1、本科生毕业设计(论文)红外遥控电子密码锁的设计 院 系 信息科学与工程系 姓 名 学 号 专 业 指导老师 年 四 月 三十 日摘要本设计是以STC89C52为主要芯片，以中断、计数等基本工作方式来控制、判断外部器件的工作、工作状态，结合采用数字信号编码的基本算法，用红外遥控器遥控发送密码、再用红外接收管接收密码，单片机根据红外接收管导通与否和持续时间结合二次调制方式的基本算法还原遥控器发送的密码，再与外部储存器AT24C02储存的密码对比，判断密码是否正确，辅助以LCD12864显示用户的操作结果，以蜂鸣器提醒，再通过矩阵键盘实现输入或修改密码等基本功能实现红外电子密码锁的设计。该设计运用了
2、C语言编写程序，简单、明了，很好的实现了红外通信的要求。在以往设计的基础上，该设计添加了在线烧写程序，极大的方便了用户使用，特别是为工业生产带来了极大的便利。红外电子密码锁具有成本较低、操作方便、体积小、无污染、反应速度快等优势，具有很好的市场价值。关键词： 红外遥控；红外接收；报警器；电子密码锁；单片机AbstractThis design is based on STC89C52 as the main chip to interrupt, counting the basic work such as ways to control, judge the external devices
3、 work, work status, combined with the basic algorithms of digital signal coding, with infrared remote control remote sending the password), then use the infrared receiving tube receive password, SCM according to the infrared receiving tube conduction or not and the duration of the reduction of modul
4、ation mode algorithm combining with the remote control to send password, compared with external packet AT24C02 stored password again, to determine whether a password correctly, auxiliary to LCD12864 display the users operating results, with a buzzer to remind, again by matrix keyboard input or chang
5、e the password of basic functions such as infrared electronic combination lock design.This design USES the c language program, simple, clear, good for infrared communication requirements.On the basis of the previous design, the design added online burning program, great convenience to users, and esp
6、ecially for the industrial production has brought great convenience.Infrared electronic combination lock has low cost, convenient operation, small volume, no pollution, the advantages of the reaction speed, has the very good market value.Keywords: infrared remote control ，infrared receiving ，alarm ，
7、electronic password lock ，single chip II目录一、 绪论11.1 设计背景11.2 市场前景21.3 设计任务31.4设计思路3二、 硬件电路设计与实现52.1 AT24C02模块52.1.1器件及原理介绍52.1.2电路实现62.2 红外通信模块62.2.1遥控发射器及其编码62.2.2电路实现82.3矩阵键盘模块92.4显示模块92.4.1 LCD12864介绍92.4.2LCD12864电路图102.5蜂鸣器模块102.6单片机最小系统模块11三、 软件设计113.1 程序流程图123.1.1主程序流程图123.1.2 键值判断流程图123.1.3
8、开锁流程图133.1.4 密码修改流程图143.1.5 红外接收流程图153.1.6 按键扫描流程图163.2 程序设计（见附录二）17四、 总结17参考文献18致谢20附录20附录一21附录二21I一、 绪论1.1 设计背景现代社会盗窃事件频频发生，主要因为传统的机械锁具结构简单、制作工艺落后，无法阻止技术手段的破坏。面对这一现状，新时代提出了锁具必须革命的迫切的要求。20世纪70年代，随着微电子技术的应用，出现了磁控锁、声控锁、超声波锁、红外线锁、电磁波锁、电子卡片锁、视网膜锁、遥控锁等。这些高科技锁有机械锁所无法比拟的高保密性能。红外遥控电子密码锁结合电子技术、通信技术、遥控技术为一体，
