紅外遙控密碼鎖的設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

1、電信學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告姓名張石石專業(yè)電子信息科學(xué) 與技術(shù)班級(jí)四班學(xué)號(hào)08260419指導(dǎo)教師緱新科題目類型G題目紅外遙控密碼鎖的設(shè)計(jì)一選題背景及目的在日常的生活和工作中，住宅與部門(mén)的安全防范、單位的文件檔案、財(cái)務(wù)報(bào)表以 及一些個(gè)人資料的保存多以加鎖的辦法來(lái)解決。若使用傳統(tǒng)的機(jī)械式鑰匙開(kāi)鎖，人們常 需攜帶多把鑰匙，使用極不方便，且鑰匙丟失后安全性即大打折扣。隨著科學(xué)技術(shù)的不 斷發(fā)展，人們對(duì)日常生活中的安全保險(xiǎn)器件的要求越來(lái)越高。為滿足人們對(duì)鎖的使用要 求，增加其安全性，用密碼代替鑰匙的密碼鎖應(yīng)運(yùn)而生。密碼鎖具有安全性高、成本低、 功耗低、易操作等優(yōu)點(diǎn)。在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，具有防盜報(bào)警功能的電子

2、密碼鎖逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式密碼 鎖，克服了機(jī)械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點(diǎn)，使密碼鎖無(wú)論在技術(shù)上還是在 性能上都大大提高一步。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，特別是單片機(jī)的問(wèn)世，出現(xiàn) 了帶微處理器的智能密碼鎖，它除具有電子密碼鎖的功能外，還引入了智能化管理、專 家分析系統(tǒng)等功能，從而使密碼鎖具有很高的安全性、可靠性，應(yīng)用日益廣泛。隨著人們對(duì)安全的重視和科技的發(fā)展，許多電子智能鎖（指紋識(shí)別、IC 卡辨認(rèn)）已在國(guó)內(nèi)外相繼面世。但是這些產(chǎn)品的特點(diǎn)是針對(duì)特定的指紋和有效卡，只能適用于保密 要求的箱、柜、門(mén)等。而且指紋識(shí)識(shí)別器若在公共場(chǎng)所使用存在容易機(jī)械損壞，IC 卡還存在容易丟失、損壞等特點(diǎn)。加上

3、其成本較高，一定程度上限制了這類產(chǎn)品的普及和推 廣。鑒于目前的技術(shù)水平與市場(chǎng)的接收程度，電子密碼鎖是這類電子防盜產(chǎn)品的主流。二國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前大部分的鎖采用的都是機(jī)械式的，其最大的缺點(diǎn)是利用簡(jiǎn)單工具就能很容易地 把鎖打開(kāi)。針對(duì)這種情況，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種紅外遙控密碼鎖，而一般設(shè)備都采用專用的 遙控編碼及解碼集成電路，其制作簡(jiǎn)單、容易，但由于特定功能的限制，只適用于專用 的電器產(chǎn)品，其應(yīng)用范圍受到限制。而設(shè)計(jì)的紅外遙控密碼鎖系統(tǒng)能提高門(mén)禁系統(tǒng)的可靠性和安全性，適應(yīng)市場(chǎng)需要。該系統(tǒng)具有普通電子密碼鎖功能的同時(shí)，還增加了遙控功 能。該系統(tǒng)具有較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，所涉及的技術(shù)包括：紅外載波數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、

4、單片機(jī) 控制技術(shù)、紅外遙控系統(tǒng)編碼及譯碼技術(shù)、電路設(shè)計(jì)與演示板制作技術(shù)等。三課題研究方法及設(shè)計(jì)依據(jù)本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)為控制核心的紅外線遙控密碼鎖，它具有安全可靠、成本低廉、 連接方便、簡(jiǎn)單易用、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)。紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙 控手段，采用紅外線作為傳輸媒介進(jìn)行數(shù)據(jù)通信是一種既方便又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的選擇，在小 型移動(dòng)設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。紅外通訊一般采用光波波長(zhǎng)范圍為 85090 Onm 的紅外 線。本文所設(shè)計(jì)的紅外遙控密碼鎖是以紅外線作為載波，將數(shù)碼指令信號(hào)調(diào)制到載波上， 然后通過(guò)紅外發(fā)射二極管發(fā)射出去；接收端接收到調(diào)制信號(hào)后將經(jīng)過(guò)限幅、濾波、解調(diào) 等過(guò)程還原出原數(shù)碼指令

