2022智能红外遥控防盗电子密码锁系统设计标红6880

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1、本科毕业设计(论文)题目：智能红外遥控防盗电子密码锁系统设计院 （系）： 光电工程学院 专 业： 测控技术与仪器 班 级： 14010101 学 生： 冯浩军 学 号： 指导教师： 褚渊博 2018年 6月西安工业大学毕业设计（论文）任务书院（系） 光电工程 专业 测控技术与仪器 班 14010101 姓名 冯浩军 学号 1.毕业设计（论文）题目： 智能红外遥控防盗电子密码锁系统设计 2.题目背景和意义： 当前人们日益提高生活质量的需求，使得安全有效的防盗技术备受关注。而传统的机械锁由于安全性能太差，被撬的事件屡见不鲜。通过设计电子锁系统以满足保密性强，使用灵活性好，安全系数高的实际使用要求。

2、国内不少企业已经积极学习和了解了先进的技术，发展前景非常可观。希望通过不断地努力，使电子密码锁在我国也能得到广泛应用。 3.设计(论文)的主要内容（理工科含技术指标）： 主要内容：（1）控制电路、遥控电路、蜂鸣器报警电路等设计实现； （2）密码锁原理分析及整体功能实现； (3) 可靠性大于百分之九十五。 技术指标：（1）可实现密码显示、密码修改、红外遥控开锁、本机按键开锁、密码错误报警等功能； （2）遥控开锁，遥控距离810米，且具有较强的抗干扰能力。 4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）： 设计工作从3月5日开始。 整个设计再校内完成。具体工作进度如下： 第1-3周：查找并整

3、理有关电子密码锁的相关文献；整理思路确定使用方案；完成开题报告； 第4-11周：熟悉单片机开发软件的使用；掌握基于单片机C语言的编程，研究的具体方案并且做出实物； 第12-13周：开始在开发软件上编写程序，完成主要模块调试； 第14-15周：结合硬件进行调试，修改及优化； 第16-17周：整理资料，撰写毕业论文； 第18周：毕业答辩。 5. 毕业设计（论文）的工作量要求 设计电路板布局，完成元器件的焊接、调试、优化， 最终做出实物。论文不少于8000字。 实验（时数）*或实习（天数）： 实验时数不少于60小时 图纸（幅面和张数）*： 主程序流程图、整机电路原理图；部分源程序，不少于5张。 其他

4、要求： 熟悉测控系统硬软件设计。 指导教师签名： 年 月 日 学生签名： 年 月 日 系（教研室）主任审批： 年 月 日说明：1本表一式二份，一份由学生装订入附件册，一份教师自留。毕I-22 带*项可根据学科特点选填。智能红外遥控防盗电子密码锁系统设计摘 要本论文设计了一种基于单片机的红外遥控电子密码锁,系统由STC89C52单片机控制,由44矩阵键盘、LCD1602液晶显示、红外遥控模块和继电器报警模块等模块组成,具有修改、设置六位数用户密码、密码掉电保存、密码输入超过三次报警、密码错误报警等功能。该系统不仅可以按下机器上的按钮，而且可以使用遥控按钮来完成操作，红外遥控电子密码锁主要是应用红

5、外线的编码及解码技术，除此之外，也通过键盘按键控制单片机来实现密码设定，修改及识别的功能。测试结果显示,该系统能够准确的使用密码完成开关锁功能。其中电路的设计主要都有键盘电路，显示电路，红外编解码电路等组成。本次系统设计的优点有灵活性高，保密性强，价格低廉，适用范围广且具有较高的市场推广价值。关键词：电子密码锁；报警 ；蜂鸣器；STC89C52； 目 录1 绪论11.1 课题背景11.2 课题的目的和意义11.3 电子密码锁发展趋势21.4 本设计完成的工作22 总体方案设计33 硬件实现及单元电路设计33.1 主控制模块43.2 单片机的最小系统电路设计43.3 单片机简介及管脚说明53.4

