[毕业设计]红外遥控密码锁的设计
基于51单片机的红外遥控密码锁_毕业设计
基于51单片机的红外遥控密码锁诚信承诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《基于51单片机的红外遥控密码锁》均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。
承诺人（签名）：2013年月日基于51单片机的红外遥控密码锁摘要：关于如何加强家庭住房安全问题日益突出。
传统的机械防盗锁构造过于简单，尽管有些经过加固以及增加相应的防护措施，但是锁被撬现象屡见不鲜，无法保障人们的安全。
本次设计中制作的一种密码锁，具有很好的保密性。
另外，此处采用的是双控模式，即使用键盘控制的同时，也可以使用遥控器。
操作中的提示语用LCD来显示。
密码由六位0到9的数字够成，加大保密强度，此外，本设计中采用的AT24c02具有防止掉电丢失数据的作用。
关键词：51单片机；密码锁；红外；LCD1602Based on 51 SCM Infrared Remote Control Combination LockAbstract: Security issues have become increasingly prominent on how to strengthen the family home. Traditional mechanical anti-theft lock structure is too simple, although some had been strengthened and increased appropriate protective measures, but lock pry common occurrences, can not guarantee the safety of people. A lock made in the design, with good confidentiality. In addition, here is the dual-control mode that is controlled using the keyboard at the same time, you can also use the remote control. Prompt operation using the LCD display. Password by six 0-9 of digital enough increase confidentiality strength, In addition, the design used in A T24c02 prevent power-down data loss.Key words: 51 SCM；Combination lock；Infrared；LCD1602目录1 引言 (1)1.1研究背景与意义 (1)1.2 研究现状 (1)1.3 研究内容 (1)2 系统设计方案 (2)2.1 总体方案 (2)2.2 系统框图 (2)3 系统硬件电路设计 (3)3.1 单片机最小系统设计 (3)3.2 LCD显示电路设计 (4)3.3 矩阵键盘电路设计 (5)3.4 存储电路设计 (5)3.5红外发送接收电路设计 (5)3.6 模拟锁与报警电路设计 (5)3.7系统PCB设计 (6)4 系统软件设计 (7)4.1 程序设计思路 (12)4.2 算法与流程图 (13)5 系统仿真与硬件调试 (14)5.1系统仿真和调试方案 (14)5.2 系统硬件调试 (16)5.3 调试结果 (17)6 总结与展望 (17)致谢 (17)参考文献 (18)附录 (18)1．元器件清单 (18)2．源程序 (18)1 引言1.1 研究背景与意义我们知道当某一个公司研发一些新产品时都会特别重视其资料的安全问题，在竞争日益激烈的当下，新研发的产品资料，科研项目，以及单位的文件档案、财务报表，个人资料等等，都是特别保护的对象，万一泄露将直接关系到一个企业的存亡。
基于51单片机的红外遥控密码锁毕业论文
基于51单片机的红外遥控密码锁毕业论文目录1 引言 ............................................................. -2 -1.1研究背景与意义 .............................................. - 2 -1.2 研究现状.................................................... - 2 -1.3 研究容...................................................... - 2 -2 系统设计方案 ..................................................... -3 -2.1 总体方案.................................................... - 3 -2.2 系统框图.................................................... - 3 -3 系统硬件电路设计 ................................................. -4 -3.1 单片机最小系统设计.......................................... - 4 -3.2 LCD显示电路设计 ............................................ - 5 -3.3 矩阵键盘电路设计............................................ - 6 -3.4 存储电路设计................................................ - 6 -3.5红外发送接收电路设计 ........................................ - 6 -3.6 模拟锁与报警电路设计............................................. - 6 -3.7系统PCB设计 ................................................ - 6 -4 系统软件设计 ..................................................... - 8 -4.1 程序设计思路............................................... - 13 -4.2 算法与流程图............................................... - 14 -5 系统仿真与硬件调试 .............................................. - 15 -5.1系统仿真和调试方案 ......................................... - 15 -5.2 系统硬件调试............................................... - 16 -5.3 调试结果................................................... - 17 -6 总结与展望 ...................................................... - 18 - 致谢 .............................................................. - 18 -参考文献 .................................................................. - 18 - 附录 .............................................................. - 18 - 1．元器件清单.................................................. - 18 - 2．源程序...................................................... - 19 -引言1.1 研究背景与意义我们知道当某一个公司研发一些新产品时都会特别重视其资料的安全问题，在竞争日益激烈的当下，新研发的产品资料，科研项目，以及单位的文件档案、财务报表，个人资料等等，都是特别保护的对象，万一泄露将直接关系到一个企业的存亡。
红外遥控电子密码锁设计—硬件设计【开题报告】
毕业设计开题报告电子信息工程红外遥控电子密码锁设计—硬件设计1选题的背景、意义本课题的目的是开发一个具有使用价值的红外遥控电子密码锁。
利用红外线的远距离传输特性以及89S51单片机作为接收终端，实现密码锁的开启，报警等常用功能。
主要任务就是实现红外线电子密码锁的快速准确开启，同时保证锁的安全性及稳定性。
随着人们生活水平的提高，社会信息化日益深入。
如何实现家庭防盗这一问题也变得尤其的突出，这关系到家庭社会的经济安全乃至国家的信息安全。
目前生活中的锁已经不能完全满足我们的需求，它们中的大部分采用的都是机械式开锁，其最大的缺点是利用简单工具就能很容易地把锁打开，被撬的事件屡见不鲜，给人民国家造成了很大的损害。
伴随着科技进步，密码锁也经历了一代又一代的升级。
科学家们发明了磁性锁，电子锁，声控锁等等，这些锁是在传统机械锁的基础上，加上了不同的密码，不同的磁场，不同的声音等来控制锁的开启。
这些密码锁保密性大大提高，使用灵活性变强，安全系数增大，在很大程度上克服了传统机械锁的缺点，使得人们对自身的财产安全有了更多的保障。
不过这些密码锁也都有着各自不同的缺点，比如声控锁在进行远距离遥控时稳定性不高，不能进行很正确的远距离控制，磁性锁有可能受周围环境的影响失磁，这多多少少的限制了这些密码锁的进一步推广。
针对这种情况，红外遥控密码锁应运而生，以往的一些红外密码锁都采用专用的遥控编码及解码集成电路，制作简单、容易，但由于特定功能的限制，只适用于专用的电器产品，其应用范围受到限制。
现在设计的红外遥控密码锁系统能提高门禁系统的可靠性和安全性,适应市场需要。
该系统具有普通电子密码锁功能的同时,还增加了遥控功能。
该系统具有较强的实际应用价值,这种电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的亲昵，而红外线解锁由于其独特的解锁方式以及稳定的工作性能更是具有很高的研究价值。
2相关研究的最新成果及动态由于控制距离远，稳定性强，使用方便等优势，红外线遥控装置现在已经广泛应用于各类家用电器，数码设备以及智能机器人等装置中。
红外遥控电子密码锁的设计开题报告书
本科毕业论文（设计）开题报告书
通过对单片机技术、红外线遥控技术等的认识，联系实际需求，将所学的知
识应用到现实生活当中去，通过对所学的知识的不断实践改良，使得单片机红外
遥控密码锁这个技术更加能符合现实需求，具有更高的可操作性。
（二）国内外发展现状和趋势
随着大规模集成电路和计算机技术的发展，遥控技术才得到快速发展。在遥
控方式上大体经历了从有线到无线的超声波、从振动子到红外线、再到使用总线
按键
微
处
理
编码电路
器
发射电路
图 1 遥控发射原理图
键盘 报警电路
接收电路 微
处
理
编码电路
器
LCD 显示电路
存储器
图 2 遥控接收原理图
系统软件结构设计：
软件是整个控制系统设计的另一个重要环节，灵活性很强，可以根据系统的 要求和功能而变化。在硬件结构一定的情况下，只要改变相应的软件就能实现一 些不同的功能，单片机的智能性都是由软件实现。
目前，在西方发达国家，电子密码锁已被广泛应用于智能门禁系统中，通过
多种更加安全，更加可靠的技术实现大门的管理。在我国电子密码锁的成本还很 高，应用还不广泛。
参考文献
