基于单片机的红外遥控电子密码锁
摘要
随着社会科技和人们的生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，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呢。
红外电子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，从而实现了遥控，也可以配备一个结构简单的接触式通讯接口，坚固并且防损。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。特别适用于那些正常人体不宜接近的特殊场合，比如高辐射区、高传染区等。
本设计以单片机AT89S52作为密码锁监控装置的检测和控制核心，分为主机和从机，实现钥匙信息在主机上的初步认证注册、密码信息的加密、红外传输、钥匙丢失报废等功能。根据51单片机之间的串行通信原理，利用红外来传输，这便于对密码信息的随机加密和保护。而且采用红外遥控相对于机械锁和键盘输入的电子密码锁具有较高的优势。如红外线发射装置采用红外发光二极管，遥控发射器易于小型化且价格低廉；采用数字信号编码和二次调制方式，不仅可以实现多路信息的控制，增加遥控功能，提高信号传输的抗干扰性，减少错误动作，而且功率消耗低；红外线不会向室外泄露，不会产生信号串扰；反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。所以红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。软件设计采用自上而下的模块化设计思想，以使系统朝着分布式、小型化方向发展，增强系统的可扩展性和运行的稳定性。测试结果表明，本系统各项功能已达到本设计的所有要求。
关键词红外线遥控电子密码锁单片机
目录
1 绪论········································································································错误！未定义书签。
1.1引言 (1)
1.2红外通信基本原理 (2)
1.3设计要求 (3)
1.3.1基本要求 (3)
1.3.2说明 (3)
2系统设计 (3)
2.1通信接口组成及工作原理 (4)
2.2红外钥匙（从机）组成及工作原理 (4)
2.3红外遥控门锁（主机）组成及工作原理 (5)
2.2.3红外钥匙（从机）和红外遥控门锁（主机）之间的通讯协议 (5)
3方案选择和论证 (6)
3.1红外编码和发射模块 (6)
3.2红外解码和接收模块 (8)
3.3红外钥匙（从机）子系统设计 (10)
3.4数据存储模块设计............................................................................错误！未定义书签。1 3.4.1AT24C01芯片介绍 .........................................................................错误！未定义书签。1 3.4.1.1管脚介绍......................................................................................错误！未定义书签。2 3.4.1.2器件地址的约定..........................................................................错误！未定义书签。2 3.4.1.3应答信号......................................................................................错误！未定义书签。2 3.4.1.4AT24C01写操作..........................................................................错误！未定义书签。2 3.4.1.5AT24C01读操作..........................................................................错误！未定义书签。3 3.5红外遥控门锁系统设计....................................................................错误！未定义书签。5 3.5.1数据存储模块设计.........................................................................错误！未定义书签。6 3.5.2红外接收模块设计 (216)
3.5.3红外发射模块设计 (216)
3.5.4开锁驱动模块设计·········································································错误！未定义书签。6 3.5.5工作显示模块设计·········································································错误！未定义书签。6
3.6红外遥控电子密码锁总体原理图和PCB板图设计 (16)
3.7电路的仿真 (19)
3.7.1Proteus ISIS软件简介 (19)
3.7.2红外电子密码锁电路的仿真.........................................................错误！未定义书签。0 4系统软件设计.......................................................................................错误！未定义书签。0 4.1K EIL U V ISION 2软件简介.. (21)
4.2系统功能子程序 (21)
4.2.1数据读写模块.................................................................................错误！未定义书签。1 4.2.2红外数据发射模块设计.................................................................错误！未定义书签。2 4.2.3红外数据接收模块设计.................................................................错误！未定义书签。3 4.2.4红外钥匙（从机）子系统软件结构设计.. (25)
4.2.5红外遥控门锁（主机）子系统软件结构设计 (306)
4.2.6红外钥匙（从机）主程序框图 (316)
2.2.7红外遥控门锁（主机）主程序框图 (28)
5系统调试 (29)
5.1调试仪器 (29)
5.2整体调试 (29)
5.3硬件单元调试 (29)
5.3.1红外钥匙（从机）调试 (29)
5.3.2红外遥控门锁（主机）调试 (29)
5.4软件调试 (30)
6结论 (30)
致谢 (31)
参考文献 (32)
英文摘要 (33)
附录 (35)
毕业论文（设计）成绩评定表 (52)
1 绪论
1.1 引言
锁是置于可启闭的器物上,用以关住某个确定的空间范围或某种器具的,必须以钥匙或暗码打开的扣件。锁具发展到现在已有一百多年的历史了，人们对它的结构、机理也研究得很透彻，因此，不用钥匙就能打开的方法和工具也层出不穷。现代人类文明社会里，由于社会中各种矛盾冲突十分剧烈，人们的思想道德观念，价值观念，文化修养水平等差异，群众中良莠不齐，善良的人们能够自觉规范自已的行为，“非礼不为”，虽无钥匙亦不会乱闯。然而，那些毫无道德观念的盗贼却想方设法利用高科技手段撬门开锁，使广大居民防不胜防。
为什么会出现这种情况呢？因为传统锁具都存在致命的弱点：
第一、锁芯采用常见的铜、铝、锌等材料，抵抗不了强力破坏；
第二、锁具制作工艺，技术落后，无法阻止技术手段的开启。
目前，市场上很多国内外的锁具，实际上都不具备真正的防盗功能。在惯偷面前，两根钢丝或几件简单的工具就可以把这些锁打开，有的惯偷甚至公开扬言：“没有我打不开的锁。”其实，不是他们多高明，而是一般锁具技术原理太过简单。面对这一残酷的现状，新时代提出了锁具必须革命的迫切的要求。
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，不同声音，不同磁场，不同声波，不同光束光波，不同图像。（如指纹、眼底视网膜等）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。
本设计就是其中的一种，红外遥控电子密码锁。本设计是利用红外传输为途径，方便远距离开锁，不用像传统锁那样一定要将钥匙插进锁里才能开启；利用单片机来随机产生密码并加密，防止了在开锁时被人中途拦截了密码信息而复制出另外的钥匙来，这是因为密码是随机产生的，每次开锁的具体密码均是不一样的，所以就算窃取了上次开锁的密码也是不能将锁打开。本设计的最大特点就在于采用了双单片机的双向通讯，密码是在锁与钥匙两边均有加密的，从而杜绝了开锁信息被盗取的可能性。该设计具有使用方便、操作简单、价格低廉等特点，特别适用于那些正常人体不宜接近的特殊场合，比如高辐射区、高传染区等。
