【《基于单片机的红外遥控密码锁的设计》7800字（论文）】.docx

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1、基于单片机的红外遥控密码锁的设计第1章结论1第2章系统概述22.1 系统组成22.2 功能概述3第3章硬件设计43.1 硬件介绍43.1.1 AT89C5243.1.2 显亮缶力MAX722143.2 系统及硬件设计53.2.1 系统设计53.2.2 硬件结构53.3 装置设计63.3.1 发射装置63.3.2 接收装置7第4章软件设计84.1 遥控发射部分程序设计84.2 主机接收部分程序设计11第5章系统调试135.1 系统硬件调试二135.1.1 1CD1602显示模块135.1.2 按键扫描135.1.3 存储硬件调试135.1.4 红外遥控模块145.2 软件调试145.3 调试结果

2、15总结18参考文献19致谢错误!未定义书签。第1章结论红外线光学技术被广泛认为已经是在近几十年里逐步逐渐发展壮大起来的新兴光学技术。红外线激光辐射微波是一种十分丰富的电子放射性红外波谱无线信号探测资源，目前它已经被广泛地研究应用于电子工业、农业、国防、日常生活、医疗健康等多个正反面应用领域，比如利用红外线激光辐射微波加热、红外线辐射治疗仪、红外线辐射通讯、金融保安在线监测监控系统、红外线辐射遥控等。红外线家用遥控仅仅仅只是这种红外线众多应用领域里其中的一个小小的的分支，目前在我们的家用遥控电器中被广泛地投入应用的产品诸如遥控彩电电视遥控器、空调遥控器等，都主要是由于采用这种红外线进行遥控。针

3、对目前传统电子机械锁的不同性能缺点及针对关键部位的防制安全性强化要求，设计部推出了一种红外技术遥测式高端电子识别密码锁。因为感光紫外线在室内环境具有很好的辐射遮蔽性，保密性，环境空气中的紫外光线对它的辐射作用范围影响很小，抗干扰能力强；且一般使用此类感光发射、接收感光元器件的工作电路简单且不必要具有特殊的使用条件和工作环境。所以既能有效满足安全防护措施设计方面的实际需求，又同样能有效实现专门安全环境下的特定设备使用者的要求。目前国内外的关于智能自动密码门门锁系统的主要应用关键技术和行业发展战略方向的不断深入应用研究及其应用发展仍然保持有三个智能密码锁的特点，其中包括了非接触式的智能密码锁、接触

4、式的智能密码锁和智能显示密码解锁标志和智能自动识别特定门锁密码时的智能锁关键控制系统，然而这些关键技术都仍然是互相对应的，并且还是存在不同一定程度上的技术缺陷。例如;接触式密码卡片输入密码与解锁系统的卡片制作过程成本相对较低，体积小，卡片本身不一定不需要任何一个外接专用电源，但是由于使用模式的不同，接触式的密码卡片极易出现损伤，与之相比的红外线遥控解码器就显得更为耐用，且红外线解码器的成本、效率和便携式都比接触式的更加便利，而且该遥控系统还不仅可以同时实现各种近距离的红外遥控，使用管理起来也十分简单。而且它已与基于PC计算机的大型门禁数据库完美结合，可以帮助构建一套完整的星级酒店各类大型房间门

5、禁管控监测服务管理信息系统。第2章系统概述2.1系统组成整个系统主要组成包括发射板与接收板两大模块。其中载波发射块主要部分由单片机mcs-51、载波信号发生器、调制器和放大器集成电路、红外信号发射控制电路组成；51单片机、继电器和红外机械锁等主要元件部分构成。组成框图见下图2-1所示。红外接收头红外发射器蜂鸣器图2-1红外遥控密码锁系统框图为了尽量地地减小本软件设计系统的工作重量，在本系统设计工作过程中我所采用的每台数控单片机平均最大工作输出功率约805Io发射芯片模块中我们常见的一个载波信号发生器主要的就是由4060分的变频器和晶振两个大部分元件组成，而一个红外线载波发器由红外线载波发射器和