[1] 梅晓榕.自动控制元件及线路[M]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社,2004: 101-115. [2] 胡汉才. 单片机原理及其接口技术[M]．北京：清华大学出版，1996: 47-56. [3] 蔡勇. 基于 FPGA 的多功能红外遥控器设计[D]. 成都: 电子科技大学, 2012. [4] 刘潇婷. 基于 FPGA 的红外遥控电子密码锁的实现[D]. 大连: 大连海事大学, 2010. [5] 许琦. FPGA 器件应用开发[J]. 山西电子技术.2007,1: 39-41. [6] 苏长赞. 红外线与超声波控制[M]. 北京:人民邮电出版社,1993: 56-69. [7] 唐晓泉，李勇.一体化红外线接收器及其在数据通讯中的应用[J].电子技术应用，1996,
基于单片机的遥控密码锁设计_毕业设计
本科毕业设计基于单片机的遥控密码锁设计摘要红外遥控密码锁是一种以高强度密码序列为基础，在单片机上实现的密码开关。
它以红外光作为信息媒体，从而实现了遥遥控。
该锁具有使用方便、操作简单、价格低廉等特点，给人们的生活带来了极大方便，特别高辐射区、高传染区等。
本次设计的题目是基于单片机的红外遥控密码锁设计。
该设计包括红外发射模块、红外接收模块和单片机处理模块。
该文详细的阐述了各模块的设计与编程，该遥控密码锁能实现密码输入、密码修改、上锁、开锁以及超次锁定功能。
为了防止遥控器失窃，非法人员多次试探尝试打开遥控锁，该系统还增加了错误报警功能，输入密码错误三次以后，蜂鸣器会持续鸣叫进行报警。
软件部分用C语言进行编程，采用模块化设计思想。
发射模块主要包括矩阵键盘、红外编码与调制部分。
其中红外发射使用红外发光二极管，调制部分采用38kHz的脉冲调制，矩阵键盘使用4×4矩阵。
接受部分通过红外接收头接、放大和解调接收到的红外波，该接受头内部电路包括红外检测二极管、放大器、限幅器、带通滤波器、积分电路和比较器等。
使用单片机的内部存储器进行密码存储。
关键词：单片机红外线遥控密码锁The Device of Infrared Electronic Lock in Code Based on single chip DeviceWu Guanhui(College of Engineering, South China Agricultural University Guangzhou 510640, China) Abstract：Infrared remote control coded lock is a high-intensity password sequence based on single chip microcomputer implementation code switch. The lock is easy to use, simple operation, low cost and so on.It has brought great convenience to people's life, especially high radiative zone and high transmission area.The topic of this design is based on single chip microcomputer infrared remote control coded lock design. The design includes infrared emission module, the infrared receiving module and single-chip microcomputer processing module. This paper detailed expounds the module design and programming, the remote control can realize combination lock password, password modification, lock, unlock and super lock function. In order to prevent the remote control theft, illegal personnel many times testing attempts to open the remote control lock, the system also increases the error alarm function, input wrong password 3 times, buzzer will continue to call for the police. Software part in C language programming, using modular design thought. Launch module mainly includes matrix keyboard, the infrared coding and modulation. Which use infrared light-emitting diodes, infrared launch modulation part on 38 kHz pulse modulation, using a 4x4 matrix keyboard matrix. Acceptance part through the infrared sensor, amplification and demodulating the received infrared wave, the accept header internal circuit including the infrared ray detection diode, limiter, band pass filter, amplifier, comparator and integral circuit. It uses SCM’s internal storage for password.Key words：single chip infrared ray remote control coded lock目录1 前言 (1)1.1 课题的研究背景 (1)1.2 红外通信基本原理 (1)2 系统设计 (2)2.1 红外遥控发射系统组成及工作原理 (2)2.2 红外遥控接收系统组成及工作原理 (3)3 方案选择和论证 (3)3.1 红外发射模块 (3)3.2 红外接收模块 (4)3.3 单片机最小系统模块 (5)3.4 报警模块 (6)3.5 液晶显示模块 (6)3.6 键盘矩阵模块 (7)4 硬件设计流程 (7)4.1 单片机最小系统电路 (7)4.2 报警电路 (8)4.3 红外发射电路 (8)4.4 红外接收电路 (8)4.5 液晶显示器 (9)5 软件设计流程 (9)5.1 Keil uVision3软件简介 (9)5.2 红外发射模块编码 (10)5.2.1 红外遥控编码思想 (10)5.2.2 软件程序资源分配 (12)5.3 程序设计子模块分析 (12)5.3.1 键盘扫描模块 (13)5.3.2 红外编码模块 (15)5.3.3 时间波形设计模块 (16)5.3.4 红外发射模块 (17)5.3.5 接收解码模块 (18)6 硬件的实现与测试 (20)6.1 硬件制作 (20)6.2 硬件测试 (20)6.3 硬件调试结果 (20)7 结论 (23)参考文献 (24)附录A 接收模块原理图 (25)附录B 发送模块原理图 (26)附录C 仿真图 (27)附录D 主要代码 (28)致谢............................................................................................................ 错误！未定义书签。
红外遥控电子密码锁的设计1.03
红外遥控电子密码锁的设计摘要在我们的日常生活以及工作之中，密码锁是一种随处可见、不可或缺的必需品，也是我们个人隐私和财物的保护伞。
小到个人日记本，大到国家机密，它无处不在，当然，形式也是各有不同。
平时所见的机械式锁必然离不开钥匙，而且一旦钥匙丢失或者遗忘在办公室等地方，会给人们带来不必要的麻烦，显然，古老的保护装置已经无法满足新时代的要求。
以前的电子锁密码结构简单，存在安全性问题。
而今天的密码锁具有较高的密保性，并且生产成本低，容易操作。
开锁人不需要携带钥匙，更不必担心钥匙丢失，只需记住密码就能打开。
本次设计以STC89C52单片机为基础，增添了许多功能，比如矩阵型键盘、提示音和显示屏。
可以设置和修改用户密码（默认密码为六位），也包括密码错误报警指令、多次输入错误锁定、多次输入错误报警等功能。
当密码输入正确时，会自动显示“OPEN！”，密码错误则为“ERROR！”。
当密码连着输错三次，系统就会自动锁死。
关键词 STC89C51 LCD1602 电子密码锁 4×4矩阵键盘Design of infrared remote control electronic code lockAbstractIn our daily life and work, the password lock is a kind of everywhere, indispensable necessities, it protects our privacy and personal property safety. Small to individual diaries, large to state secrets, it is everywhere, certainly, the modus is many forms . Usually see the mechanical lock must be inseparable from the key, and once the key is lost or forgotten in the office and other places, will give people unnecessary trouble, obviously, the old protection device has been unable to meet the requirements of the new era.At present, we use the electronic code lock instead of the original mechanical lock, to solve the previous password is too simple, lack of security shortcomings. The new electronic code lock is not only low processing cost, simple operation, and safety performance is also the traditional mechanical lock can not be compared. Unlocking people do not need to carry the key, do not have to worry about the key is lost, just remember the password will be able to open.This design is based on STC89C51 single-chip system design, and subjojin a 4 ×4 keyboard, show and alarm system. You can set and modify the user password (the default password is six), including password error alarm instructions, multiple input error lock, multiple input error alarm and other functions. When the password is entered correctly, it will automatically display "OPEN!" And the password error is "error!".If the error three times, it will lock.Key words：STC89C51 LCD1602 Electronic password lock 4×4 keyboard目录Abstract (II)图清单........................................................................................................ 错误!未定义书签。