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1.2 红外通信基本原理
红外遥控是单工的红外通信方式，本设计的红外遥控采用以通信方式为基础的红外遥控，而且本设计也使用了红外通信技术，故着重分析红外通信的基本原理。
红外通信是利用红外技术实现两点间的近距离保密通信和信息转发。它一般由红外发射和接收系统两部分组成。发射系统对一个红外辐射源进行调制后发射红外信号，而接收系统用光学装置和红外探测器进行接收，就构成红外通信系统。
红外线是波长在750nm至1mm之间的电磁波，它的频率高于微波而低于可见光，是一种人的眼睛看不到的光线。红外通信一般采用红外波段内的近红外线，波长在0.75um至25um之间。红外数据协会（IrDA）成立后，为了保证不同厂商的红外产品能够获得最佳的通信效果，红外通信协议将红外数据通信所采用的光波波长的范围限定在850至900nm 之内。
红外通信的基本原理是发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号（载波信号），通过红外发射管发射红外信号。常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制（PWM）和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制（PPM）两种方法。脉时调制（PPM）是红外数据协会(IrDA)和国际电子电工委员会(IEEE)都推荐的调制方式，本设计采用脉时调制方法，即用两个脉冲串之间的时间间隔来表示二进制信息，数据比特的传送仿照不带奇偶校验的RS232通信，首先产生一个同步头，然后接着8位数据比特，如图1-1所示。
图1-1 PPM调制波形图
载波信号的频率 f=38KHz，载波周期T=26.32us，本设计使用单片机软件产生载波，取T=26us，脉冲宽度t1=10T=260us，二进制数0的脉冲串周期t2=500us，二进制数1的脉冲串周期t3=1000us。
普通的红外遥控采用面向指令的帧结构，数据帧由同步码，地址码和指令码组成，指令码长度多为8～16个比特，传送多字节遥控协议时效率偏低，而增加指令码的长度不
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利于接收器同步，为此本设计选用一种面向字节的帧结构，采用类似于异步串行通信的帧结构，每帧由一个起始位（二进制数0）、8个数据位和2个停止位（二进制数1）构成，如图2-8所示。每帧传送1个字节的数据，帧与帧间隔大于2ms，帧结构不含地址信息，寻址问题由高层协议解决。
图2-2 数据帧结构示意图
由于红外光存在反射,在全双工的方式下发送的信号也可能会被本身接收，因此，红外通信应采用异步半双工方式，即通信的某一方发送和接收是交替进行的。
1.3 设计要求
1.3.1 基本要求
⑴通过红外遥控，单片机之间的串口通信来实现近距离遥控开锁。
⑵利用软件来加密和解密，加强密码的安全性。
⑶锁和钥匙要成配套，不同套之间的钥匙和锁不能使用。
⑷要有钥匙丢失之后，可将该钥匙报废的功能。
1.3.2 说明
⑴红外通信元件不限，其安装位置及安装方式自定。
⑵红外传输要有1M以上的距离。
⑶单片机类型不限，经济实用，性价比高为上。
⑷单片机内的序列号是产品在出厂时就已经设定，无法更改。
2 系统设计
根据设计任务要求，本设计的系统结构框图如图2-1
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图2-1 系统结构框图
2.1 通信接口组成及工作原理
通信接口电路是连接前台计算机和红外钥匙、红外遥控门锁的的通信桥梁。它通过一个RS-232串行通信接口将红外钥匙和红外遥控门锁连接到计算机。其结构框图如图2-2：
RS-232-C标准是最简单最常用的串行通信标准，该标准是美国电气工业协会(EIA)1969制订的。RS-232-C标准传输信号采用RS-232-C
图2-2 通信接口结构框图
逻辑电平，与TTL（0～5V）、CMOS（0～15V）逻辑电平完全不同：逻辑0电平规定为+5V～+15V之间，逻辑1电平为-5V～-15V之间，因此，一般使用专用芯片把微处理器信号电平(TTL电平) 转换为RS-232-C电平。该标准的传输速率只能达到20kb/s,最大传输距离15m。
RS-232-C通信口与计算机连接常用DB25插座和DB9插座，其接口连线分三种：信号线、握手线与地线。
RS-232-C通信握手方式有两种：硬件握手和软件握手，常用的近距离通信采用软件握手方式，三根数据线和地线就可以连接起来通信。
2.2 红外钥匙（从机）组成及工作原理
红外钥匙是红外遥控密码锁的遥控器部分，红外钥匙内部存储了本套系统的序列号、注册及加密方法等信息。其结构框图如图2-3：
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图2-3 红外钥匙结构框图
红外钥匙采用软件编码方式，取代传统的专用芯片编码。在待机状态下，整个红外钥匙系统工作在完全掉电方式，当有键盘按下，系统上电工作，发射一个信息给主机，然后接收了主机发过来的随机密码信息，再将接收到的休息加密经红外线调制后发射出去。
2.3 红外遥控门锁（主机）组成及工作原理
红外遥控门锁是整套系统的主控部分，其内部包含了本套系统的序列号及其识别方法、注册信息、随机密码的产生机制和解密从机密码及郊验等信息。其结构框图如图2－4：
图2-4 红外遥控门锁结构框图
待机状态下，红外遥控门锁系统工作在完全掉电状态，整个系统除了实时时钟电路和红外检测开关外，均不加电。当有检测到有红外线时，打开电控开关，系统上电工作，开始接收红外线数据。收到信息后就产生一个随机数发送给从机，当接收到经过从机将发过去的随机数与本套系统序列叫加密后的信息，就解密并检验解密后的序列号是否正确，否就继续等待，是就通过。
2.4 红外钥匙（从机）与红外遥控门锁（主机）之间的通讯协议
第一步：从机：“我来了”；
主机：“谁啊”＋m1（随机数）；
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第二步：从机：m1与序列号（一套钥匙与锁唯一且独一的固定号码，出厂时固加硬件上的）加密后得到N1,发数N1；
主机：N1与m1解密后得到序列号，比较序列号是否相同，不同继续等待握手，相同时，发送“密码”＋m2（随机数）；
第三步：从机：m2与密码加密后得到N2,发送N2；
主机：N2与m2解密后得到密码，密码相同则继续，不同继续等待握手，相同时发送“新的密码”＋新的密码；
第四步：从机：保存密码，将密码再返回给主机；
主机：密码对了，发送“结束”，开锁；不对，再发送密码；
从机：结束。
注册协议：
第一步：同上；
第二步：不同时同上；相同时，发送“注册啦”＋密码；
第三步：从机：保存密码，将密码返回给主机；
主机：密码对了，注册完毕，发送“结束”，不对重发。
3 方案选择和论证
3.1 红外编码和发射模块
方案一：专用芯片解决方案。
专用红外编码芯片种类很多，如日本三菱公司的M50426AP、PT2262、BL9148、ZD6631等，此类芯片一般集载波振荡、编码、发射于一体，具有很强的抗干扰能力，外围电路简单，使用很方便，而且价格也很低。通用的遥控器上大多使用此类专用芯片。
但是，专用芯片也有致命的弱点：专用芯片的应用灵活性很差，其内部编码已经固定，无法修改内部数据，不适用于经常需要改动传送数据的场合；专用芯片几乎都是面向指令型的编码遥控方式，传输效率较低；大多数的专用芯片的内部编码及技术数据已经公诸于世，会产生安全漏洞。
方案二：微处理器与专用芯片组合解决方案，见图3-1。
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图3-1 PT2262红外编码发射电路
该方案由微处理器与专用编码芯片PT2262组合完成编码工作，载波产生由MC4011与38KHz晶振一起构成，振荡产生38KHz方波。
PT2262的功能是让待发射数据以6位为一体的方式并行发出。PT2262把6位并行数据转换成串行数据，减轻编程负担，使传输速度更快。PT2262的A6/D0～A11/D5共6个复用端口全部用作数据口，则PT2262自动把微处理器送出的6位数据变成串行数据从Dout口发出。
该方案可由微处理器任意制定密码位数、编码解码算法和同步信号，大大提高了数据保密度。其缺点是由于使用了PT2262，增加了硬件成本和电路复杂性。
方案三：微处理器单独解决方案。电路如图4-2所示。
图3-2 软件编码发射电路
该方案使用微处理器的I/O口直接产生38KHz已调波，驱动红外发光二极管，发射红
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外数据。38KHz方波由CPU的定时器产生或由软件编程产生。
红外编码工作由软件完成，因此，红外编码方案可以任意设计，外部只需配接非常简单的硬件电路，大大降低了了电路的复杂性，有利于降低成本，减小遥控器的体积。
由于使用软件编码方案，占用了CPU的一定的时间，CPU处理速度受到一定的影响，但是，对于遥控器这一类功能比较单一的系统来说，处理任务比较少，根本影响不了CPU 的处理效率，仅仅是增加了软件编程的负担。
经比较，方案三既可满足题目要求，电路又非常简单，硬件成本又很低，仅仅是增加了软件的编程负担，使得红外编码非常灵活，所以采用该方案。
3.2 红外解码和接收模块