6、二极管组成的接收控制电路，载波接收芯片模块内部的一个红外线载波接受控制元件也就是这个组成部分的也就是一个特殊的载波专用接收芯片0038bo遥控开锁装置主要是利用8051单片机，将红外线作为控制电路的一个组件,配合一个遥控器，控制电路中的发光二极管直接向机器发出红外线，可以检测到机器的红外测试部分，然后解码检查接收到的红外信号方向是否正确遥控开锁执行遥控开锁任务；如果信号错误就发出警报。具体的密码操作锁定方式一般为：在智能键盘或电动遥控器板上输入5位有效正确的符号密码时按号按键进行密码确认，接收端同时输出一个电磁高电平控制信号号并使一个电磁自动锁定器停止锁定动作，完成一次开锁。同时，电路也可能会

7、自动进入一个延时工作状态，延时5秒钟后，电路将自动重新恢复至初始化或关闭的工作状2.2功能概述(1)红外遥控解码所由1602液晶显示屏、发光二极管开锁指示灯、继电器模拟开锁和矩阵式触控按键进行解锁的设计。(2)设置相关的报警功能和键盘锁定功能，为防止意外发生。触发条件为:密码连续输错三次后，该系统就会锁定键盘并且利用蜂鸣器进行报警提示，如若意外输错，键盘，将在一分钟后自动解锁。(3)开始由厂家的默认密码锁定，可以随时更改自己的密码，在更改密码时必须输入现在使用的密码，然后再输入两次要更改的密码，以防操作失误从而导致密码丢失，而且该密码必须是六位数的密码，该密码必须由6位数字组成(0-9)o(4

8、)为防止输错密码，设计了相关的回退操作可以逐个清除输入的数字，且为了让该产品极具耐用性,在内部使用了AT24C02的芯片进行对密码的保存。(5)节约液晶屏的损耗，如果持有者在30秒未进行任何操作，液晶屏将会自动熄灭，想要重新激活只需再按下任意按键即可。(6)如果不小心将自己设计的密码遗忘，那么只需要按住密码还原键三秒即可揩密码回档成出厂密码。(7)可控的真实电磁锁。第3章硬件设计3.1 硬件介绍3.1.1 AT89S52AT89S52单片机在相关的电子行业中有着极为广泛的应用途径，因为其电压低、高性能和可以反复擦写操作的8kbytes以及可以反复读取的256bytes随机存取数据存储器广受电子

9、领域的喜爱。该产品的内部兼容标准是MCS-51指令系统，且使用了ATME1企业的高精准、高密度、不易流失的存储技术，在单片机内还拥有八位中央处理器以及F1ash的单独储存单元。S52单片机可以和F1ash储存器互相结合，其内的AT89C52拥有40个引脚、32个外部双向（I/O）端口支持输入/输出、3个16位可编程定时器、2个外中断口、两个全双工串行通信口和2个读写口线，让其支持在线编程，再利用F1aSh储存器的可反复擦写的特性，让该单片机的研究和开发成本大幅度的降低。PDIP、PQFQ/TQFP与P1CC是三种S52单片机的封装形式，从而满足不同需求的消费者和人群。3.1.2 显示驱动MAX

10、7221Max7221是由一家美国maxim公司自主研发的一款用于串行电源输入/并用驱动进行输出的共阳极信号的电源驱动装置来显示。Max7221芯片的核心由8位7段的条形数字（Med）进行图文显示。操作方式很简答，符单片机内部的3个引脚接口对接该芯片即可，最高可以实现IOmhZS的串行口。该型芯片的选取编码与位译码的编码方式极具特色，它不仅可以同时允许翻译用户自由地选择多种用于翻译软件译码的选取方式并且同时进行多种译码选位，而且，每个翻译显示位都同样可以用户能够随时进行个别地寻址和复制刷新，而不必再根据需要再次复制和刷新重写其他的翻译显示位，这就可以使得整个软件的翻译编程变得简便且灵活度较高。

11、另外，它还同时具有对各种数字和无线模拟图像亮度的自动控制以及与它的spi,串行相互的兼容等强大优势。一个便捷的四位多线通用串行设计借口就是它能够招所有的四线通用阵列微处理器直接联系在一起来。每一次更新数据都让用户可以快速找到寻址，在更新的过程中无需再改写全部的数据。max7221同样也可以允许一个用户为每一个新的数据符号进行一种选择性的编码或者用户是不需要进行选择编码。整个控制装置过程中的控制设备主要功能包括一个150Ua的低电源功耗自动打开关闭控制模式，会自动控制模拟数字、仿真图像的亮度，且可以储存和读取多位用户的寄存信息，并在一个屏幕上同时显示1-8位的亮度数据，还有一个内置可以同时让所有

