基于单片机的密码锁(可红外遥控)

毕业设计（论文）设计(论文)题目基于单片机的电子密码锁的设计——红外模块设计姓名：刘宁学号：20078001091学院：机电与信息工程学院专业：自动化年级2007级指导教师：洪晓英目录摘要....................................................IAbstract.................................................I一、引言...........................................-1-（一）课题背景....................................-1-（二）设计目标与意义..............................-1-二、系统总体方案设计................................-2-三、红外遥控简介....................................-2-（一）红外遥控发展简介............................-2-（二）红外遥控编码................................-2-四、遥控模块硬件设计................................-4-（一）遥控系统的构成..............................-4-（二）选用芯片介绍................................-4-1.遥控编码芯片LC7461..........................-4-2.一体化红外接收头.............................-4-（三）遥控模块硬件设计............................-5-五、红外模块软件设计................................-5-（一）HS0038的解调................................-5-（二）解码........................................-6-（三）红外解码流程图..............................-7-六、密码锁系统硬件设计..............................-8-（一）电源输入模块................................-8-（二）振荡电路....................................-8-（三）复位电路....................................-8-（四）密码掉电存储模块............................-9-（五）键盘........................................-9-（六）液晶显示模块...............................-10-（七）声光报警电路...............................-10-（八）开锁电路...................................-10-七、系统软件设计部分流程图.........................-12-（一）主程序流程图...............................-12-（二）密码接收子程序流程图.......................-13-（三）开锁判断子程序流程图.......................-14-（四）更改密码判定子程序流程图...................-15-八、总结...........................................-15-参考文献............................................-16-附录一总电路原理图.................................-17-附录二实物图.......................................-18-附录三程序清单.....................................-19-谢辞.............................................-33-I摘要随着人们生活水平的提高，防盗意识也随之增强。由于集成电路的发展，电子密码锁以其方便、安全系数高、密码可变更性等优点，在我们的生活中得到越来越广泛的应用。本课题以单片机为主控单元，结合键盘、LCD显示、AT24C02存储、遥控等外围电路，使密码锁能够在接受用户设定的正确密码时开锁，反之报警提示。用户可随时更改开锁密码以提高安全性。设计中遥控功能更是应用广泛的人性化设计。电子密码锁简单实用，安全系数高，成本越来越低，具有很大市场前景。关键词单片机密码锁遥控AbstractWiththedevelopmentofourlivingstandard,thesenseofsecurityisbecomingstrongerandstronger.AsthedevelopmentofIC,electroniccombinationlockiswidelyusedinourlife,becauseofitsadvantagessuchasconvenience,highsafetyfactor,thechangeabilityofthepasswords.Inthisdesign,SingleChipMicrocomputer(SCM)isusedasthemaincontrolunit.Thedesigncanunlockthedoorormakeawarning,combinedwiththeperipheralcircuit,suchaskeyboard,LCDdisplay,IIAT24C02(passwordmemory),remotecontrolmodule.Inaddition,userscanchangethepasswordtoimprovethesecuritystandardofthelock.What’smore,theremotecontrolisadesignbasedonpracticalityandhumanity.Electroniccombinationlockhasabrightmarketprospect,asitssimplity,practicalityandhighsecurity.KeywordsSCMCombinationlockRemotecontrol-1-一、引言（一）课题背景随着科学技术发展与生活水平提高，人们的安全意识也越来越强。