方案一：分立元件解决方案，电路如图3-3所示。
图中RD1为红外接收管；R3、R4，VT1构成反相放大器；VT2、R5、C2构成滤波器，滤掉38KHz的高频载波；R6、R7、VT3构成整形电路，
图3-3 低电压红外接收电路
将滤波后的波形处理为较好的方波；C1、C3为耦合电容；R2为限流电阻，当接收到较强的信号是保护VT1。
该方案最大的优点是供电电压比较低，可用两节电池3V电压供电。
但是，由于电路使用分立元件构成，其稳定性和抗干扰能力不高，影响红外数据传输的准确性。
方案二：集成电路解决方案，电路如图3-4所示。
该方案使用一体化红外接收器，集红外接收和放大于一体，不需任何外接元件，就能完成从红外接收到输出与TTL电平兼容的所有工作，而体积和普通的塑封三极管大小一样。
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图3-4 TL1838接收电路
TL1838一体化接收头的简介：
TL1838的管脚分布如图4-5所示，2脚、3脚分别为地电源和地，1脚是解调信号输出，其电平与TTL 兼容。TL1838系列特性如下： 38KHz 宽电压一体红外接收头 作电压：2.7～5.5V 工作电流：1.4mA 距离：15M 频率：38K 角度：±45° 波长：940nm 铁壳：有
TL1838是黑色环氧聚光透镜，滤除了可见光的干扰。内含红外线PIN 接收管、选频放大器和解调器。
当红外线发射器发出的信号经空间传送到TL1838时，它内部的PIN 红外线接收管将红外线转换为电信号，该信号经选频放大、解调后由1脚输出与TTL 电平兼容的电信号，该信号可以直接送入微处理器进行处理。
TL1838的输出波形如图3-6所示。当接收到频带内的红外信号时，TL1838接收器会输出低电平，否则数据高电平，从而“将时断时续”的红外信号解调成原来的连续方波信号。
图3-5 MK0038引脚图
Figure3-5 TL1838 Pin Configuration
图3-6 (a) 已调制红外信号 (b) TL1838输出信号
TL1838的优点是稳定性好，抗干扰能力很强，外围电路非常简洁，成本又不高，适用于各种红外遥控和红外数据传输，是替代其它红外接收放大器的理想元件。而且它的工作电压是2.7～5.5V，有效传输距离为15M,是一款性价比很高的红外一体化接收头。
经比较，方案二既可满足题目要求，电路又非常简单，硬件成本又很低，通过软件编程，使得红外编码非常灵活，所以采用该方案。
3.3 红外钥匙（从机）子系统设计
根据红外遥钥匙（从机）的功能需求和总体设计方案，建立红外钥匙（从机）的逻辑框图，如图3-7所示。
红外遥控器（钥匙）的硬件特点：
●硬件以美国ATMEL公司的AT89C2051为控制核心，DIP-20封装，体积小，功能齐全，工
作电压范围2.7V～6V；（考虑到价格等因素，实验用AT89S52）
●设置电压监控功能，当电源电压低于2.75V时，产生一下下降沿脉冲，向单片机申请
电压低中断；
●低功耗控制电路管理整个系统的电源，待机状态下，低功耗控制电路关闭整个系统的
电源，系统功耗几乎为零；
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图3-7 红外遥控器逻辑框图
3.4 数据存储模块设计
由于红外钥匙（从机）大部分时间工作的掉电状态下，因此，有必要对红外钥匙（从机）正常工作所需的数据进行保护，例如红外钥匙（从机）本身的序列号和加密程序，由于实验所有的单片机内存储空间有限，所以本设计采用了串行EEPROM AT24C02，电路原理图如图3-8所示。
图3-8 数据存储电路
红外钥匙（从机）的加密程序和主机产生的密码存放在AT24C02中，当需要更改或读取密码时，只需对AT24C02里的数据更改或读取。该电路要注意的是SCL、SDA必须加上一上拉电阻，阻值为10K。
3.4.1AT24C01芯片介绍：
AT24C01是美国ATMEL公司生产的I 2
C串行E
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PROM。它为可用电擦除、可编程只读存
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储器，自定时写周期，包括自动擦除时间不超过10ms，典型时间为5ms。芯片2.7V至6V 的工作电压，可擦写100万次，数据保存可长达100年，提供8脚DIP和SOIC封装。AT24C01允许在一个写周期内同时对1字节到1页的若干字节进行编程写入，一页的大小取决于芯片内寄存器的大小。
3.4.1.1 管脚介绍：
WP：写保护。将该管脚接VCC，E 2
PROM就实现写保护（只读）。将该管脚接地或悬空，
可以对器件进行读写操作
SCL：串行时钟脚串行输入输出数据时，该脚用于输入时钟。
SDA：串行数据/地址输入脚双向串行数据/地址脚，用来输入输出数据。该脚为射（漏）极开路输出，需接上拉电阻。
A0A1A2：片选或页选地址输入。用于芯片寻址。AT24C01内部无连接。
3.4.1.2 器件地址的约定：
主器件在发送启动命令后开始传送，主器件发送相应的从器件的地址，8位从器件地址的高4位固定为1010。接下来的3位（见图4-11）用来定义存储器的地址，对于AT24C02位无意义。最后一位为读写控制位。“1”表示读操作，“0”表示写操作。
图3-9 AT24C01从器件寻址
3.4.1.3 应答信号
每次数据传送成功后，接收器件发送一个应答信号。当第九个时钟信号产生时，接收器件将SDA下拉为低，通知已经接收到8位数据。AT24C02应答时序如图-10所示
图3-10 AT24C01应答时序
3.4.1.4 AT24C02写操作
字节写
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在字节写模式下，主器件发送起始命令和从器件地址信息给从器件。在从器件响应应答信号后，主器件将要写入数据的地址发送到AT24C01的地址指针，主器件在收到从器件的应答信号后，再送数据到相应数据存储区地址。AT24C01再响应一个应答信号，主器件产生一个停止信号；然后，AT24C01启动内部写周期。AT24C01字节写时序如图3-11所示。
图3-11 AT24C01字节写时序
页写
页写操作时，最多可以一次向AT24C01中写入8个字节的数据。在写入命令后，主器件发送8个字节的数据，每传送完一个字节数据后，AT24C02响应一个应答信号，寻址字节低位自动加1，而高位保持不变。如果主器件在发送停止信号前发送的字节数超过8个，先前写入的数据被自动覆盖。接收到8字节数据后和主器件发送的停止信号后，AT24C01启动内部写周期将数据写到数据区。页写时序如图3-11所示。
图3-11 AT24C02页写时序
3.4.1.5 读操作
对 AT24C02读操作的初始化和写操作时一样，仅把R/W位置为1，有三种读操作方式：立即地址读；选择地址读；立即/选择地址连续读。
立即地址读：
AT24C01的地址计数器内容为最后操作字节的地址加1。如果N=E（AT24C01中E=255），则寄存器将会翻转到地址0继续输出数据，在AT24C01接收到从机地址以后（R/W=1），它首先发送一个应答信号，然后发送8位一字节的数据。主机产生一个停止信号。AT24C02立即地址读时序如图3-12所示。
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图3-12 AT24C01立即地址读时序
选择地址读
选择/随机读操作允许主机对寄存器的任意字节进行读操作。主机首先进行一次空写操作，发送起始条件、从机地址和它想读取的字节数据的地址，在AT24C01应答以后，主机重新发送起始条件位和从机地址位，此时R/W置为“1”。 AT24C01响应并发送应答信号然后输出要求的8位字节数据。主机不发送信号应答，但是产生一个停止位。AT24C01选择地址读如图3-13所示。
图3-13 AT24C01选择地址读
连续读
在连续读方式中，首先执行立即读或选择字节读操作。在AT24C01发送完8位一字节数据后，主机产生一个应答信号来响应，告知AT24C01主机要求更多的数据，对应每个主机产生的应答信号AT24C01将发送一个8位的数据字节。当主机发送非应答信号时结束读操作，然后主机发送一个停止信号。
从AT24C01输出的数据按顺序输出，由N到N+1。读操作时的地址计数器在AT24C01整个寄存器区域增加，这样整个寄存器区域可在一个读操作内全部读出。当超过E（对于24C01, E=255）字节数据被读出时，计数器将循环计数继续输出数据。连续读时序如图3-14所示。
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图3-14 AT24C01连续读时序
3.5 红外遥控门锁子系统设计
根据红外遥控门锁的功能需求和总体设计方案，建立红外遥控门锁的逻辑框图，如图3-15所示。
图3－15 红外遥控门锁逻辑框图
红外遥控门锁硬件特点：
●红外遥控门锁以美国ATMEL公司的AT89S52为控制核心，DIP-40封装，功能齐全，
工作电压范围2.7V～6V；
●低功耗控制电路管理整个系统的电源，待机状态下，低功耗控制电路关闭整个系
统的电源，仅向红外开关和实时时钟供电，功耗只有几十微安；
●红外开关是低功耗控制电路的启动控制开关，当有红外线进入有效区域，红外开
关动作，低功耗控制电路打开电控开关，向系统供电，操作完毕，系统掉电；
