基于单片机红外遥控电子密码锁毕业论文

郑州大学本科毕业论文（设计）题目智能红外遥控门的设计指导教师张##职称博士学生姓名####学号2008#######专业电子信息工程班级电信一班院（系）电子信息工程学院完成时间2012年4月6号I智能红外遥控门的设计摘要在科学技术不断发展的今天，随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗变得越来越重要。传统机械锁构造简单，携带钥匙易丢；智能门禁控制系统作为一种新的防盗工具具有保密性高，使用灵活性好，稳定性高等优点。本设计以单片机STC89C52作为智能电子密码锁的核心处理单元，简化了硬件电路的设计，节约了生产成本。其通过芯片程序控制电路的工作方式。通过键盘输入密码，当检测到3次输入密码错误时会通过报警电路发出报警实现提示作用。电子锁就是生活中所用的机械装置，在本次设计中用LED灯和电机代替。灯亮且电机转时表示开锁。软件设计采用自上而下的模块化设计思想，以使系统朝着小型化方向发展，增强系统运行的稳定性。测试最终结果表明，本设计可以达到市场要求。关键词STC89C52/电子锁/红外遥控IIElectroniccipherlockofIntelligenceABSTRACTAlonewiththeconstantlydevelopmentofscienceandtechnologytoday,thepromotionofqualityoflife,itbecomesmoreandmoreimportanttohowtobringaboutthefamilytoguardagainsttheft.Becauseofthesimpleconstructoftraditionalmachinelock,andthekeyiseasytolock.Asanewtooltoguardagainsttheft,AccessControlSystemofIntelligenceisprovidedofitssaferconfidentiality,andusingthevividgood,thehighofsafecoefficient.ThedesigntakesSTC89C52asitsprocessingunitofheart,simplifyingthedesignofhardwarecircuit,savingcost.Itcontrolsoperationmodeofcircuitbyprogramofchip,andimportcipherbythekeyboard.Whenchecking3timesfalsecipher,itcanbringaboutprompttogiveanalarm.Electroniclockissimplemachineineverydaylife,whichisreplacedbyLEDlightinthedesign.Whengivingoutlight,meaningthatthelockisopen.Thesoftwaredesignadoptionthedesignthoughtfromtoptobottom,tomakethesystemtowarddevelopmentofsmall,strengthenthestabilityofsystem.Testresultindicatedthatthedesigncanachievethedemandofmarket.KeywordSTC89C52/Electronicslock/1目录中文摘要………………………………………………………………I英文摘要………………………………………………………………Ⅱ1绪论…………………………………………………………………31.1课题背景及意义………………………………………………31.2智能红外遥控门的发展趋势…………………………………42系统总体方案设计…………………………………………………52.1智能红外遥控门的设计要求…………………………………52.2总体设计方案选定……………………………………………63硬件设计……………………………………………………………63.1单片机简介………………………………………………………63.1.1主要特征……………………………………………………63.1.2引脚介绍……………………………………………………73.1.3液晶显示1602介绍……………………………………………93.2硬件电路设计…………………………………………………113.2.1最小系统设计………………………………………………123.2.2红外遥控介绍…………………………………………………133.2.3遥控发射器及编码……………………………………………133.2.4遥控接收及其解码……………………………………………133.2.5显示电路设计………………………………………………144软件设计…………………………………………………………1524.1软件设计思路…………………………………………………155系统调试………………………………………………………185.1焊接注意事项…………………………………………………185.2硬件调试及问题解决…………………………………………196总结………………………………………………………………21致谢……………………………………………………………………22参考文献………………………………………………………………23附录……………………………………………………………………24硬件原理图………………………………………………………24测试结果图………………………………………………………24程序源代码………………………………………………………2531绪论1.1课题背景及意义随着社会科技的进步，锁已发展到了密码锁、磁性锁、电子锁、激光锁、声控锁等等。在传统钥匙的基础上，加了一组或多组密码，来控制锁的开启。