新设置密码。
- 修改密码：用户在已经登录的情况下，通过按下指定的按键组合，进入密码修改模式，并可以修改当前的密码。
7. 安全性设计：- 为了防止密码泄露，系统设计中不应显示实际的密码字符，而是以掩码形式显示用户的输入。
毕业设计(论文)-基于51单片机的指纹密码锁设计
基于51单片机指纹电子密码锁设计摘要随着人民生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变得尤其突出，传统的机械锁由于其构造简单，安全性低，无法满足人们的需求。
随着电子产品向智能化和微型化的不断发展，单片机已成为电子产品研制和开发中首选的控制器，所以具有防盗报警功能的电子密码锁控制系统逐渐代替传统的机械式密码控制系统，克服了机械式密码锁控制的密码量少，安全性能差的缺点。
在传统的身份认证中，我们往往使用密码加密法，但是这种方法只是"防君子不防小人"。
在高明的黑客眼里，由几个字符组成的密码脆弱得不堪一击。
现在，科技的发展让我们有了新的选择——生物识别技术。
将生物识别技术应用于笔记本、门锁等方面，可以对文件、财产起保护作用，并且可以进行身份识别。
生物识别技术的发展主要起始于指纹研究，它亦是目前应用最为广泛的生物识别技术。
本设计开发了一款基于单片机的指纹识别电子密码锁系统。
该系统以STC89C52单片机作为模块核心，通过串口通信控制ZFM-60指纹模块实现录取指纹并存储指纹数据，并通过HS12864-15C液晶显示比对流程及比对结果，辅以直流继电器与发光二极管模拟开锁的动作。
本系统具有体积小、性价比高、传输速度快、适合家庭及单位使用。
关键词：单片机，密码锁，指纹识别51 single fingerprint-based electronic code lockdesignABSTRACTWith the improvement of people's living standards, how to achieve family security issue has become particularly prominent, the traditional mechanical locks because of its simple structure, low security, can not meet people's needs. As electronic products to intelligent miniaturized and the continuous development of SCM has become the electronic product research and development preferred controller, the electronic lock control system with anti-theft alarm function gradually replace the traditional mechanical control systems with code, overcome password less, poor safety performance shortcomings of mechanical lock control.In traditional identity, we tend to use password encryption method, but this method only "anti-anti-villain is not a gentleman." In the eyes of clever hackers, password consists of several characters fragile too vulnerable. Now, the development of science and technology so that we have a new option - biometrics. The biometric technology used in notebook, door locks, etc., they can file for protection of property, and can be identifiable. biometric technology in fingerprint primary origin research, it is also the most widely used biometric technology.The system design of fingerprint