6、 键盘电路设计63.5 液晶显示电路设计73.6 存储芯片电路设计83.7 报警电路设计83.8 密码锁电路设计94 红外遥控电路设计104.1 红外通信基本原理104.2 红外线遥控原理11主要模块设计115 系统软硬件设计与实现12 主程序流程图125.2 开锁软件设计145.3 修改密码软件设计146 系统的安装与调试15结论致谢参考文献 1绪论课题背景在人们的日常生活中，随着电子密码锁的出现，机械锁的广泛使用一直是财产和人身安全问题始终关注的问题，所以锁与人们的生活密不可分，无论在哪里，我们都能看到锁的图形。然而，随着社会的发展和人们生活水平的提高，传统的机械锁由于其结构简单、窥探事故

7、等原因，不能满足人们生活的需要，传统的机械锁。传统的机械锁由于技术原因和其结构简单，被偷被撬事件并不少见。防盗性能很低，盗窃高手只需要几个小工具就可以打开这些机械锁，所以盗窃事件每年频繁发生，人们的财产损失非常严重。锁具已经发展了几年，人们对锁的结构和机理进行了深入的研究，因此，有许多方法和工具可以在没有钥匙的情况下打开，为了应对这种情况，电子密码锁也就被发明出来了，与传统机械锁相比，电子密码锁具有更高的安全性。电子密码锁主要优点有：(1) 安全系数远远高于机械锁。密码编码量多，随机开锁概率几乎没有。(2为了提高锁的安全性，密码可以无限制次数更改。(3)存在报警系统，错误次数达到设定值会触发。

8、(4) 价格便宜，实用性强，使用寿命长。(5) 操作灵活方便，发生故障几率很低。随着现代科学技术的快速发展，计算机技术的突飞猛进，单片机的应用越来越广泛，技术也逐步得到了完善，其性能不断发展，性价比和稳定性得到了提高。单片机相比起其他的控制器来说，其特点有体积小、质量轻、功耗低，更主要的是它控制功能较强、运行速度快，价格便宜，便于操作。因此，在我国的家用电器、医疗器械、航天航空、互联网软件、教学办公等领域得到了广泛的应用。与指纹识别、IC卡识别等其他密码锁相比，这些组合锁在安全性方面仍然是可行的。但是这些产品主要还是比较适用于类似密码箱，保险柜等一些高端产品。如果说用于大众公共场合的话，比较容

9、易受到损坏、丢失等。此外，这些密码锁价格相对较高，极大地限制了此类产品的推广。而红外遥控电子密码锁具有其控制方式多，安全系数较高、便于操作的特点，而且其价格低、适用范围广。从而，在电子防盗产品中，具有很大的发展空间，并且逐步成为电子密码锁产品的主流。传统的锁具由于技术落后的原因，人们常常保护自己财产和东西的方法是用机械锁，以这些类似的方法来保证它们的安全性。但是机械锁由于有很多的缺点，从而常常会给人们带来许多的烦恼，例如：操作的隐蔽性差，开锁的钥匙不小心丢了或者锁具比较容易损坏。而且，每天人们携带一大串钥匙也会带来很多麻烦。而遥控密码锁就克服了这些缺陷，人们可以设定自己比较容易记住的密码并可以

10、随时修改，密码错误次数超过设置次数会触发报警系统来提醒人们。它不仅操作时的隐蔽性好，更主要的是难以被盗用，从安全的角度来看，因为密码锁高实用性和报警功能，取代人们常用传统的机械锁是大势所趋，这种电子密码锁更加安全可靠，而且具有很高的安全保障和科学性。1.3 电子密码锁发展趋势以前的电子锁由于科技的落后且受到自身电子元件限制，导致种类少，保密差。它主要是靠模拟来实现电子开关的功能。正因如此，电子开关的发展也就带动了电子锁的发展后来生产的产品在各个方面的性能得到了提升。比如：安全性，实用性，可维修性，可替代性等各个方面性能提升也使电子锁的发展更加具有前景。 由于电子锁的开锁信息是越来越多样化，从以