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数据存储由串行的E2PROM实现；
3．5．1数据存储模块设计
红外遥控门锁子系统的数据存储模块与红外钥匙（从机）子系统的数据存储模块设计在硬件上基本相同。电路参见下面的电路总图。
3．5．2红外接收模块设计
红外遥控门锁子系统的红外接收模块采用一体化的红外接收集成电路，具体设计在方案比较部分已做详细的论述，在此不再赘述。
3．5．3红外发射模块设计
红外遥控门锁子系统的红外发射模块与红外钥匙（从机）的发射模块几乎相同，具体设计在方案比较部分已做详细的论述，在此不再赘述。
3．5．4开锁驱动模块设计
锁体部分使用技术成熟的电驱动锁，本设计没有涉及到，仅给出开关量输出接口。3．5．5工作指示模块设计
本模块使用了发光二极管指示工作状态，包括开锁成功指示和钥匙注册指示。
3.6 红外遥控电子密码锁的总体原理图和PCB板图设计
系统以单片机AT89S52作为控制中心，完成四方面的功能：红外信号的发射和接收；处理红外传输信号，红外信号的检测；密码的加密和解密；开锁和注册的显示。
单片机AT89S52资源丰富，内含一个8位的微处理器（CPU），8kB的片内程序存储器ROM（Read Only Memory），256B的片内数据存储器RAM（Random Access Memory），四个8位并行I/O接口P0－P3，三个定时/计数器，五个中断源，一个全双工通用异步接收发送器UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter），有片内震荡器和时钟产生电路，内部晶振11.0592M，内置看门狗定时器WDT（Watch Dog Timer）和在系统编程ISP（In System Program） 6 .50。
单片机接收从传感器检测电路输入的逻辑信号和脉冲信号，并将输入的信号进行处理运算，以控制电流或控制电压的形式输出给被控制的单元电路，完成各项任务的要求。为了方便单片机引脚的使用，将单片机所有I/O口引脚用接口引出。在实际应用中，串行通信与单片机控制电路密切相关，因此把串行通信与单片机控制电路联合一起组成单片机最小系统，电路如图3－16～3－19所示。电路设计时，考虑到器件对电源噪声很敏感，因此Vcc必须要对地加去耦电容C2和C3（从机只加C2）。
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红外钥匙（从机）总体电路原理图：
PCB板图（元件位置示意图）：
PCB制板图：
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基于51单片机的红外遥控
基于51单片机的红外遥控 红外遥控是无线遥控的一种方式，本文讲述的红外遥控，采用STC89C52单片机，1838红外接收头和38k红外遥控器。 1838红外接收头： 红外遥控器： 原理： 红外接收的原理我不赘述，百度文库上不少，我推荐个网址，这篇文章写得比较清楚，也比较全面，https://www.wendangku.net/doc/cb9076882.html,/view/c353e8360b4c2e3f57276349.html 我主要讲下程序的具体意思，在了解原理的基础上，我们知道，当我们在遥控器上每按下一个键，遥控器上的红外发射头都会发出一个32位的编码（32位编码分成4组8位二进制编码，前16位为用户码和用户反码，后16位为数据码和数据反码，用户码表示遥控器类型，数据码表示按键编码），不同的键对应不同的编码，红外接收头接收到这个编码后，发送给单片机，再进行相关操作。 源程序1：（这个程序的功能是将用户码和用户反码，数据码和数据反码显示在1602液晶上，因为遥控器买回来是不会说明按键对应什么码值，所以先自己测试，确定每个 按键的码值） #include
/*端口定义*/ sbit lcd_rs_port = P3^5; /*定义LCD控制端口*/ sbit lcd_rw_port = P3^6; sbit lcd_en_port = P3^4; #define lcd_data_port P0 /////////////////////////////////// void delay1 (void)//关闭数码管延时程序 { int k; for (k=0; k<1000; k++); } //////////////////////////////////// uchar code line0[16]={" user: "}; uchar code line1[16]={" data: "}; uchar code lcd_mun_to_char[16]={"0123456789ABCDEF"}; unsigned char irtime;//红外用全局变量 bit irpro_ok,irok; unsigned char IRcord[4];//用来存放用户码、用户反码、数据码、数据反码unsigned char irdata[33];//用来存放32位码值 void ShowString (unsigned char line,char *ptr); ////////////////////////////////////////////// void Delay(unsigned char mS); void Ir_work(void); void Ircordpro(void); void tim0_isr (void) interrupt 1 using 1//定时器0中断服务函数 { irtime++; } void ex0_isr (void) interrupt 0 using 0//外部中断0服务函数 { static unsigned char i; static bit startflag; if(startflag){ if(irtime<63&&irtime>=33)//引导码TC9012的头码 i=0; irdata[i]=irtime; irtime=0; i++; if(i==33){ irok=1; i=0; }
红外遥控电子密码锁
红外遥控电子密码锁 一．设计目的 1、学习串行通信的原理和应用。 2、了解异步串行通信的特点。 3、提高动手能力和理论联系实际能力。 二、设计任务和要求 设计并制作一个采用红外遥控的电子密码锁，要求如下： 1、能实现遥控开锁，遥控距离8~10m 。 2、具有修改密码、加密和较强的抗干扰能力。 扩展功能： 1、密码输入出错能立即报警。 2、能实现本机键盘开锁。 三．系统构成框图 四．系统设计思想 本系统采用单片机8051作为本设计的核心元件，利用红外线遥控原理和单片机串行发射、接处等功能而设计的一款有本机开锁和遥控开锁的电子密码锁。 五．基本功能设计 遥控密码锁的基本设计主要分为如下五个部分。 1． 选择密码：我们将编好的密码程序存储在EPROM 中，用户通过密码选择键---8051中的 P1.5口上的按键进行选择，具体操作过程如下：首先按一下P1.5口上按键,然后再逐渐输入号码,最后按”#”号确信即可.比如现在用户要是选择了57618这组数字作为密码,则用户只有首先按一下P1.5上的按键,接着在本机键盘上一一输入5、7、6、1、8、之后再按“#”号键即表示密码被设置好了，那么下次用户只要键入这组数据即可开锁。本设计中我们编入了两密码即：57618和81675。当然我们还可根据需要在EPROM 中存入更多的密码，供用户选择。 2． 密码输入有效显示：为了帮助用户确信是否有键按下，我们特在电路中设置了模拟显示电路； 而为了防止密码外泄；显示时，并不是显示用户按下的数字符号-而是以发光二极管的亮灭来提醒用户是否有键按下。有键按下，发光二极管亮0.5秒，没有键按下，发光二极管灭。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。
红外遥控电子密码锁设计
红外遥控电子密码锁设计
红外遥控电子密码锁设计 目录 1绪论 (1) 1.1引言 (1) 1.2红外通信基本原理 (1) 2 设计框图 (3) 2.1发射端 (3) 2.2接收端 (3) 3功能实现 (3) 4法案选择和论证 (4) 4.1红外发射部分 (4) 4.2红外接收部分 (4) 4.3液晶显示部分 (6) 4.4键盘输入部分 (8) 4.5稳压电源部分 (8) 4.6总体设计图 (9) ............................................................................. 4.6.1发射端 ............................................................................. 4.6.2接收端
5软件设计 (10) 5.1键盘扫描部分 (10) 5.2红外发送数据部分 (11) 5.3红外接收部分 (12) 5.4验证密码 (14) 5.5修改密码 (19) 6系统调试 (22) 6.1调试仪器 (22) 6.2整体调试 (22) 6.3硬件单元调试 (22) 6.3.1编码键盘的调试 (22) 6.3.2发送端部分的调试 (22) 6.4软件调试 (23) 7 结论 (23) 致谢 (24) 参考文献 (25) 附录 (28) 1 绪论