传统的机械锁,人们仍在大量使用，但是在安全性能要求较高的场合，传统的机械锁由于其成本高、制造难度大、安全系数低等缺点，早已经不能满足需求。而传统锁，再牢固，也只是机械装置，总有办法将其破坏，还要面临携带钥匙的麻烦。在钥匙丢失的情况下，则会出现安全漏洞。为了填补此漏洞，有时候甚至需要更换锁头，造成不便的同时，还增加成本。由于电子技术与集成电路的迅速发展，各种新型电子产品诞生，而电子锁则是产物之一。电子锁有很多种类，目前比较实用的是按键式电子密码锁。其他电子锁有指纹锁，生物锁，磁卡锁，数码锁，IC卡锁等。电子密码锁是由输入密码来控制电路或芯片工作，继而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。它有很多的种类，有简易的逻辑电路产品，也有性价比较高的基于芯片的产品。后者是通过编程实现控制的，应用较为广泛，与机械锁相比，性能与安全性都有了大幅提高。最近二三十年来，红外遥控技术在各个领域已得到广泛的应用，将其应用到电子锁领域，则形成了红外控制开启的电子锁。（二）设计目标与意义本课题以AT89S52单片机作为主控芯片，并设计合理的外围电路，从而构成电子密码锁系统，并对主控芯片编程实现以下功能：1.输入正确密码后开锁。用户按开锁键进入开锁模式，正确键入6位密码，实现开锁。2.用户可随时更改开锁密码。用户按SET键，进入密码设置模式，可设置6位新密码。但要求先正确输入当前密码，然后输入新密码，以防用户误操作，需再次输入新密码进行确定。3.提示输入密码位数。本设计有LCD显示电路，当用户通过键盘或是遥控器输入密码时，不显示输入具体数值，而是显示“*”，如此即方便了用户输入，同时增加了保密性。4.防盗报警。当用户输入错误密码时，会提示输入错误。当用户连续3次输入密码错误时，会自动声光报警，以增加防盗安全系数。5.遥控功能。本功能实现一定距离的遥控操作开锁，在车库仓库等应用广泛，用户不需要下车，只需遥控操作，键入正确密码开锁。因此本功能是很人性化的扩展功能。通过对电子密码锁构成与系统组成的研究，学会控制系统的组成与单片机实际应用。在方案选取中，体会生产中的成本控制。在本设计完成过程中，还需要对红外技术的进行实际应用。在整个设计完成中提高自己发现问题、分析问题、解决问题的能力。-2-二、系统总体方案设计根据系统设计目标要求，其系统框图如图2.1所示。图2.1密码锁系统框图本人主要设计遥控模块。三、红外遥控简介（一）红外遥控发展简介[1]红外光又称红外辐射或红外线，是一种人眼不可见的光波，是由物质内部的分子、原子的运动所产生的电磁辐射，是电磁频谱的一部分,其波段介于可见光和微波波段之间（0.76～1000微米）。一般按波长把红外光谱分成4个波段：近红外（0.76～3微米）、中红外（3～6微米）、中远红外（6～20微米）和远红外（20～1000微米）。目前大量使用的遥控器波段在800～940nm范围。60年代初，一些发达国家开始研究民用产品的遥控技术，但由于受当时技术条件的限制，遥控技术发展很缓慢。70年代末，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、再到使用总线的微机红外遥控这样几个阶段。最初的无线遥控装置采用的是电磁波传输信号，由于电磁波容易产生干扰，也易受干扰，因此逐渐采用超声波和红外线媒介来传输信号。与红外线相比，超声传感器频带窄，所能携带的信息量少，易受干扰而引起误动作。较为理想的是光控方式，采用红外线的遥控方式逐渐取代了超声波遥控方式，出现了红外线多功能遥控器，并且成为当今时代的主流。红外遥控技术是红外技术、红外通讯技术、遥控技术的结合。红外线在频谱上位于可见光之外，抗干扰性强，具有光波的直线传播特性，不易产生相互间的干扰，是很好的信息传输媒体。红外遥控技术十年来得到了迅猛发展，在家电和其他电子领域都得到了广泛应用。（二）红外遥控编码[2]红外发射电路的主要元件为红外发光二极管。它实际上是一只特殊的发光二极管；由于其内部材料不同于普通发光二极管，因而在其两端施加一定电压时，它便发出的是红外线而不是可见光。目前大量的使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940mm左右，外形与普通φ5发光二极管相同。通常的红外遥控器是红外接收开锁电路报警电路LCD显示AT24C02密码存储键盘AT89S52电源输入复位电路振荡电路-3-将遥控信号（二进制脉冲码）调制在38khz的载波上，经缓冲放大后送至红外发光二极管，转化为红外信号发射出去的。二进制脉冲码的形式有多种，其中最为常用的是pwm码（脉冲宽度调制码）和ppm码（脉冲位置调制码，脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制）。遥控编码脉冲信号通常包括三大部分，即引导码（起始码）、系统码（即识别码，用户码或设备码）和功能码（键位数据码）。各组成部分与结构情况简介如下。1.引导码，也称引导脉冲，一般由高电平1和低电平0的脉冲组成，二者的宽度之比可为1：1，占9ms时间，也可为2:1，占13.5ms（宽度为9ms的高电平和宽度为4.5ms的低电平组成），也可能有其他组成情