11、前的数字、图形到现在的蓝牙、指纹、人脸识别等多种信息都可以进行开锁。并且如果把这些信息组合起来，更是大大的提高了电子密码锁的防盗保密性。电子密码锁以后的多样性也离不开这些开锁信息的组合，这样会提升它的应用范围，加快电子密码锁的发展，从而覆盖我们生活的各个领域，这也就使得电子锁的发展更加不受禁锢，可以完全的发挥它的所有优势，也使得它代替机械锁成为必然。它也会让更多人相信它并使用它。其实我觉得电子密码锁市场被限制的主要因素是两个方面：一，它自身电子元件的限制使得它的体积，它的形状，它的外形就不被接受，二，它的适用范围导致的，以前由于自身原因，经济性不高，一般的的东西用不到，安全性高的达不到要求，使

12、得它处于一个不高不低的尴尬地位，也就使得它的市场不景气。随着各种技术的不断发展，电子密码锁的发展不再受各种各样的限制，这样电子密码锁前景也会变得非常可观。通过对以上各种实现电子密码锁的方法的学习、研究和比较，下面来谈一谈各种方法的优缺点，对于采用矩阵键盘来进行输入的这种方法生产成本低、操作方便，在如今也是很受欢迎的，但是他寿命不长；而用7段数码显示比较落后，显示不出科技的进步；对于采用遥控方式，优点是输入电路换成了红外遥控控制输入，这样来操作密码更加方便，缺点是成本比较高，外接EEPROM增加了硬件成本和操作强度。对于采用STC单片机，这种设计方法很合理，充分利用了单片机内部集成的EEPROM

13、,只需通过编写控制它的程序就能实现数据保护功能，而不需外接储存器所以就降低了生产成本，不仅如此，这样设计的系统可行性好。而目前，密码锁设计和实现的新方法是现在流行的高科技手段来对密码锁进行更进一步的智能化，技术含量高。由此可见密码锁的发展的方向是不断的满足人们生活中的要求，功能更加齐全，更加人性，更加智能，更加方便的方向发展。1.4 本设计完成的工作本设计主控制芯片采用的是STC89C52单片机，通过硬件电路设计和软件程序设计相结合组成红外遥控电子密码锁，能够实现：(1) 密码错误次数达到设定值时蜂鸣器报警。(2) 密码位数6位，并可随意更改。(3) 采用矩阵按键输入。(4) 通过红外遥控控制

14、开锁。(5) 通过LCD1602液晶显示。(6) 有开锁指示灯和电磁锁。(7) 查阅资料，自行构建单片机的最小系统，完成相关硬件电路的设计实现2 总体方案设计STC89C52键盘输入复位电路密码存储电路晶振电路电源输入显示电路报警电路开锁电路红外遥控发射器红外接收电路如图所示，本次的设计包括了红外发射功能模块、红外接收功能模块、单片机模块、报警器功能模块、1602液晶显示模块、按键功能模块、开锁功能模块等。红外遥控器的发射信号部分是用红外发光二极管发出经过调制的红外光波；然后经过板子上的红外接收电路对其红外光波处理转化为对应的电信号，在将其发送给后面的放大电路。在单片机中的最小系统中，晶振电路

15、的主要作用是提供基准频率，通过让其电路生成震荡电流,从而发出时钟信号。该复位电路的功能是当单片机的CPU和电路中的所有功能器件都处于相同的初始状态时，从标准初始状态开始工作。报警电路是当密码输入次数达到设定值或密码输入错误时，蜂鸣器发出声响报警。键盘接口电路的每个按键对应的定义来实现输入密码操作。密码锁电路是当每次输入的密码正确时，单片机对继电器产生开锁信号，进而控制继电器驱动电路，来使电磁锁打开。3 硬件实现及单元电路设计3.1 主控制模块 方案1：CPLD是一种可编程逻辑器件，作为控制器其优点很多，例如;有丰富IO接口,并且它的稳定性能很高,很多非常复杂的逻辑功能，它都可以实现。如果有设计