本科毕业设计基于单片机的遥控密码锁设计
本科毕业设计基于单片机的遥控密码锁设计摘要红外遥控密码锁是一种以高强度密码序列为基础，在单片机上实现的密码开关。
它以红外光作为信息媒体，从而实现了遥遥控。
该锁具有利用方便、操作简单、价钱低廉等特点，给人们的生活带来了极大方便，特别高辐射区、高传染区等。
本次设计的题目是基于单片机的红外遥控密码锁设计。
该设计包括红外发射模块、红外接收模块和单片机处置模块。
该文详细的论述了各模块的设计与编程，该遥控密码锁能实现密码输入、密码修改、上锁、开锁和超次锁定功能。
为了避免遥控器失窃，非法人员多次试探尝试打开遥控锁，该系统还增加了错误报警功能，输入密码错误三次以后，蜂鸣器会持续鸣叫进行报警。
软件部份用C语言进行编程，采用模块化设计思想。
发射模块主要包括矩阵键盘、红外编码与调制部份。
其中红外发射利用红外发光二极管，调制部份采用38kHz的脉冲调制，矩阵键盘利用4×4矩阵。
同意部份通过红外接收头接、放大和解调接收到的红外波，该同意头内部电路包括红外检测二极管、放大器、限幅器、带通滤波器、积分电路和比较器等。
利用单片机的内部存储器进行密码存储。
关键词：单片机红外线遥控密码锁The Device of Infrared Electronic Lock in Code Based on single chip DeviceWu Guanhui(College of Engineering, South China Agricultural University Guangzhou 510640,China)Abstract：Infrared remote control coded lock is a high-intensity password sequence based on single chip microcomputer implementation code switch. The lock is easy to use, simple operation, low cost and so has brought great convenience to people's life, especially high radiative zone and high transmission area.The topic of this design is based on single chip microcomputer infrared remote control coded lock design. The design includes infrared emission module, the infrared receiving module and single-chip microcomputer processing module. This paper detailed expounds the module design and programming, the remote control can realize combination lock password, password modification, lock, unlock and super lock function. In order to prevent the remote control theft, illegal personnel many times testing attempts to open the remote control lock, the system also increases the error alarm function, input wrong password 3 times, buzzer will continue to call for the police. Software part in C language programming, using modular design thought. Launch module mainly includes matrix keyboard, the infrared coding and modulation. Which use infrared light-emitting diodes, infrared launch modulation part on 38 kHz pulse modulation, using a 4x4 matrix keyboard matrix. Acceptance part through the infrared sensor, amplification and demodulating the received infrared wave, the accept header internal circuit including the infrared ray detection diode, limiter, band pass filter, amplifier, comparator and integral circuit. It uses SCM’s internal storage for password.Key words：single chip infrared ray remote control coded lock目录1 前言 0课题的研究背景 0红外通信大体原理 02 系统设计 (1)红外遥控发射系统组成及工作原理 (1)红外遥控接收系统组成及工作原理 (2)3 方案选择和论证 (2)红外发射模块 (2)红外接收模块 (3)单片机最小系统模块 (4)报警模块 (5)液晶显示模块 (5)键盘矩阵模块 (6)4 硬件设计流程 (6)单片机最小系统电路 (6)报警电路 (7)红外发射电路 (7)红外接收电路 (7)液晶显示器 (8)5 软件设计流程 (8)Keil uVision3软件简介 (8)红外发射模块编码 (9)红外遥控编码思想 (9)软件程序资源分派 (11)附录A 接收模块原理 (17)附录B 发送模块原理图 (18)附录C 仿真图 (19)附录D 主要代码 (20)致谢 0华南农业大学本科生毕业设计成绩评定表1 前言课题的研究背景电子技术的飞速进展，给古老的锁具生产带来了庞大的变革，现代的电子技术与机械技术相结合，产生了一大量如声控锁、磁控锁、密码锁、遥控锁，指纹锁等先进的锁具。