5、信號(hào)。該信號(hào)通過(guò)控制電路可以控制密碼鎖閉合和開(kāi)啟。四設(shè)計(jì)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在主機(jī)上的修改密碼、開(kāi)鎖、關(guān)鎖、顯示以及報(bào)警等功能本機(jī)處理部分可以 實(shí)現(xiàn)密碼設(shè)置和修改、主機(jī)按鍵開(kāi)鎖、按鍵提示、密碼錯(cuò)誤報(bào)警、超次提示、遙控開(kāi)鎖 和按鍵之間超過(guò) 3 s 自動(dòng)復(fù)位等所有的功能。；在從機(jī)上實(shí)現(xiàn)遙控開(kāi)鎖。按系統(tǒng)功能劃分, 可分為主機(jī)和從機(jī)（遙控器）兩大部分。主機(jī)部分由單片機(jī)、鍵盤(pán)、工作指示燈、紅外 接收頭、數(shù)碼管、電磁控制鎖以及報(bào)警器等組成。從機(jī)部分由單片機(jī)、鍵盤(pán)、工作指示 燈、紅外發(fā)射二級(jí)管、數(shù)碼管等組成。利用 51 單片機(jī)的定時(shí)器中斷以及外部中斷的原理， 通過(guò)軟件上編碼將信號(hào)調(diào)制成38kHZ 的載波經(jīng)紅外線向接

6、收裝置發(fā)送；同樣在接收部分 運(yùn)用軟件上的解碼程序來(lái)識(shí)別接收信號(hào)。五 方案選擇1.方案比較萬(wàn)案一采用 AT89C51 作為發(fā)射部分和接收控制部分的核心,可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求采用 1602 來(lái)實(shí)現(xiàn) LCD 液晶顯示,同樣采用 AT89C51 作為發(fā)射部分和接收控制部分的核心，但在顯示部分采用六個(gè)LED7 段數(shù)碼管顯示，對(duì)密碼也有一定保密性，可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)要求。由于方案 2 更貼近我們所學(xué)知識(shí)， 并且 LED 成本較低， 所以選擇方案 2.同時(shí)， 采用 MAX722對(duì)單片機(jī)接口進(jìn)行擴(kuò)展， 這樣占用單片機(jī)接口較少， 不用對(duì)單片機(jī)進(jìn)行內(nèi)從擴(kuò)展，軟件編程方便。2.總體方案2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖紅外接收器Y-

7、鍵盤(pán)顯示4-顯示h電磁鎖AT89C51-*復(fù)位-報(bào)警器晶振-圖 2 主機(jī)接受結(jié)構(gòu)框圖2.2整體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)主要是以 AT89C51 單片機(jī)為核心，硬件設(shè)計(jì)電路主要由 4X4 矩陣鍵圖 1 遙控發(fā)射結(jié)構(gòu)框圖盤(pán)、MAX7221 芯片、數(shù)碼管、發(fā)光二級(jí)管、LED 電磁繼電器、報(bào)警器等組成，并具有兩 大部分的軟件設(shè)計(jì)，包括遙控發(fā)射和主機(jī)接收部分。通過(guò)定時(shí)器T1（ P3.5 ）口，利用定時(shí)中斷來(lái)發(fā)射信號(hào)。 定時(shí)器 1中斷服務(wù)程序的功能是： 紅外管發(fā)射的信號(hào)需經(jīng)過(guò)高頻 （采 用38KHZ調(diào)制載波才可發(fā)射出去，利用定時(shí)器 1 的定時(shí)作用，在發(fā)射高頻脈沖時(shí)，通過(guò) 定時(shí)對(duì) P3.5 口的取反的操作，使發(fā)射信號(hào)調(diào)制

8、成 38KHZ 的高頻，再經(jīng)過(guò)紅外發(fā)射二級(jí)管 發(fā)射，發(fā)射距離為 8-10米。接收時(shí)利用 P3.2 口（外部中斷 0）的下降沿觸發(fā)中斷來(lái)接收 信號(hào)，并通過(guò) P3.3 口來(lái)判斷高低電平。外部中斷 0 的中斷服務(wù)程序的功能是：由接收第 一位碼的下降沿觸發(fā)中斷后，對(duì)第一位（起始位）碼的碼寬進(jìn)行驗(yàn)證。若第一位低電平 碼的脈寬小于 2ms 將作為錯(cuò)誤幀處理。當(dāng)間隔位的高電平脈沖寬大于 3ms 時(shí)，結(jié)束接收， 然后根據(jù)累加器 A 中的脈沖數(shù)，執(zhí)行相應(yīng)的功能操作。六畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要參考文獻(xiàn)和技術(shù)資料1王新赽 蔣富瑞實(shí)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)山東科學(xué)技術(shù)出版社，19942 何立民 主編 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編（第五冊(cè)）北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20003 竇振中 PIC 系列單片機(jī)原理北京：北京航空航天大學(xué)出版社，19984王道憲 Microchip PIC 系列單片機(jī)原理、應(yīng)用與開(kāi)發(fā)國(guó)防工業(yè)出版社，2003 5 鄧洪峰 林林 葉學(xué) PIC 單片機(jī)擴(kuò)展 HD7279A 鍵盤(pán)顯示接口的新方法 南昌航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)（自然 科學(xué)版），2003年 12 月6 白英彩主編微型計(jì)算機(jī)常用芯片手冊(cè)上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版7 謝宜