1.1 引言 锁是置于可启闭的器物上,用以关住某个确定的空间范围或某种器具的,必须以钥匙或暗码打开的扣件。锁具发展到现在已有一百多年的历史了，人们对它的结构、机理也研究得很透彻，因此，不用钥匙就能打开的方法和工具也层出不穷。现代人类文明社会里，由于社会中各种矛盾冲突十分剧烈，人们的思想道德观念，价值观念，文化修养水平等差异，群众中良莠不齐，善良的人们能够自觉规范自已的行为，“非礼不为”，虽无钥匙亦不会乱闯。然而，那些毫无道德观念的盗贼却想方设法利用高科技手段撬门开锁，使广大居民防不胜防。 为什么会出现这种情况呢？因为传统锁具都存在致命的弱点： 第一、锁芯采用常见的铜、铝、锌等材料，抵抗不了强力破坏； 第二、锁具制作工艺，技术落后，无法阻止技术手段的开启。 目前，市场上很多国内外的锁具，实际上都不具备真正的防盗功能。在惯偷面前，两根钢丝或几件简单的工具就可以把这些锁打开，有的惯偷甚至公开扬言：“没有我打不开的锁。”其实，不是他们多高明，而是一般锁具技术原理太过简单。面对这一残酷的现状，新时代提出了锁具必须革命的迫切的要求。 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，不同声音，不同磁场，不同声波，不同光束光波，不同图像。（如指纹、眼底视网膜等）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。 本设计就是其中的一种，红外遥控电子密码锁。本设计是利用红外传输为途径，方便远距离开锁，不用像传统锁那样一定要将钥匙插进锁里才能开启；该设计具有使用方便、操作简单、价格低廉等特点，特别适用于那些正常人体不宜接近的特殊场合，比如高辐射区、高传染区等。 1.2 红外通信基本原理 红外遥控是单工的红外通信方式，本设计的红外遥控采用以通信方式为基础的红外遥控，而且本设计也使用了红外通信技术，故着重分析红外通信的基本原理
基于单片机的红外遥控智能小车设计报告
基于单片机的红外遥控智能小车设计报告
毕业设计（论文）题目：基于单片机的红外遥控智能小车
西安邮电学院 毕业设计(论文)任务书 学生姓名指导教师职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术 专业光电信息工程 题目基于单片机的红外遥控智能小车 任务与要求 任务：以51单片机为控制核心，实现具有自动避障、加速、减速等功能的红外遥控智能小车。 要求：1 搜集资料，熟悉单片机开发流程；熟悉红外传感器等相关器件； 掌握单片机接口和外围电路应用；具备一定的单片机开发经 验。 2 学会电路设计、仿真等相关软件的使用； 3 具备一定的硬件调试技能。 4 学会查阅资料； 5 学会撰写科技论文。 开始日期2010年3月22日完成日期2010年6月27日主管院长(签字) 年月日
西安邮电学院 毕业设计 (论文) 工作计划 学生姓名赵美英指导教师崔利平职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术 专业光电信息工程 题目基于单片机的红外遥控智能小车 工作进程
主要参考书目（资料） 1、何立民，单片机应用系统设计,北京：航天航空大学出版社； 2、李广弟，单片机基础,北京：北京航空航天大学出版社,2001； 3、何立民，MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术，北 京航空航天大学出版社，1990.01； 4、赵负图，传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,2004； 5、Atmel.AT89S51数据手册.https://www.wendangku.net/doc/cb9076882.html, 主要仪器设备及材料 1．普通计算机一台，单片机开发环境； 2．电路安装与调试用相关仪器和工具。 （如示波器、万用表、电烙铁、镊子、钳子等）。 论文（设计）过程中教师的指导安排 每周四进行交流与总结；其余时间灵活安排，及时解决学生问题。 对计划的说明 依学生实际情况，适当调整工作进度。
基于51单片机电子密码锁设计
一、设计目的 1.1课题简介 如何实现防盗是很多人关心的问题，传统的机械锁由于其构造简单，被撬的事件屡见不鲜，使人们的人身及财产安全受到很大威胁。电子密码锁是一种依靠电子电路来控制电磁锁的开和闭的装置，开锁需要输入正确密码，若密码泄露，用户可以随时更改密码。因此其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，可以满足广大用户的需要，现在广泛使用的有红外遥控电子密码锁，声控密码锁，按键密码锁等。 1.2课题研究目的 本设计是一种基于单片机的密码锁方案，根据基本要求规划单片机密码锁的硬件电路和软件程序，同时对单片机的型号选择、硬件设计、软件流程图、单片机存储单元的分配等都有注释。现在很多地方都需要密码锁，电子密码锁的性能和安全性大大超过了机械锁，为了提高密码的保密性，必须可以经常更改密码，以便密码被盗时可以修改密码。 本次设计的密码锁具备的功能：LED数码管显示初始状态“——————”，用户通过键盘输入密码，每输入一位密码，LED数码管相应有一位变为“P”，若想重新输入密码，只需按下“CLR”键。密码输入完毕后按确认键“#”，密码锁控制芯片将输入的密码和密码锁控制芯片中存储的密码相比，若密码错误，则不开锁，会有红灯亮提示，同时显示“Error”。若正确，则开锁，会有绿灯亮提示，同时显示“PASS”。用户可以根据实际情况随意改变密码值或密码长度，密码输入正确后可以按下“CHG”修改密码，输入新密码时每输入一位新密码相应有一位变为“H”，以便提示用户此时输入的是新密码，修改新密码时若想重新输入新密码只需按下“CLR”键即可。输入新密码后按确认键即修改成功，新密码写入单片机内部RAM中，以便以后用来确认密码的正确性。按下复位键，系统恢复初始状态，密码也恢复初始密码，本设计中初始密码是“096168”。 本次设计中硬件主要由我完成，软件主要由张振完成。 二、硬件设计 2.1概述 本系统主要由单片机最小系统、电源电路、输入键盘电路、输出显示电路、开锁电路等组成,系统框图如图1所示:
单片机课程设计-电子密码锁
电子密码锁的设计说明书 院系：机电汽车工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 同组人员：
中文摘要 摘要： 随着经济的发展，人们对日常生活质量的要求也越来越高，从工作、学习、出行、购物等的各个方面，人们也对现代安全设施提出来更高的要求。在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替传统，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，使密码锁无论在技术上还是在性能上都大大提高一步。密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点，同时还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性，应用日益广泛。 本次电子密码锁的设计主要就针对于这种社会需求，从程序设计到硬件设计以及硬件安装连接都做了详细的说明。
设计说明 本次设计使用 ATMEL公司的 AT89C51 实现一基于单片机的电子密码锁的设计，其主要具有如下功能： ①密码通过键盘输入，若密码正确，则将锁打开。 ②报警、锁定键盘功能。密码输入错误数码显示器会出现错误提示，若密码输入错误次数超过 3 次，蜂鸣器报警并且锁定键盘。 电子密码锁的设计主要由三部分组成：4×4 矩阵键盘接口电路、密码锁的控制电路、输出八段显示电路。另外系统还有LED 提示灯，报警蜂鸣器等。 密码锁设计的关键问题是实现密码的输入、清除、更改、开锁等功能： ①密码输入功能：按下一个数字键，一个“－”就显示在最右边的数码管上，同时将先前输入的所有“－”向左移动一位。 ②密码清除功能：当按下清除键时，清除前面输入的所有值，并清除所有显示。 ③开锁功能：当按下开锁键，系统将输入与密码进行检查核对，如果正确锁打开，否则不打开。 主要的设计实施过程：首先，选用 ATMEL公司的单片机AT89C51，以及选购其他电子元器件。第二步，使用 DXP 2004
基于单片机的红外遥控系统
单片机原理与应用技术课程设计报告（论文） 题目（基于单片机的红外遥控系统） 专业班级：电气102班 姓名： 时间：2013.11.07 ～2013.11.28 指导教师：徐君鹏邵锋苗青林 完成日期：2013年11月28 日 1
红外系统设计任务书 1．设计目的与要求 设计一个红外遥控系统。准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下基本功能： （1）有效遥控距离大于10米。 （2）遥控控制的路数在5路以上。 （3）采用数码管显示当前工作的控制电路。 2．设计内容 （1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系； （2）确定元器件及元件参数； （3）进行电路模拟仿真； （4）SCH文件生成与打印输出； （5）PCB文件生成与打印输出； 3．编写设计报告 写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 4．答辩 在规定时间内，完成叙述并回答问题。 2