红外线遥控密码锁的设计
红外线遥控密码锁的设计摘要：本设计利用红外线遥控原理，基于AT89S52单片机设计了一种具有本机和遥控开锁功能的电子密码锁。
针对传统机械锁的各种缺点和重要部门安全性的要求，提出一种基于红外遥控的密码锁设计方案，通过此方案设计的密码锁电路可以满足安全性要求，也能适应特殊环境的使用需求。
设计具有按键指示，控制开锁，控制报警，遥控开锁等功能。
红外遥控密码锁的应用研究主要应用了红外线编码及解码技术，并通过单片机实现密码的设置、修改及识别功能。
设计电路主要有红外线编码电路、红外线解码电路和键盘及显示电路组成。
具有保密性强，灵活性高，适用范围广等优点。
关键词：AT89S52；红外遥控；密码锁Design of infrared remote control lock Abstract：This paper designed an electronic password lock which can be unlocked natively or by remote control, employing the principle of infrared remote control and based on SCM AT89S52. Each kind of shortcoming which and Integral part security request locks in view of the traditional machinery ,proposed that one kind based on infrared remote control’s combination lock design proposal, may satisfy the secure request through this project design’s combination lock electric circuit, can also adapt the special environment use demand。
红外遥控电子密码锁的设计
红外遥控电子密码锁的设计摘要在我们的日常生活以及工作之中，密码锁是一种随处可见、不可或缺的必需品，也是我们个人隐私和财物的爱护伞。
小到个人日记本，大到x，它无处不在，当然，形式也是各有不同。
平时所见的机械式锁必定离不开钥匙，而且一旦钥匙丢失或者遗忘在办公室等地方，会给人们带来不必要的麻烦，明显，古老的爱护装置已经无法满足新时代的要求。
以前的电子锁密码结构简洁，存在安全性问题。
而今天的密码锁具有较高的密保性，并且生产成本低，简单操作。
开锁人不需要携带钥匙，更不必担忧钥匙丢失，只需记住密码就能打开。
本次设计以STC89C52单片机为基础，增加了许多功能，比如矩阵型键盘、提示音和显示屏。
可以设置和修改用户密码（默认密码为六位），也包括密码错误报警指令、多次输入错误锁定、多次输入错误报警等功能。
当密码输入正确时，会自动显示“OPEN！”，密码错误则为“ERROR！”。
当密码连着输错三次，系统就会自动锁死。
关键词STC89C51 LCD1602 电子密码锁4×4矩阵键盘Design of infrared remote control electronic code lockAbstractIn our daily life and work, the password lock is a kind of everywhere, indispensable necessities, it protects our privacy and personal property safety. Small to individual diaries, large to state secrets, it is everywhere, certainly, the modus is many forms . Usually see the mechanical lock must be inseparable from the key, and once the key is lost or forgotten in the office and other places, will give people unnecessary trouble, obviously, the old protection device has been unable to meet the requirements of the new era.At present, we use the electronic code lock instead of the original mechanical lock, to solve the previous password is too simple, lack of security shortcomings. The new electronic code lock is not only low processing cost, simple operation, and safety performance is also the traditional mechanical lock can not be compared. Unlocking people do not need to carry the key, do not have to worry about the key is lost, just remember the password will be able to open.This design is based on STC89C51 single-chip system design, and subjojin a 