从而大大提高了锁的安全性，使不法之徒无从下手，人们也就能对自身财产安全有了更多的保障。当今安全信息系统应用越来越广泛，特别在保护机密、维护隐私和财产保护方面起到重大作用，而智能门禁控制系统在其中的扮演着重要角色。随着电子技术和计算机技术的飞速发展，单片机性能不断完善，性能价格比日益提高，技术日趋完善。另外单片机具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低、控制功能强及运算速度快等特点，因而在国民经济建设、军事及家用电器等各个领域均得到了广泛的应用。本设计利用单片机及电子元器件实现数据采集和控制算法，来完成某一实际功能，检验并提高对整体电路设计和把握能力，了解单片机系统设计流程，以及电路板的实际制作和调试能力。同时也加强对数字电路、单片机和微机原理等课程知识的实际应用能力，也为同类产品的进一步发展奠定理论和实践基础。电子技术的不断发展，各类电子产品应运而生，智能电子密码锁就是其中之一。据有关资料介绍，电子密码锁系统的研究从20世纪30年代就开始了，在一些特殊场所早就有所应用。这种系统是通过键盘输入一组密码完成开锁过程。研究这种锁的初衷，就是为提高锁的安全性。由于电子锁的密钥量（密码量）极大，可以与机械锁配合使用，并且可以避免因钥匙被仿制而留下安全隐患。红外电子锁只需携带便捷的红外遥控器，并记下密码即可，这种方式被越来越多的人所欣赏。在我国电子锁整体水平尚处于初级阶段，电子密码锁的成本还很高，市场上仍以按键电子锁为主，按键式和卡片钥匙式电子锁已引进国际先进水平，现国内有几个厂生产供应市场。但国内自行研制开发的电子锁，其市场结构尚未形成，应用还不广泛。国内的不少企业也引进了世界上先进的技术，发展前景非常可观。希望通过不断的努力，使红外电子密码锁在我国也能得到广泛应用。41.2智能红外遥控门的发展趋势智能门禁系统应用于金融业，其根本的作用是“授权”，即被“授权”的人才可以存取钱、物。广义上讲，金融业的“授权”主要包括以下三种层次的内容：1、授予保管权，如使用保管箱、保险箱和保险柜；2、授予出入权，如出入金库、运钞车和保管室；3、授予流通权，如自动存取款。目前，金融行业电子密码锁的应用主要集中在前两个层面上。下面将介绍几种在金融行业中使用较多的电子密码锁以及它们的技术发展方向。当然，以上所说的授权技术再高超，都必须由精良的“锁具”担当承载结构部件，实现开启、闭锁的功能，而且承担实体防护作用，抵抗住或尽量延迟破坏行为，让电子密码锁“软、硬不吃”。一般情况下，锁具防盗的关键是锁身外壳、闭锁的部件的强度、锁止型式、配合间隙和布局。提高电子密码锁之防护能力的必然途径是报警，在金融业的许多场所有人值守、有电视监控，具有报警功能，可以综合物理防范和人力防范两种作用。报警的前提是具备探测功能，根据电子密码锁的使用场所和防护要求，可选择多种多样的探测手段。在中国的城市金融业中，实现联网报警已经成为对各金融网点的基本要求。根据国内外的实践经验，金融业实行安全防范风险等级很有必要，即依据使用的防盗报警器材的性能、安装布局和人员值守状况等，可以评估被防护物或区域的防护能力，得出风险等级，其中，电子密码锁的性能至关重要。由于数字、字符、图形图像、人体生物特征和时间等要素均可成为钥匙的电子信息，组合使用这些信息能够使电子密码锁获得高度的保密性，如防范森严的金库，需要使用复合信息密码的电子密码锁，这样对盗贼而言是“道高一尺、魔高一丈”。组合使用信息也能够使电子密码锁获得无穷扩展的可能，使产品多样化，对用户而言是“千挑百选、自得其所”。52总体设计方案的确定2.1智能红外遥控门控制系统设计的要求（1）本设计为了防止密码被窃取要求在输入密码时在LCD屏幕上显示*号。（2）设计开锁密码位八位密码的电子密码锁。（3）LCD显示在密码正确时显示为：绿灯亮，密码错误时显示ERROR，输入密码时显示Password。（4）实现输入密码错误超过限定的三次电子密码锁定。（5）红外遥控键盘其中包括0-9的数字键和4个功能键（6）本产品具备报警功能，当输入密码错误3次时蜂鸣器响。（7）密码可以由用户自己修改设定，修改密码之前必须再次输入密码，在输入新密码时候需要二次确认，以防止误操作。2.2总体设计方案选定方案一：采用数字电路控制。用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制，共设了9个用户输入键，其中只有4个是有效的密码按键，其它的都是干扰按键，若按下干扰键，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入；如果用户输入密码的时间超过10秒（一般情况下，用户不会超过10秒，若用户觉得不便，还可以修改）电路将报警20秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘2分钟，防止他人的非法操作。采用数字电路设计的方案好处就是设计简单但控制的准确性和灵活性差。故不采用。方案二：采用一种是用以STC89C52为核心的单片机控制方案。选用单片机STC89C52作为本设计的核心元件，利用单片机灵活的编程设计和丰富的IO端口，及其控制的准确性，实现基本的密码锁功能。在单片机的外围电路接红外遥控接收电路和一些功能的控制，外接LCD1602显示器用于显示作用。其原理如下图2.1所示：6控器件STC８９C５２红外接收头复位电路晶振电路LCD1602主蜂鸣器ＬＥＤ显示红外发射器图2.1单片机控制密码锁原理图可以看出方案二控制灵活准确性好且保密性强还具有扩展功能，根据现实生活的需要此次设计采用此方案。3硬件设计3.1单片机STC89C52简介STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。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STC89C52是一种高效微控制器。3.1.1主要特性·与MCS-51兼容7·4K字节可编程闪烁