16、需要还可以对其功能的来进行扩展，并行输入和输出方法可以用来大大提高系统的处理速度。所以作为比较大的规模系统的控制器很适合，但此次电子密码锁设计对数据处理快慢要求不是很高，而且逻辑功能也并不算太复杂，因此，从使用及经济的角度考虑我们放弃了此方案。方案2：采用STC89C52单片机作为核心元件的控制方案。用其控制密码锁控制，以实现其既定的性能指标。充分分析我们的系统，其关键在于密码锁的控制，而在这一点上，单片机就显现出来它的优势控制简单、方便、快捷。这样一来，单片机就可以充分发挥其资源丰富、有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能、价格低廉等优点。STC89C52单片机具有功能强大的位操作指令，I/

17、O口均可按位寻址，程序空间多达8K，对于本设计也绰绰有余，更可贵的是STC89C52单片机价格非常低廉。因此，这种方案是一种较为理想的方案。从方便使用的角度考虑，我们选择了方案2。3.2 单片机的最小系统电路设计 本次单片机最小系统采用的是内部方式的时钟电路和按键复位的复位电路，时钟电路用作产生MCS-51单片机工作所必要的时钟控制信号，内部电路严格按照其控制下的顺序指令进行操作。振荡器的构成是单片机内部有一个具有高增益的反向放大器。要组成一个稳定的自激振荡电路，必须将高增益反向放大器的输入输出端中间连接晶振，还要在两端接上微调电容，最后将两端同时接地。自激振荡电路的作用是提供时钟信号。单片机

18、中的微调电容一般都选择30pF左右，振荡器频率的高低是受微调电容大小的影响。不仅如此，电容还影响着振荡器的起振快慢和其稳定性。晶体的振荡器选择频率为12MHz的晶振。复位电路具有按键复位和上电复位，并且在该系统中使用最简单的外部按键复位来实现微控制器的复位操作。内部时钟电路 复位电路3.3 单片机简介及管脚说明STC89C52单片机是一种高速、低功耗、超强抗干扰的单片机，工业80C51产品指令和其引脚完全兼容。传统的8051系列单片机只有128-256个字节RAM可使用，对于工程量较大的程序设计时往往会不够用。而STC89C52RC系列单片机扩展了256个字节RAM，拓展的容量，在应用中渐渐取

19、代传统单片机被广泛应用。它还拥有8K字节在线可编程的Flash存储器、支持在线SPI编程、32个双向数据I/O口线、两个16位定时器/计数器和全双工UART串行通道。它的主要特性：与MCS-51兼容。寿命：1000次擦/写。数据保留时间：10年。全静态工作：0Hz-24Hz。512M内部RAM。32双向数据I/O线。两个16位定时器/计数器5个中断源。可编程串行通道。芯片内自带振荡器和时钟电路。单片机管脚说明：VCC：电源电压，其工作电压为5V。 GND：接地。 P0口：P0口是一个8位双向I/O口，内部不含上拉电阻。连接电路时需要外接上拉电阻。P0口缓冲器能接收输出8TTL门电流。当P0口的

20、管脚第一次写入“1”时，被定义为高阻输入。P0能够作为外部程序数据存储器，暂时存储外部输入数据而不需反复输入。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。由于内部上拉的缘故，P1口管脚写入“1”后，其管脚电平被上拉电阻拉高，此时管脚用作输入。P1口被上拉电阻下拉为低电平时，此时管脚将输出电流。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部含有上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器能接收输出4个TTL门电流。由于内部上拉的缘故，当P2口被写“1”时，其管脚电平被上拉电阻拉高，且作为输入。P2口被上拉电阻下拉为低