4 × 4 keyboard, show and alarm system. You can set and modify the user password (the default password is six), including password error alarm instructions, multiple input error lock, multiple input error alarm and other functions. When the password is entered correctly, it will automatically display "OPEN!" And the password error is "error!".If the error three times, it will lock.Key words：STC89C51 LCD1602 Electronic password lock 4×4 keyboard目录Abstract (II)图清单 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
红外遥控密码锁的设计与实现
红外遥控密码锁的设计与实现
1 引言
根据用户的要求和需要，主要为了解决当前市场上无遥控密码锁的问题，以提高门禁系统的可靠性和安全性，适应市场需要而设计的该红外红外遥控密
码锁系统。
该系统具有普通电子密码锁功能的同时，还增加了遥控功能。
该锁
采用6 位数作为密码，总密码组有106 组，完全满足用户对密码安全性高的要求。
该系统具有较强的实际应用价值，所涉及的技术包括：红外载波数据传输
技术、单片机控制技术、红外遥控系统编码及译码技术、电路设计与演示板制
作技术等。
2 系统硬件设计与实现（单元电路设计）
2.1 硬件结构系统以单片机AT89C51RC 为核心。
系统结构框 2.1.1 电源部分设计
本系统的电源部分使用LM7805 芯片进行稳压后提供单片机5V 的电压。
其电源部分电路的设计如该电源部分电路，使用四个1N4004 二极管构成整流桥，可以输入直流或是交流9V 电源，然后再通过7805 稳定到5V 供单片机工作。
固定式三端稳压电源7805 是由输出脚Vo，输入脚Vi 和接地脚GND 组成，它的稳压值为+5V，它属于LM78XX 系列的稳压器，输入端接电容可以进一步
的滤波，输出端也要接电容可以改善负载的瞬间影响，电路的稳定性也比较好。
2.1.2 红外接收头部分和LED 显示部分设计
红外信号接收部分是使用KS38BL 红外接收头实现的，其电路如如2.1.5 密码存储部分的电路设计
为了保存用户设置的密码，该系统使用AT24C04 用来保存用户设置的。
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第 1 页 共 52 页 红外遥控密码锁的设计
前言 红外线IrDA，简称IR，是一种点对点的无线通讯方式，只能进行短距离的无线数据的传输，且中间不能有障碍物。红外线又称红外光波，在电磁波谱中，光波的波长范围为0.01um —1000um;波长为0.76um —1000um的光波为红外光(线)，红外线遥控是利用近红外光传送遥控指令的，波长为0.76um — 1.5um;用近红外作为遥控光源，是因为目前红外发射器件与红外接收器件的发光与受光峰值波长一般为0.8um —0.94um，在近红外光波段内，二者的光谱正好重合，能够很好地匹配，可以获得较高的传输效率及较高的可靠性。目前红外线得到了很普片的应用，如红外线鼠标，红外线打印机，红外线键盘等等。本论文设计的是基于C51单片机的红外遥控密码锁。该锁采用6位数作为密码，红外遥控密码锁的应用研究主要应用了单片机的编程进行红外的编码与解码，并通过单片机实现密码的设置、修改及识别功能。
一 绪论 1.1课题背景 进入二十一世纪以来各种电子信息技术进入高速发展阶段，包括信息系统技术微电子、计算机和现代通信技术、传感器技术，这也包括红外线技术，
红外线是一种人的肉眼看不见的光线，最近二三十年来，初露头角的红外技术，在各个领域里获得了广泛的应用。开始应用到生产上，并形成了一门崭新的技术—红外技术。本设计针对传统机械锁的不足而设计的通过红外来控制的密码锁。 1.2红外通讯 红外通讯，顾名思义，就是通过红外线传输数据。在电脑技术发展早期，数据都是通过线缆传输的，线缆传输连线麻烦，需要特制接口，颇为不便。于是后来就有了红外、蓝牙、等无线数据传输技术。红外通讯技术利用红外线来传递 第 2 页 共 52 页 数据，是无线通讯技术的一种。红外线的特征：红外传输是一种点对点的传输方式，无线，不能离的太远，要对准方向，且中间不能有障碍，由于红外线的直射特性，红外通讯技术不太适合传输障碍比较多的地方。因此，红外通讯技术多数情况下传输距离短、传输速率不高。 1.3密码锁的发展趋势与特点 密码锁产生也是经历了一些阶段的，有传统的机械密码锁，电子密码锁，数字密码锁等。随着科学技术的发展，一些以芯片特别是单片机为处理核心的新型密码锁开始不断出现。电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁等任务。本论文就以AT89C51单片机设计了一个红外遥控密码锁。
二 密码锁的总体设计 2.1密码锁的结构与组成 该锁采用80C51作为本设计的核心，由遥控发射部分及主机接收部分组成。 2.1.1 遥控发射部分 遥控发射器主要由AT89C51单片机，红外发射二级管，矩形键盘，数码显示管及复位电路等组成。该部分的结构图如图2-1所示。
图2-1遥控发射结构框图
AT89C51 红外发射器 显 示 复 位 晶 振 键 盘 第 3 页 共 52 页 2.1.2 主机接收部分 主机接收部分主要由AT89C51单片机，红外接收头，矩形键盘，数码显示管，报警器，电磁锁及复位电路等组成。该部分的结构图如图2-2所示。