基于单片机的红外遥控系统 电子102班马艳红 摘要：随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的遥控系统开始进入了人们的生活。传统的遥控器采用专用的遥控编码及解码集成电路，这种方法虽然制作简单、容易，但由于功能键数及功 能受到特定的限制，只实用于某一专用电器产品的应用，应用范围受到限制。而采用单片机进行遥控系统的应用设 计，具有编程灵活多样、操作码个数可随便设定等优点。本设计主要应用了AT89s52单片机作为核心，综合应用了 单片机中断系统、定时器、计数器等知识，应用红外光的优点。遥控操作的不同，遥控发射器通过对红外光发射频 率的控制来区别不同的操作。遥控接收器通过对红外光接收频率的识别，判断出控制操作，来完成整个红外遥控发 射、接收过程。其优点硬件电路简单，软件功能完善，性价比较高等特点，具有一定的使用和参考价值。 关键词：单片机，红外遥控，中断，定时，计数，频率 1 引言 红外技术的一个重要分支是红外通信技术的应用，这个应用的发展非常迅速，尤其是红外通信应用于计算机设备中，近几年的发展已经表现出其非常成熟的特性。 基于单片机的红外线遥控系统力求概念清楚，层次分明，经过大量翻阅工作，了解设计基本过程，结合自己设计的原始资料，从而进一步指导设计的开展。本次设计首先通过对指导老师的咨询确定了设计的基本思路，即分别用两块单片机驱动发射和接收两个电路，这样设计外围器件简单，主要通过编程实现其功能。后来又通过对图书馆资料和网络资料以及和指导老师的讨论逐步对电路进行了完善。电路完成后，通过对《单片机应用程序设计技术》《单片机实验与实践技术》等书的研究确定了编程的大致思想，通过不断的仿真，一步一步的改进程序，直至仿真成功。把程序烧入做好的PCB板中，进行硬件调试，直到功能实现。 2 总体设计方案 目前市场上一般采用的遥控编码及解码集成电路。此方案具有制作简单、容易等特点，但由于功能键数及功能受到特定的限制，只适合用某一专用电器产品的应用,应用范围受到限制。而采用单片机进行遥控系统的应用设计，具有编程灵活多样、操作码个数可随意设定等优点。本单片机遥控应用系统采用红外线发射频率的不同，来识别不同的遥控功能。当单片机通电后p2.0口持续发射38khz的方波，我们按下某一个按键的时候，由单片机识别出该按键后，由p2.1口发射一定频率的脉冲，该脉冲与38KHz左右的载波脉冲进行调制，然后将已调制的脉冲进行缓冲放大，激励红外发光二极管将电能转化为光能，使得红外发光二极管发射出一定频率的红外线，当接收控制系统接收到该红外光后，由单片机内定时/计数器得到该红外光的频率，然后将该频率送往CPU，由CPU对该信号进行反编码，识别出控制信号，从而对控制电路实施控制功能。完成整个遥控功能。 2.1 设计思路 红外遥控系统分为发射和接收两部分。 单片机红外遥控接收器主要有单片机、hs0038组成的红外遥控接收电路、状态指示电路、发光led指示电路理论以及单片机的一些外围电路组成。 单片机接收到信号由接收电路解调并从外部中断0输入单片机。门控制位GATE使计数器T0受INT0控制，当GATE为1，TR0为1时，只有INT0引入高电平时才开始计数，利用此功能可以计算高电平脉冲宽度，从而找到对应的波形，使发光led和数码管正确显示。 3
基于单片机的电子密码锁设计与实现
河南理工大学万方科技学院课程设计报告 2015— 2016学年第一学期 课程名称单片机原理及应用 设计题目电子密码锁设计 学生姓名杨会毫 学号 1516353019 专业班级计算机15升 指导教师苏百顺
日5 月2016 年1 I 摘要 近年来，随着改革开放的深入发展，电子电器的飞速发展。人民的生活水平有了很大提高。各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。然而不法分子也是越来越多，原因在于大部分人防盗意识还不够强，造成偷盗现象屡见不鲜。越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。因此，出于安全方便等方面的需求，电子密码锁相继问世。 本设计是以单片机AT89S51为主控芯片，并结合外围液晶显示LCD1602、存储芯片AT24C02、红外遥控HS0038，以及键盘输入、复位、电源等电路组合而成。系统能够完成开锁、报警、修改密码等基本功能，还能够通过红外来控制单片机的开锁，以及掉电储存密码的功能。整个设计在Keil开发环境下，用C语言编写主控芯片的控制程序来实现具有多功能的电子密码锁。 关键词：密码锁AT89S51 储存显示红外
II 目录 摘要......................................................................................................................... I 引言 (1) 1 概述 (2) 1.1 课题背景和意义 (2) 1.2电子密码锁的发展趋势 (2) 2 系统总体设计思路 (3) 2.1 系统设计要求 (3) 2.2系统设计方案 (3) 3 系统硬件设计与实现 (4) 3.1主控芯片AT89S51 (4) 3.2 存储模块AT24C02 (7) 3.3红外模块HS0038 (9) 3.4 显示模块LCD1602 (10) 3.5 电源电路模块 (11) 3.6 键盘输入模块 (12) 3.7 报警电路 (13) 3.8 开锁电路 (13) 3.9 复位电路 (14) 3.10串行通信电路 (14) 3.11 系统整体原理图 (16) 4系统软件设计........................................................................................................... 17 4.1 主程序设计 (17) 4.2键值判断设计 (18) 4.3开锁设计 (19) III
基于51单片机电子密码锁毕业论文(设计)
摘要 摘要：在日常的生活和工作中, 住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。若使用传统的机械式钥匙开锁，人们常需携带多把钥匙, 使用极不方便, 且钥匙丢失后安全性即大打折扣。随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。 在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替传统的机械式密码锁，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，使密码锁无论在技术上还是在性能上都大大提高一步。随着大规模集成电路技术的发展，特别是单片机的问世，出现了带微处理器的智能密码锁，它除具有电子密码锁的功能外，还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性，应用日益广泛。 随着人们对安全的重视和科技的发展，许多电子智能锁（指纹识别、IC卡辨认）已在国内外相继面世。但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡，只能适用于保密要求的箱、柜、门等。而且指纹识识别器若在公共场所使用存在容易机械损坏，IC卡还存在容易丢失、损坏等特点。加上其成本较高，一定程度上限制了这类产品的普及和推广。鉴于目前的技术水平与市场的接收程度，电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。 基于以上思路，本次设计使用 ATMEL公司的 AT89C51 实现一基于单片机的电子密码锁的设计，其主要具有如下功能： （1）密码通过键盘输入，若密码正确，则将锁打开。
（2）报警、锁定键盘功能。密码输入错误数码显示器会出现错误提示，若密码输入错误次数超过 3 次，蜂鸣器报警并且锁定键盘。 电子密码锁的设计主要由三部分组成：4×4 矩阵键盘接口电路、密码锁的控制电路、输出八段显示电路。另外系统还有 LED 提示灯，报警蜂鸣器等。 密码锁设计的关键问题是实现密码的输入、清除、更改、开锁等功能：（1）密码输入功能：按下一个数字键，一个“－”就显示在最右边的数码管上，同时将先前输入的所有“－”向左移动一位。 （2）密码清除功能：当按下清除键时，清除前面输入的所有值，并清除所有显示。 （3）开锁功能：当按下开锁键，系统将输入与密码进行检查核对，如果正确锁打开，否则不打开。 主要的设计实施过程：首先，选用 ATMEL公司的单片机 AT89C51，以及选购其他电子元器件。第二步，使用 DXP 2004设计硬件电路原理图，并设计 PCB图完成人工布线（后因 PCB 板损坏决定采用万能板焊接的方法）。第三步，使用 Keil uVision3 软件编写单片机的 C 语言程序、仿真、软件调试。第四部，使用 PROTEUS 软件进行模拟软、硬件调试。最后，联合软、硬件调试电路板，完成本次毕业设计。 关键词：4×4矩阵键盘；AT89C51；密码锁；密码二次确认
红外遥控防盗密码锁设计
目录 第一章绪论 (4) 1.1 引言 (4) 第二章系统设计的研究方案 (5) 2.1单片机的概述 (5) 2.2设计分析 (9) 2.3红外通信原理 (9) 2.4硬件电路设计 (10) 2.5遥控开锁的原理 (11) 第三章程序设计 (12) 3.1程序框图 (12) 3.2红外遥控电子密码锁程序 (12) 结论 (22) 参考文献 (22) 致谢 (22)