9、具有编码量多、安全性强、可修改密码、密码错误报警、低功耗等优点，同时可以实现远程控制，能为保卫系统提供极强的可靠性和安全性，因此有很高的实际应用价值。 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、闭锁任务的电子设备。现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心，通过编程来实现的。其编码数量巨大，随机开锁的可能性几乎为零，性能和安全性已大大超过了机械锁。红外遥控是一种无线、非接触控制技术，具有抗干扰能力强，信息传输可靠，功耗低，成本低，易实现等显著优点，被诸多电子设备特别是家用电器广泛采用。由于红外线在频谱上位于可见光之外，所以抗干扰性强，具有光波的直线传播特
10、性，不易产生相互间的干扰，是很好的信息传输媒体。信息可以直接对红外光进行调制传输，例如，信息直接调制红外光的强弱进行传输，也可以用红外线产生一定频率的载波，再用信息对载波进调制，接收端再去掉载波，取到信息。从信息的可靠传输来说，后一种方法更好，这就是目前大多数红外遥控器所采用的方法。由于红外线遥控不具有像无线电遥控那样穿过障碍物去控制被控对象的能力，在红外遥控技术时，不必要像无线电遥控器那样，每套要有不同的遥控频率或编码，所以同类产品的红外线遥控器，可以有相同的遥控频率或编码，也不会出现遥控信号“串门”的情况。这对于大批量生产以及在家用电器上普及红外线遥控提供了极大的方便。而且红外线为不可见光
11、，因此对环境影响很小，再红外光波动波长远小于无线电波的波长，所以红外线遥控不会影响其他家用电器，也不会影响临近的无线电设备。同时反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠，可以应用工业设备中。在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外遥控技术不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰，还可避免人体直接接触危险因素。所以红外遥控是目前使用很广泛的一种通信手段。1.2 市场前景红外遥控是目前家用电器中用得较多的遥控方式，在数字投影机、DVD、VCD、录像机、电视机、车载影音导航系统等被广泛的应用。由于红外遥控不影响周边环境、不干扰其他电器设备，其无法穿透墙壁，故不同房间的家用电器可使用通用的遥控器而不会产
12、生相互干扰;电路调试简单，只要按给定电路连接无误，一般不需任何调试即可投入工作;编解码容易，可进行多路遥控。近年来随着生活水平的提高，人们更加注重生活质量，更乐意去享受方便快捷的生活方式，而红外密码锁恰恰具有使用方便、操作简单、价格低廉等特点，可以给人们的生活带来了极大方便而受到广大人们的欢迎。又因其有着广泛的应用，因此其发展前景可观。1.3 设计任务 设计一个采用红外遥控的电子密码锁软硬件。其特点如下：1）保密性好，编码量多远远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零。2）密码可变，用户可以随时更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免人员的更替而使锁的密级下降。 3）误码输入保护，当输入密码多次错误
13、时，报警系统自动启动。4）无活动零件，不会磨损，寿命长。5）使用灵活性好，不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁。6）电子密码锁结构简洁，故障率低，密码输入操作简单易行。7）通用性强，可根据需要安装在不同的设备上。8） 硬件成本低廉，软件简洁可靠，易于批量生产。1.4设计思路本设计是以STC89C52为核心控制器件。本设计是通过STC89C52与AT24C02之间交换密码后，再与用户通过键盘或红外遥控器发送过来的密码作对比，再用LCD12864显示操作结果，用蜂鸣器提示电子锁是否打开，从而实现红外遥控电子密码锁的设计，其工作原理图如图1.1所示：37编码调制红外发射接收放大输入密码解调解码验证密码图1
14、.1工作原理图二、 硬件电路设计与实现2.1 AT24C02模块2.1.1器件及原理介绍AT24C02串行E2PROM具有I2C总线接口功能，功耗低，宽电源电压(根据不同型号2.56.0V)，工作电流约为3mA，静态电流随电源电压不同为30A110A。AT24C02引脚如图2.1所示：图2.1 AT2402引脚I2C通信原理：I2C总线进行数据传送时，时钟信号为高电平期间，数据线上的数据必须保持稳定，只有在时钟线上的信号为低电平期间，数据线上的高电平或低电平状态才允许变化，如图2.2所示。SCL线为高电平期间，SDA线由高电平向低电平的变化表示起始信号；SCL线为高电平期间，SDA线由低电平向高电平的变化表示终止信号，如图2.3所示：图2.2 波形图1图2.3波形图22.1.2电路实现A0 、A1 、A2作为地址线，因在此只有一个器件，故全都接GND。SDA作串行数据读写端接P1.2口，SCL作为时钟信号接P1.1口。图2.4 AT24C02硬件结构2.2 红外通信模块2.2.1遥控发射器及其编码 遥控发射器专用芯片很多，根据编码格式可以分成两大类，这里我们以运用比较广泛，解码比较容易的一类来加以说明，现以日本NEC的UPD6121G 组成发射电路为例说明编码原理，
