基于单片机的红外线遥控电子密码锁的设计

摘要

本文介绍了一种基于单片机的红外线遥控电子密码锁的设计方案。红外线遥控电子密码锁是通过密码的输入来控制电路或是芯片工作，从而控制电磁锁的闭合，完成开锁、闭锁任务。它是以单片机为核心，通过编程来实现的。

本设计由硬件部分和软件部分组成。硬件部分包括本机开锁电路和红外线遥控开锁电路。本机开锁电路是由键盘、显示器、报警器组成，当没有接收到遥控信号时，由键盘输入密码；遥控开锁电路是利用红外线遥控原理和单片机串行发射、接受功能而设计的，可以进行远距离遥控开锁。软件部分是在伟福环境下用汇编语言进行编写的。

通过此方案设计的密码锁保密强，灵活性高，适用范围广，可以满足安全性要求。它可在意外泄露的情况下及时修改密码，特别适合家庭、宾馆、私家车库等场所，也能够适应其他特殊环境的使用需求。

关键词：红外线；单片机；密码锁

Abstract

In this paper, there is a SCM based on the infrared remote control E-coded lock design. Infrared remote control E- coded lock is through the password to enter the control circuit or chips work, thus controlling the electromagnetic lock closure, completing the task of unlocking and locking. It is at the core SCM, achieved through programming.

The design includes the hardware and software components. Hardware includes local unlock circuit and infrared remote control unlock circuit. Local unlock circuit is composed of the keyboard, monitor, alarm components. When the E- coded lock does not receive signals, it enters a password through the keyboard. Remotely unlock circuit of long-distance control is designed to use SCM’s serial launch, accepted function and the principle of infra-red remote control. The software is used for the preparation of the assembly language in Fu-environment.

Password lock has strong confidentiality, high flexibility and a wide scope in this design to meet the security requirements. It can change password timely in the case of leak accident, particularly suitable for families, hotels, private garage, and other places, also able to adapt to the environment of the use of other special needs.

Key words: Infrared ray; SCM; Password lock

目录

引言 (1)

1 基本原理介绍 (2)

1.1 红外线遥控基本原理 (2)

1.2 采用单片机串行通信原理 (3)

1.2.1 串行通信基础 (3)

1.2.2 串行通信中串行I/O和数据的实现 (4)

1.2.3 串行口的选择 (6)

2 系统方案选择与设计 (7)

2.1 单片机型号的选择 (7)

2.1.1 8031、8051、8751的比较 (7)

2.1.2 AT89C51、AT89S51的比较 (7)

2.2 键盘的选择 (8)

2.2.1 独立式键盘 (8)

2.2.2 矩阵式键盘 (9)

2.3 显示方式的选择 (10)

2.4 采用AT89C51实现红外线遥控方案的分析 (11)

2.5 总体方案的确定 (12)

2.5.1 系统构成框图 (12)

2.5.2 基本功能设计 (12)

3 硬件电路的设计 (14)

3.1 本机开锁电路设计 (14)

3.1.1 本机开锁电路 (14)

3.1.2 开锁的工作原理 (14)

3.2 红外线遥控电路的设计 (15)

3.2.1遥控发射/接收电路 (15)

3.2.2 遥控电路的工作原理 (15)

4 软件的设计 (16)

4.1 本机开锁系统的软件设计 (16)

4.2 遥控开锁系统的软件设计 (17)

5 系统调试 (19)

5.1 整体调试 (19)

5.2 调试过程出现的问题 (19)

结论 (21)

致谢 (22)

参考文献 (23)

附录A (24)

附录B (26)

引言

20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。

目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。

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，针对传统的机械锁的各种缺点，出于安全、方便等方面的需要，许多电子密码锁已相继问世。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，但是它们都相应的存在着不同的缺点。例如：接触式密码锁系统的成本低，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，红外遥控电子密码锁系统的成本与接触式密码锁系统相当，而且可以进行近距离的遥控，使用方便。

由于红外遥控具有许多优点，例如红外线发射装置采用红外发光二级管，遥控发射器易于小型化且价格低廉；红外线不会向室外泄露，不会产生信号串扰；反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等，所以红外线遥控是目前使用最广泛的一种遥控手段。此外，单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模集成电路技术是具有数据处理能力的微处理器。自从单片机诞生以后，它就步入了人类生活，如洗衣机、电冰箱、电子玩具、收录机等。家用电器配上单片机后，提高了智能化程度，增加了功能，倍受人们喜爱。单片机将使人类生活更加方便、舒适、丰富多彩。

本设计就是采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件，利用红外线遥控原理和单片机串行发射、接收等功能而设计的电子密码锁。