12、的1ED自动同时发光的亮度检测控制模式。3.2 系统及硬件设计3.2.1 系统设计Max7221主要由接收模块和发射模块两个模块组成，Max7221的内部组成零件主要由机械师、继电器、红外接受电路、AT89S52单片机构成接受模板；载波发生器、调制放大电路、红外线发射器MCS-51单片机构成发射模板，如图所示。载波rA图3-1系统结构框图系统的运行过程如下：首先，发送模块中的单片机接收到外部命令后，在规定的时间内连续20次相同间隔所产生相同的数码，然后通过调制电路将信号调制成载波信号，再将调制后的信号放大，引导发光二极管发射红外信号。接收端的红外接收装置OO38B对发射的红外调制信号进行前置放

13、大、限幅滤波、检波等一系列处理，然后对原始数字指令信号进行单独解调，再将解调后的信号与发射模块的原始信号进行比较，与数字指令信号进行比较。如果比较结果相同超过15次，则该系统默认接受波段正确，随后用数字信号控制继电器工作,最后密码的的解锁和闭合由继电器进行控制。3.2.2 硬件结构本系统的核心以AT89S52为核心，并设计以下几个应用程序：开锁/闭合功能模板、密码存储/读取模板、蜂鸣器报警模板、红外线发射/转换模板和单片机模板。3.3 装置设计3.3.1 发射装置常用的光发射器分别被简称为红外光和发光二级二极管它主要用途是在用于电视机、影碟机、声学仪和音频信号传输控制装置、空调等各种红外光的遥

14、控控制系统中一种不可或缺的重要电子元件，它揩红外脉冲信号编码作为遥控器的指令用红外光的发光控制二极管向各个受控控制装置内部发射并输出一条条的红外线，当被它所控制的各个装置中均大都配备了只有一个信号相应的一条红外光控制信号发射转换控制电路电子元件，通过这个信号转换把与之信号相应的一条红外光发射信号转换成红外电信号。这里最常使用的型号是红外红内发光发射二极管，例如1ese3O3ph3O3,外形与其他红内红外发光发射二极管例如Ied相似。该产品的发光器基本以蓝色的红外线为主，为0.93m,且该发光管在工作时的电流一般小于20ma,压降大约为1.4Vo为了能够满足各种类型的限流工作电压，回路中往往通常

15、会需要串联一个小型限流稳压电阻。当一个发射大量红外线光的除尘器经过去接受控制发送到一个相应的被无线接收的和受控制的设备时，无线发射功率的峰值，与红外线所接收控制的发射距离成正比。因为要尽可能的对红外线脉冲进行传输点的增加以及有效的控制，所以需要红外脉冲随时处于工作状态，因为它对脉动红外光（脉冲调制灯或激励荧光灯）的有效控制传输和红外脉冲直流峰值输入电流的持续增长与红外脉冲直流峰值输入电流的持续憎长速度成正比，只需尽量地不断提高红外脉冲的直流峰值输入电流，就非常有利于可以也能够尽量多地增加对脉冲红外光的有效控制和增加传输点的距离。提高电流峰值最大输入脉冲电流的主要技术手段，是通过最大减小输入脉冲的最大占空比，即最大压缩输入脉冲管的宽度。减少发光脉冲间的占空比也就是可以直接使得小损耗功率的红外无线发光发射二极管从发光脉冲到红外发射节点距离的时间长短大大小幅度地有所增加。要正确使用红外脉冲发光驱动二极管被用来直接产生一个已经调制好的激光，仅仅就需要将一个红外脉冲源的电压在红外驱动二极管上进行附着。红外激光辐射源的发射控制电路基本结构如图所示。C4第TC5T卜30pFX2CRYSTA1-U3XTA11199XTA12RST图3-2发射控制电路3.3.2 接收装置本次设计采用的红外线一体化接收器为hsOO38,虽然常