第1章绪论 1.1 引言 在较复杂的工业系统中，经常要采用分布式测控系统完成大量的分布参数的采集。在这类系统中，采用单片机作为分布式系统的前端采集模块，系统具有运行可靠，数据采集方便灵活，成本低廉等一系列优点。 家用电器是单片机的又一重要应用领域，前景十分广阔。如空调器、电冰箱、洗衣机、电饭煲、高档洗浴设备、高档玩具等。 在交通领域中，汽车、火车、飞机、航天器等均有单片机的广泛应用。如汽车自动驾驶系统、航天测控系统、黑匣子等。 红外线技术时在最近几十年发展起来的一门新兴科学。红外线是一种十分丰富的波谱资源，目前它已在工业、农业、国防、日常生活、医疗卫生等多反面得到了广泛的应用，例如红外线加热、红外线治疗仪、红外线通信、金融保安监控系统、红外线遥控等。红外线遥控只是红外线众多应用中的一个分支，目前在家用电器仲广泛应用的彩电遥控器、空调遥控器等，都采用了红外遥控。 目前大部分的锁采用的都是机械式的，其最大的缺点是利用简单工具就能很容易地把锁打开。而一般设备都采用专用的遥控编码及解码集成电路，其制作简单、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。针对传统的机械锁的各种缺点和重要部门安全性要求，设计了一种红外遥控电子密码锁。因为红外线具有很好的隐蔽性，保密性，环境光线对它的影响很小，抗干扰能力强；且使用这种发射、接受器件的电路简单而无特殊的环境要求。所以可以满足安全方面的要求，也能够实现特殊环境下的使用需求。
基于单片机的红外遥控系统设计
课程设计 基于单片机的红外遥控系统设计 学院：计算机与通信工程学院 专业：通信工程 班级：通信11-3班 姓名： 学号：
天津理工大学 摘要 本设计采用51单片机作为遥控发射接收芯片，HS003B作为红外一体化接收发射管，在此基础上设计了一个简易的智能红外遥控系统。系统包括接收和发射两大部分，发射部分有16个按键，接收部分含有8盏彩色LED灯、一片二位数码管和蜂鸣器系统。发射部分通过键盘扫描判断哪个键被按下，经过单片机编码程序进行编码，控制红外发射电路发送信号。接收部分解码信号，实现相应的输出。本设计方案结合红外遥控设计简单、作方便、成本低廉等特点。 关键字：红外遥控信号调制编码解码
天津理工大学 目录 摘要................................................................................................................................................... I I 1.绪论 (1) 1.1课题目的和意义 (1) 1.2红外线简介 (1) 1.3红外遥控系统简介 (1) 2 课题方案和设计思路 (2) 2.1总体方案 (2) 2.2红外发射器设计 (3) 2.2.1红外发射器原理 (3) 2.2.2红外编码 (3) 2.3红外接收端设计 (4) 3硬件结构设计与介绍 (5) 3.1AT89C51系列单片机功能特点 (5) 3.1.1主要特性 (5) 3.1.2管脚说明 (5) 3.1.3基本电路 (7) 3.2红外发射电路 (8) 3.3红外接收电路设计 (9) 3.3.1红外接收模块 (9) 3.3.2数码管 (9) 3.3.3彩灯系统 (10) 3.3.4蜂鸣器系统 (11) 3.3.5红外接收端电路图 (12) 4 软件设计 (12) 4.1定时/计数器功能简介 (12) 4.2遥控码的发射 (13) 4.3红外接收 (14) 5.课程设计总结和心得 (15) 参考文献 (16) 附录 (17) 附录1P ROTEUS仿真图 (17) 附录2发射程序 (17) 附录3接收程序 (20)
基于单片机的电子密码锁设计_董海棠
基于单片机的电子密码锁设计 董海棠1，张 旭2，冯中毅3 （1兰州交通大学机电工程学院甘肃兰州，730070） （2北京铁路局北京，100860） （3 兰州城市学院信息工程学院甘肃兰州，730070） 摘 要：电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子 产品。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。设计以AT89C51单片机作为密码监控装置和控制核心，结合键盘电路，LCD 显示电路，报警电路和开锁机构，利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O 端口及其控制的准确性，通过软件程序来控制整个系统实现电子密码锁的基本功能，其性能和安全性已远远超过传统的机械锁。该设计具有保密性好、成本低、功耗低、操作简单、随机开锁成功率几乎为零、密码可变、误码输入保护、多次错误报警、断电记忆等优点。测试结果表明，设计各项功能已达到预期要求。 关键词：单片机；AT89C51；电子密码锁；报警DOI 编码：10.14016/https://www.wendangku.net/doc/cb9076882.html,ki.1001-9227.2014.10.042 Abstract:The electronic combination lock is electronic products,which control the mechanical switch by the control circuit or chip when you input a password.Now the electronic locks are widely used and achieved the function by programming.The design use single chip microcomputer AT89C51as the combination lock monitoring device and control core,combining with key circuit,LCD display circuit,an alarm circuit and unlocking mechanism,using a flexible programming design and rich I/O port of microcon-troller,and its control by software program to control the whole system to realize the electronic combination lock.The performance and security has been far more than the traditional mechanical lock.The design has the advantages of good security,low cost,low power consumption,simple operation,random unlock success rate is almost zero,the password input variable,error protection,many false alarm,power-off memory etc.The test results show that the design of each function has reached the expected require-ments. Key words ：Single Chip Microcomputer;AT89C51;Electronic Combination Lock;Alarm 中图分类号：TP393 文献标识码：B 文章编号：1001-9227（2014）10-0042-03 收稿日期：2014-08-20 0引言 科技发展和生活水平提高的同时，安全问题也随之而来，被撬事件屡见不鲜，那么如何更好的防盗呢？由于传统的机械锁抵抗不了强力破坏，制作工艺简单，技术落后，极易被开启，所以它只能保存着锁的原始意义，而与此同时涌现出一批满足人们需求的安全可靠不易被破解的电子锁。其中键盘式的电子密码锁使用最为广泛，本产品主要用于保险箱、防盗门、保险柜之类的，还有一部分用于智能车。 该设计从经济实用角度出发，采用AT89C51单片机作为密码监控装置和控制核心，结合AT24C02存储单元电路，4×4矩阵键盘电路，LCD1602显示电路，报警电路和开锁电路构成的，通过键盘输入正确的密码来控制电路，从而完成开锁、机械上锁、智能锁定键盘、修改密码等功能的电子产品。1 系统设计 1.1设计思路 该设计以AT89C51单片机为主控单元，AT24C02存储芯片为存储单元，矩阵键盘为主输入单元，LCD1602为显示单元， 独立按键为模拟功能按键，蜂鸣器为报警装置以及继电器为开锁装置完成整个系统设计。系统结构框图如图1所示。 图1系统结构框图 1.2系统的功能 （1）密码通过键盘输入，若密码正确，则开锁并提示。（2）若密码输入错误，提示错误信息，如若连续错误超过三次，报警提示并智能锁定键盘。 （3）每输入一个密码，在LCD1602显示器上对应显示一个“*”。 （4）密码可根据用户的需求进行修改，但必须要输入正确的旧密码。 （5）两分钟内操作完成密码的输入，大于两分钟，即使密码正确也不会开锁。 基于单片机的电子密码锁设计董海棠，等 42
红外遥控密码锁设计方案