图2-2主机结构框图 2.2 密码锁的工作原理 2.2.1 基本工作原理 主机上通过键盘输入6位密码，将输入的密码与设定的密码进行比较，如果相同则驱动电磁锁进行开锁，如果不相同则不解锁；当从遥控器上输入6位密码时利用红外给主机一个中断信号，使主机执行中断服务程序（解码程序），来控制解锁与否。 红处线发射及接收控制电路均采用8051单片机来实现，电路简单，输出控制方式可选择，实用性强。具体工作过程如下： 发射时如图2-3所示，通过定时器T1（P3.5）口，利用定时中断来发射信号，定时器1中断服务程序的功能是：红外管发射的信号需经过高频（采用38.5KHZ）调制载波才可发射出去，利用定时器1的定时作用，在发射高频脉冲时，通过定时对P3.5口的取反的操作，使发射信号调制成38.5KHZ的高频。再经过红外发射二级管发射，发射距离为8-10米。
AT89C51 红外接收头 显 示 复 位 晶 振 键 盘 电磁锁 报警器 第 4 页 共 52 页
图2-3红外发射框图
接收时如图2-4所示，利用P3.2口（外部中断0）的下降沿触发中断来接收信号，并通过P3.3口来判断高低电平。外部中断0的中断服务程序的功能是：由接收第一位码的下降沿触发中断后，对第一位（起始位）码的码宽进行验证。若第一位低电平码的脉宽小于2ms，将作为错误帧处理。当间隔位的高电平脉冲宽大于3ms时，结束接收，然后根据累加器A中的脉冲数，执行相应的功能操作。
图2-4红外接收框图
AT89C51 P3.5 红外发射二级管
AT89C51 P3.2（INT0） P3.3 红外接收头 第 5 页 共 52 页 2.2.2 红外发射信号的编码 遥控器信息码是由AT89C51单片机的定时器T1调制成38.5KHZ红外载波信号，而关键是它的编码，在这里遥控器的编码采用脉冲个数编码格式，不同的脉冲个数代表不同的操作码信息，最少为2个脉冲（采用2个），其它信息码的脉冲个数逐个递增。为了使接收尽量可靠，第一位码宽为3ms，其余码宽为1ms，码间距为1ms，遥控码数据间隔大于10ms。遥控器上每个键都有唯一的一个键号，单片机通过查得按下键的键值发约定个数的脉冲。遥控器的编码格式如图2-5所示。 频率为38.5KHZ，即周期约为26us,第一位码需115个脉冲周期，其余为38个脉冲周期，结束帧至少为385个脉冲周期。
按键0编码输出格式 115个 38个
„ „
26us 3ms 1ms 1ms
按键1编码输出格式 115个 38个 38个
„ „ „
3ms 1ms 1ms 1ms 1ms
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两帧信号之间的输出格式
一帧信号 两帧信号间隔 一帧信号 115个 38个 38个 115个 38个
„ „ „
3ms 1ms 1ms 至少为10ms 3ms 1ms 1ms 图2-5遥控器编码图 2.2.3 红外接收信号的解码 接收信号的解码是根据红外线接收器输出脉冲帧的格式来进行解码的，即用累加器A分别对符合条件的负跳变脉冲进行计数。当红外线接收器输出脉冲帧数据时，第一位码的低电平将启动中断程序，实时接收数据帧。在接收数据帧时，根据发射帧的格式将对第一位（起始）码的码宽进行验证。若第一位低电平码的脉冲宽小于2ms，将作为错误码处理。当间隔位的高电平脉冲大于3ms时，结束接收，然后根据累加器A中的脉冲个数，执行相应的操作。图2-6为红外线接收器输出的一帧遥控码波形图。 停止位 10ms 1ms 10ms
„
3ms 1ms
图2-6红外接收遥控码波形图 第 7 页 共 52 页 2.3 密码锁的主要功能 遥控密码锁的基本设计功能主要有如下几个部分： 1．设定密码：在该设计中设定了一组原始密码：123456用户可以通过矩形键盘的修改键来修改原始密码。比如：按一下修改键，接着在本机上依次输入六位密码，再按确认(#)键即表示密码被设置好了，那么下次用户输入这组数据即可开锁。 2．密码输入有效显示：为了确信是否有键按下以及防止密码外泄，在电路中设置了数码管显示，即在显示时并不是显示用户按下的数字符号，而是在输入一位时，数码管则显示一个字符“ H”， 这样既巧妙地提醒了用户又保护了 用户密码，此本设计可靠性优点之一。 3．密码错误报警：当用户输入的密码连续三次出现密码错误时，系统会长期报警不止，这时必须按复位方可停止。乃安全可靠性能之二。 4．遥控开锁：这是本论文设计中的最大特点之处，用户可以不必在主机上输入密码开锁。只要手执遥控器，键入正确密码，便会自动开锁；如果密码错误，同样也会报警。这是本设计优越性能之三。
三 硬件电路设计 3.1 单片机AT89C51简介 3.1.1 主要特性 在本设计中，是以AT89C51单片机为核心的。AT89C51单片机是由ATMEL公司推出的AT89系列的单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除 片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C51是它的一种精简版本。引脚排练如图3-1所示。 它的性能与主要特点如下： (1) 与MCS-51微控制器产品系列兼容。 (2) 片内有4KB可在线重复编程的快闪擦写存储器（Flash Memory）。 (3) 存储器可循环写入/擦除1000次。 第 8 页 共 52 页
图3-1 AT89C51引脚排列图 (4) 宽工作电压范围：Vcc可为2.7V-6V。 (5) 128×8位内部RAM。 (6) 32条可编程I/O线。 (7) 两个16位定时器/计数器。 (8) 中断结构具有5个中断源和2个优先级。 (9) 可编程全双工串行通道。 (10) 空闲状态维持低功耗和掉电状态保存存储内容。 3.1.2 管脚说明 主要引脚的具体描述如下； Vcc: 电源。提供掉线、空闲、正常+5V工作电压。 Vss(GND): 接地。 P0口: P0口可以作普通的双向I/O口使用，也可以在访问外部存储器时用作低8位地址线和数据总线。 P1口: P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，向P2口管脚写入1后，被内部上拉为高电平可用作输入口，当作为输入脚时，被外部拉低的P1口会因为内部上拉而输出电流。P1口还具备第二功能。 P2口: P2口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，向P2口管脚写入1后，被内部上拉为高电平可用作输入口，当作为输入脚时，被外部拉低的