recognition electron password lock based on Single-chip microprocessor is developed in the thesis. The system STC89C52 MCU as the core module, through the serial communication control ZFM-60 fingerprint module for taking fingerprints and store fingerprint data and liquid crystal display by HS12864-15C ratio than on the processes and results, supported by simulation of DC relays and LEDs unlock action. The system is small, cost-effective, and fast and suitable for families and units.Key Words：Single-chip microprocessor, password, Fingerprint recognition目录第一章绪论 (1)1.1课题研究意义 (1)1.2国内外指纹密码锁发展历史及现状 (3)1.3本文主要内容 (4)第二章整体设计方案 (5)2.1方案比较与论证 (5)2.2系统总体设计 (7)2.2.1 系统功能描述 (7)2.2.2系统总体框架 (7)2.3本章小节 (8)第三章系统硬件设计 (9)3.1单片机及最小系统 (9)3.1.1 STC89C52单片机介绍 (9)3.1.2外部晶振设计 (12)3.1.3复位电路设计 (13)3.2指纹模块设计 (15)3.2.1指纹识别技术简介 (15)3.2.2 指纹模块简介 (16)3.2.3 指纹模块指令 (18)3.2.4 指纹模块接口电路设计 (21)3.3按键电路设计 (21)3.4液晶显示模块设计 (23)3.4.1 FYD12864工作流程 (24)3.4.2 FYD12864指令说明 (24)3.4.3 FYD12864液晶显示接口电路设计 (29)3.5本章小节 (31)第四章系统软件设计 (32)4.1系统工作过程分析 (32)4.2主程序流程图 (33)4.3键盘程序流程设计 (35)4.4LCD显示模块程序流程设计 (35)4.5指纹识别程序设计 (36)4.5.1 指纹模块通讯协议说明 (36)4.5.2 指纹模版的采集存储 (38)4.5.3 指纹比对程序设计 (39)4.6K EIL编程 (40)4.7本章小结 (41)第五章实物制作与调试 (42)5.1电路的焊接 (42)5.2程序的烧写 (44)5.3小灯、继电器的调试 (45)5.4液晶的调试 (45)5.5指纹模块、按键的调试 (46)5.6本章小结 (47)总结 (48)参考文献 (49)附录一 (50)附录二 (51)英文原文 (56)中文翻译 (65)第一章绪论我们今天的工作生活中，很多场合需要身份验证。
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基于MSC-51单片机红外线电子密码锁一、【摘要】电子技术的飞速发展,给古老的锁具生产带来了巨大的变革,古老的机械锁安全性能差，容易被破坏，给管理和使用带来了很多的不便。
而电子技术的发展解决了这个问题。
红外线抗干扰能力强、使用方便、工作可靠等优点，本系统采用AT89C51单片机为核心接收和发送，采用AT24C02可擦除寄存器存储密码，设计了6位密码控制密码锁的开、关。
同时用APR9600语音芯片提示密码存储状态及效果。
该系统可靠性高，成本低，操作方便等特点。
第１节、前言 (2)1.1、单片机的概述 (2)1.2、电子密码锁的概述 (3)1.3、本系统的运用和实际意义 (3)1.4、系统设计任务及要求 (3)１.4.１、设计任务 (3)１.4.２、设计要求 (3)１.4.３、所具备功能 (3)第２节、电子密码锁的硬件设计 (3)１.１、系统的硬件构成及功能 (3)２.１.１、遥控器部分 (3)２.１.２、接收部分 (5)2.2、AT24C02引脚图及其引脚功能 (7)2.3.1、 AT24C02的时序图 (7)2.3.2 、本系统AT24C02 掉电存储单元的设计 (9)2.3、APR9600介绍 (9)2.3.1、 APR9600芯片管脚说明 (9)2.3.2、APR9600操作模式设置功能表 (10)2.3.3、APR9600的控制模式 (11)第3节、系统的软件设计 (11)3..1、系统发射部分软件介绍 (12)3.2、红外线接收部分软件介绍 (13)3.3、AT24C02的读写程序 (14)第4节、系统调试和测试结果分析 (15)4.1 、使用的仪器仪表 (15)4.2 、系统调试及调试预想结果 (15)4.3、测试过程及结果 (16)结束语 (17)致谢语 (17)参考文献 (17)附录 (17)第1节前言本系统采用单片机技术实现红外线遥控设置密码控制锁头，具有性能可靠，电路简单，成本低廉，安全稳定等特点。