红外遥控密码锁 1.绪论 1.1本系统设计意义以及目的 随着新技术的不断开发与应用，近年来单片机发展十分迅速，一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起，单片机的应用已经渗透到冶金、电力、建材、化工、机械、石油、食品等各个行业。单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人们带来的方便也是不可否认的其中单片机控制就是一个典型的例子。MCS-52系列单片机应用广泛，是学习单片机技术较好的系统平台，同时也是单片机微型计算机应用系统开发的一个重要系列。目前，单片机原理与应用教材大都采用汇编语言讲解和设计程序实例，但汇编语言学习困难。在实际应用系统开发调试中，特别是开发比较复杂的应用系统时，为了提高开发效率和使程序便于移植，现在多用C语言。 在信息产业飞速发展的今天，我们生活中必不可需的设备都向着小型化、便携化、智能化、自动化的方向发展。所以电子密码锁随着快节奏的生活应运而生。在我国六七十年代还是传统的一把钥匙配一把锁，不管是单位还是个人每天都要认真检查是否锁上了门，而且钥匙还不能随便乱放，一旦不小心忘记放在哪里很可能就打不开门了。传统的锁也相当的不安全，会有一些不法分子想尽办法打开你的房锁去偷盗东西。电子密码锁的产生使得这些问题都不再是问题，我们只需简单的记住六位密码即可。 人们从前使用的锁不但不方便，而且安全系数也比较低。随着社会的进步和人们生活水平的提高，老式的锁已经跟不上人们的要求，况且人们对防盗的要求越来越高，特别是对使用的便捷性也有了更高的需求。因此近几年一种新型的电子密码锁应运而生，受到了人们的青睐。有报警功能的密码锁这时正为人们解决了不少问题。但是市场上的密码锁大部分都是用于一些大公司财政机构、价格高昂，一般人们难以接受。如果再设计和生产一种价格低廉、性能灵敏可靠的密码锁，必将在防盗和保证财政安全方面发挥更加有效的作用。 密码锁是现代生活中经常用到的工具之一，广泛应用于保险柜、房门、宾馆、车库等。电子密码锁克服了机械式密码锁量少、安全性能差的缺点，特别是使用单片机控制的智能电子密码锁，不但功能全，而且具有更高的安全性和可靠性。并且电子密码锁只需记住一组密码，无需携带钥匙，免除了人们携带钥匙的烦恼，被越来越多的人所喜欢。随着我国第三产业的飞速发展，电子密码锁会在不久的将来得到广泛的应用，方便社会和个人。
基于51单片机的红外遥控器设计
天津职业大学 二○一五～二○一六学年第1学期 电子信息工程学院 通信系统综合实训报告书 课程名称：通信系统综合实训 班级：通信技术（5）班 学号：1304045640 1304045641 1304045646姓名：韩美红季圆圆陈真真指导教师：崔雁松 2015年11月17日
一、任务要求 利用C51单片机设计开发一套红外线收发、显示系统。 具体要求： ●编写相关程序（汇编、C语言均可）； ●用Proteus绘制电路图并仿真实现基本功能； ●制作出实物 二、需求分析（系统的应用场景、环境条件、参数等） 现在各种红外线技术已经源源不断进入我们的生活中，在很多场合发挥着作用。 机场、宾馆、商场等的自动门，会在人进出时自动地开启和关闭。原来，在自动门的一侧有一个红外线光源，发射的红外线照射到另一侧的光电管上，红外线是人体察觉不到的。当人走到大门口，身体挡住红外线，电管接收不到红外线了。根据设计好的指令，触发相应开关，就把门打开了。等人进去后，光电管又可以接到红外线，恢复原来的线路，门又会自动关闭。因此这种光电管被称为“电眼”，在许多自动控制设备中大显身手。 在家庭中，许多电子设备如彩色电视、空调、冰箱和音响等，都使用了各种“红外线遥控器”。利用它我们可以非常方便的转换电视频道或设定空调的温度档次。 三、概要设计（系统结构框图/系统工作说明流程图） 红外线收发、显示系统硬件由以下几部分组成：红外遥控器，51单片机最小系统，接收放大器一体集成红外接收头，LED灯显示电路。 红外线接收是把遥控器发送的数据(已调信号)转换成一定格式的控制指令脉冲(调制信号、基带信号)，是完成红外线的接收、放大、解调，还原成发射格式（高、低电位刚好相反）的脉冲信号。这些工作通常由一体化的接收头来完成，输出TTL兼容电平。最后通过解码把脉冲信号转换成数据，从而实现数据的传输。 红外遥控系统电路框图
基于单片机的电子密码锁及程序
毕业论文 基于单片机的电子密码锁设计
基于单片机的电子密码锁设计 摘要 随着科技和人们的生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤为突出，传统的机械锁由于构造简单，被撬事件屡见不鲜。电子密码锁保密性好，使用灵活性高，收到广大用户的青睐。 本设计是以单片机AT89C52作为密码锁的主控芯片与数据存储单元，结合外围的矩阵键盘输入、LCD显示、开锁、报警等，用C语言编写程序，并用Keil uVision4软件进行编译设计了一款可以更改密码，具有报警功能的电子密码控制系统。 本设计采用矩阵键盘对密码进行输入，具有较高的优势，减少了I/O口的占用数目。密码的显示采用LCD显示屏实现，为确保安全性统一使用“*”显示密码，当重新设置密码时按下“修改”键，LCD显示屏显示数字。采用蜂鸣器模拟报警系统，增加了密码锁的安全能力。软件使用C语言编程，运用自上而下的模块化设计思想，使系统朝着分布式、小型化方向发展，增强系统的可扩展性和运行的稳定性。测试结果表明，设计达到电子密码锁的功能。 关键字:密码锁、AT89C52、矩阵键盘、报警
一、设计背景 随着社会科技的进步，锁已经发展到了密码锁、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，不同声音，不同磁场，不同声波，不同光束光波，不同图像来控制锁的开启，从而大大提高了锁的安全性。当今安全信息系统应用越来越广泛，特别在机密保护、维护隐私和财产保护方面起到重大作用，而基于电子密码锁的安全系统是其中的一部分，运用非常广泛，研究它具有重大的现实意义。 电子密码锁可以在日常生活和现代办公中，住宅与办公室的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存等多种场合使用。大大提高了主人物资的安全性。目前使用的密码锁种类繁多，各具特色。本文从经济实用的角度出发，采用AT89C52单机，研制了一款具有防盗自动报警功能的电子密码锁。该密码锁设计方法合理，简单易行，成本低，符合住宅、办公室用锁要求，具有一定的推广价值。 二、设计目的 1.了解单片机开发系统的组成及结构； 2.掌握I/O口的操作方法； 3.能够熟练使用protues和keil软件进行连线和编程，并熟练掌握仿真方法； 4.掌握LCD显示屏的显示原理； 5.掌握C语言编程方法； 6.培养查找错误和改正错误的能力。 三、设计要求 本设计采用单片机为主控芯片，结合外围电路组成电子密码控制系统。设计主要功能有： 1.设置6位密码，密码通过键盘输入，若密码正确，则锁打开，LCD显示 “Password Right Lock Opened!”。原始密码在首次开锁时为“000000”。 2.重新设置密码时，LCD显示“******”，按下“修改”键显示数值。 3.密码只能输入6位数字，无法输入多余数字。 4.具有自动报警功能：当密码输入错误三次，报警，蜂鸣器响3秒。 5.LED数码管显示密码，为确保安全性所有密码均用“*”表示。
单片机电子密码锁报告
目录 第1章概述 (1) 第2章系统总体方案设计 (2) 第3章硬件电路设计 (4) 3.1 键盘电路设计 (4) 3.2LED显示电路 (6) 3.3 开锁电路 (8) 3.4报警电路 (9) 第4章软件设计 (9) 4.1软件设计思路 (10) 4.2 各子程序设计 (10) 第5章系统调试 (16) 第6章心得体会 (17) 第7章参考文献 (18) 第8章附录 (19) 8.1源程序清单 (19) 8.2硬件原理图 (26)
第1章概述 随着科技的发展，单片机已不是一个陌生的名词，它的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑，因为单片机的诞生标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。单片机单芯片的微小体积和低的成本，可广泛地嵌入到如玩具、家用电器、机器人、仪器仪表、汽车电子系统、工业控制单元、办公自动化设备、金融电子系统、舰船、个人信息终端及通讯产品中，成为现代电子系统中最重要的智能化工具。 本文所涉及的是市场占有率最高的是MCS—51系列，因为世界上很多知名的IC生产厂家都生产51兼容的芯片。到目前为止，MCS—51单片机已有数百个品种，还在不断推出功能更强的新产品。 本设计是基于单片机的密码锁设计方案，根据要求，给出了该单片机密码锁的硬件电路和软件程序，同时给出了单片机型号的选择、硬件设计、软件流程图、单片机存储单元的分配、汇编语言源程序及详细注释等内容。
第2章系统总体方案设计 系统总体设计方案框图2.1： 图2.1系统总体设计方案框 本方案采用一种是用以89S51为核心的单片机控制方案。利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口，及其控制的准确性，实现基本的密码锁功能。 初步设计思路如下： 1.输入密码用矩形键盘，包括数字键和功能键。 2.LED数码管显示输入密码，用74JS247驱动数码管发光显示数 码，用74LS138控制各位显示器分时进行显示。 3.用发光二极管代替开锁的电路，发光表示开锁。 4.输入密码错误次数超过3次，系统报警。 5.打开电源后，显示器显示“000000”，设原始密码为“123456”， 只要输入此密码便了开门。这样可预防停电后再来电时无密码可用。 6.按“C”键，清除显示器为“000000”。