1.1、单片机的发展概述单片机是在一块集成电路芯片上集中了继电器、存储器、运算器和输入输出端口的微型计算机，它体积小，耗电省，它以高性价比和灵活性，在工业控制仪器仪表和家电领域得到了广泛的使用。
即使是在PC机以286、386、Pentium、PⅢ等高速更新换代的同时，单片机依然保持旺盛的生命力。
MCS-51系列单片机是使用最广泛的单片机，许多新型的单片机，在硬件和软件上都和MSC-51系列单片机兼容。
目前，单片机分为通用型和专用型两种。
MCS-51系列单片机通用型的单片机，通用型的单片机把开发资源全部公开，用户可以根据自己的使用系列进行设计，适用面广，使用灵活。
单片机位数是指单片机一次能够处理的数据的宽度，如4位机的MSM64155A，8位机的8051兼容系列，16位机的MSP430系列等。
目前4位、8位、16位的单片机同时并存，都有自己的市场。
8位和16位机的使用领域最广，目前在国内仍是主流。
存储器包括程序和数据存储器，和的单片机没有程序存储器。
除了容量之外还有类型之分，如ROM、RAM、EPROM、E2PROM、FLASHhe OPT型数据存储器。
现在很多单片机的存储器使用FLASH ROM、FLASH RAM，可以再线擦写，断电后数据可以保存很长时间。
1.2、电子密码锁的概述电子技术和机械技术的结合，产生了一大批的密码锁如声控锁,磁控锁,密码锁,遥控锁,指纹锁等先进的锁具，目前我目前国内外密码锁系统的主要方向的发展是:接触式密码锁系统,非接触式密码锁系统,智能识别密码锁系统,但是他们都相应的存在着不同的缺点.例如:接触式密码锁系统成本较低,体积小,卡片本身无须电源,但使用不太方便,而且有接触磨损.相比之下,红外遥控密码锁系统的成本和接触式密码锁系统相当,而且可以进行近距离遥控,使用十分方便。
本系统采用AT89C51做为遥控和处理的核心，发射采用红外发光二极管，遥控器制作简单，成本低廉。
1.3、本系统的运用和实际意义对于工业控制微机系统来说输入设备键盘几乎是必不可少的。
遥控技术经历了有线遥控、无线电波遥控，现今的红外遥控,技术已相当成熟,功能越来越强,运行越来越稳定,使用越来越广泛。
先进的遥控技术配合单片机运用到工业控制中去,那么,控制系统的操作将变得更容易、更快捷、更方便、更安全。
本系统是基于AT89C51制作的红外线遥控电子密码锁。
因为本系统发射部分和接收部分都是使用AT89C51芯片控制，发射的波形简单和接收也稳定，由于本系统键盘采用无线方式,所以他不仅可以近距离的控制，它所构成的单片机还可以方便地满足一些需要远距离控制的场合,以及一些特殊场合,例如:单片工业控制微机系统在一个密封的容器内,通过玻璃小窗进行参数输入或控制、单片工业控制微机周围环境不适宜用户近距离操作等等。
1.3 、本系统设计任务及要求1.3.1、设计任务设计一款基于AT89C51单片机的红外线电子密码锁1.3.2、设计要求（1）、遥控器部分采用AT89C51为核心红外发光二极管为发射头软件控制发射波形（2）、接收部分AT89C51为核心采用一体化接收头接收AT89C51为核心解码控制1.3.3、所具备功能本系统所设计的电子密码锁主要功能有：按开锁键输入六位正确密码能开锁，能修改密码，能够在掉电的情况下存储密码，语音提示，能够在误输入密码后取消所输入数据并开锁。
第2节电子密码锁的硬件设计本系统的硬件设计主要包括单片机AT89C51、红外线发射电路、一体化接收头、AT24C02掉电存储单元设计，语音提示单元设计。
在硬件设计过程中，充分利用各个部件的功能实现红外线电子密码锁的设计。
2.1、系统的硬件构成及功能2.1.1、遥控器部分单片机AT89C51有丰富的I/O接口，控制灵活，实现键盘的连接和发射电路的发射功能红外线遥控器的单片机控制方案如下图（一）所示。
他由以下部分组成：单片机AT89C51、键盘控制电路、和发射电路等电路组成。
（1）、遥控器发射电路设计遥控发射器的电路原理图如附录中所示，其中P0口和P2口用作键盘扫描端口，制作14个功能操作键，第9脚为单片机的复位脚，采用简单的RC上电复位电路；15脚作为红外线遥控器的输出口，用于输出38KHZ载波编码，18、19脚接12MHZ晶振。
P0口需要接上拉电阻。
具体电路如附录的电路图。
（2）、简单的键盘接口每个键盘独立地和单片机的I/O线直接相连就构成了简单的键盘。
如图所示下图所以示。
键和键之间的工作状态互不影响。
简单按键可以根据需要的灵活地设计，每个键占一根线，软件编写简单方便。
P0口和P2口接一上拉电阻，扫描P0口和P2口判断是否有键按下，有键按下时通过查键并执行键功能程序。
（3）、红外线发射电路遥控器信息码由AT89C51单片机定时器1中断产生38MHZ的红外线方波信号，由P3.5口输出，经过三极管9013放大，由红外线发射管发送。
改变R1的大小可以改变发射距离。
系统的程序设计2.1.2、接收部分红外线接收的单片机控制方案如图（二）所示。
他由以下部分组成：一体化红外线解手头、锁头电路、AT89C51单片机电路、AT24C02 掉电存储控制、APR9600语音提示控制。
和LED模拟显示电路。
单片机AT89C51不但具有丰富的I/O接口，还能实现所要求的功能而且能在很大的程度上扩展功能。
（1）、接收头部分本系统采用HS-IR红外一体化接收头接收遥控器发送的波形，它是远距离一体化红外接收头，他是一种集红外接收、放大、整形于一体的集成电路，不需要任何外接元件，就能完成从红外线接收到输入和TTL电平信号兼容的所以工作，没有红外遥控信号时为高电平，收到海外信号时为低电平，而且和普通的塑封三极管大小一样，它适合各种红外线遥控和红外线数据传输，它可以直接将信号输出到微处理器解码，具有高的接收灵敏度和长的接收距离，该器件为底电压和低功率，其调制频率为37.9KHZ，40KHZM56KHZ。
工作电压为2.5V~7.5V。
他有三个引脚，包括供电脚，接地和信号输出脚。
红外接收头内部放大器的增益很大，很容易引起干扰，因此在接收头的供电脚上须加上滤波电容，一般在10uf以上。
在供电脚和电源之间接入1K欧电阻，进一步降低电源干扰具体电路如下中电路图所示。
当红外线接收器件接收到发射器的红外指令信号时，接收头将红外信号变成电信号，再经过放大、整形后发送到AT89C51的INT0端，由CPU完成解码处理，并进行识别，以控制密码所的工作，工作电路如下图所示：（2）、锁头控制锁头电磁铁控制部分：锁头控制部分包括输出驱动、继电器、电磁铁和锁头。
电路图如下所示。
控制信号由AT89C51的P.3口输出，经过驱动管9012，控制继电器动作，进而控制电磁铁带动锁头，实现开、关的控制。
继电器并联二极管电路：电路形式见图3，主要是为了保护晶体管等驱动元器件。
当图中晶体管VT由导通变为截止时，流经继电器线圈的电流将迅速减小，这时线圈会产生很高的自感电动势和电源电压叠加后加在VT的c、e两极间，会使晶体管击穿，并联上二极管后，即可将线圈的自感电动势钳位于二极管的正向导通电压，此值硅管约0.7V，锗管约0.2V，从而避免击穿晶体管等驱动元器件。
并联二极管时一定要注意二极管的极性不可接反，否则容易损坏晶体管等驱动元器件。
(3)、语音提示部分由APT9600语音录放芯片和喇叭组成。
APR9600语音芯片采用模拟技术的一款音质好，噪音低，不怕断电、可反复录放的新型语音电路，单片电路可录放32~60S，串行控制时可分256段以上，并行控制时最大可分8段。
APR9600驱动、停止信号CE由AT89C51的P2.7控制，模式信号MSEL1/2接高电平为并行控制，分八段，每段最大7.5S；录放选择信号接高电平为放音方式。
录音电路如下图所示：2.3、AT24C02引脚图及其引脚功能AT24C02芯片引脚配置如图3所示。
图3 AT24C02引脚配置图AT24C02芯片DIP封装，共有8个引脚，其引脚说明如下表：2.3.1、AT24C02时序图（1）、要读写AT24C02，读写周期和所写的程序时序很主要，下是AT24C02的周期范围和其时序图：读写周期范围其时序图如下：2.3.2、本系统中AT24C02 掉电存储单元的设计掉电存储单元的作用是在电源断开的时候，存储当前设定的单价信息。
AT24C02 是ATMEL公司的2KB 字节的电可擦除存储芯片，采用两线串行的总线和单片机通讯，电压最低可以到2.5V，额定电流为1mA，静态电流10Ua(5.5V)，芯片内的资料可以在断电的情况下保存40 年以上，而且采用8 脚的DIP 封装，使用方便。
其电路如图4所示。
图 4 掉电存储电路原理图图中R8、R10 是上拉电阻，其作用是减少AT24C02 的静态功耗，由于AT24C02 的数据线和地址线是复用的，采用串口的方式传送数据，所以只用两根线SCL（移位脉冲）和SDA（数据/地址）和单片机传送数据。