21、电平时，此时管脚作为将输出电流端口用。在FLASH编程和校验时，P2口用来接收高八位地址和控制信号。P3口：P3口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P3口缓冲器能接收输出4个TTL门电流。由于内部上拉的缘故，当P3口被写“1”时，其管脚电平被上拉电阻拉高，此时可以作为输入口使用。P3口也作为STC89C52的第二功能使用。具体功能如表3.1所示：P3口功能表端口引脚第二功能RXD（串行输入口）TXD（串行输出口）INT0（外部中断0）INT1（外部中断1）T0（计时器0）T1（计时器1）WR（外部数据存储器写选通）RD（外部数据存储器读选通） RST：复位输入，当为高电平时有效。当需对

22、器件进行复位时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG：ALE是地址锁存允许信号端口，低电平有效。在FLASH编程期间，此引脚可用作输入编程脉冲。PORG为编程脉冲的输入端。当ALE/PROG接上低电平的时候，单片机对外部存储器进行数据读取时，用来锁住地址线的低位地址。 /PSEN：外部程序存储器的选通信号。当外部的程序存储器取指令期间，每个机器周期有两次有效的PSEN信号。但在访问外部数据存储器时，这两次PSEN信号将不出现。 /EA/VPP：当EA维持低电平时，在此期间数据输入都存入外部程序存储器，不管内部程序存储器是否有空间存储数据。XTAL1：反向振荡放大器的输入与

23、内部时钟工作电路的输入。XTAL2：反向振荡放大器的输出。3.4 键盘电路设计键盘是微控制器的一个十分关键的输入设备，一般都会设置键盘的，他是可以执行人机对话的一个桥梁。键盘是按照需要来一组有规则的排列的，可以说一个按钮就是一个控制元件，即键盘就是一组有规则顺序的开关。键盘的设计主要为了控制单片机更好的运行状态，使得一些指令或数据更好的传输，进而完成对密码锁的控制功能。有时候控制对象功能简单可采用独立式按键。但过多的独立式按键会大大占用单片机的I/O端口。因此，如果控制对象需要执行功能繁杂，输入输出数据较多，需要考虑采用矩阵式键盘来方便控制。本系统采用4*4矩阵式键盘，具体连接方式如图所示矩阵

24、键盘的工作原理一般来说，当设计中需要的按键较多时，都会将每个键分布呈矩阵型，目的是为了合理的布局和减少I/O口的占用。在矩阵键盘中，每个按键的水平和竖直的交汇处都不相连，然后在由另外一个按键将它们相连。因此，4*4=16的矩阵键盘就形成了，比独立式按键在单片机的端口线的数量超出一倍，而且随着线数的增多，效果更加明显，比如在给4*4的键盘多加一条线，就能形成20键的键盘。所以，当需要很多按键时，就可以考虑设计矩阵键盘电阻接正电源。初始状态下，当键盘中的按键没有被按时，输出端的接口都通的高电平，说明没有键被按下。水平线是低电平，键盘中如果有键按下时，那么输入线就会被拉成低电平，因此想要得知键盘中的

25、按键是否被按下时，可以通过输入输出线的状态来判断。步骤如下：（1） 判断是否有键按下我们先给每一水平线同低电平，若检测到了竖直一列有低电平，那么就表示键盘中的按键有被按下，并且可以判断是低电平的竖直一列中按键的其中一个。如果竖直方向的线没有出现低电平，可以判断没有键被按下。（2）判断具体闭合按键我们先确定了有按键被按下，再根据一下具体的方法来确定具体哪个按键是闭合的。首先把水平的线逐一通入低电平，但其他三条保持高电平，然后看哪个竖直的线变成低电平，两条同为低电平的行列线的交点就是按键按下了。采用键盘输入信息的流程：（1）CPU先判断是否有键是按下；（2）再确定按的具体哪个键；（3）把这个键代表

26、的信息传给单片机进行处理。3.5 液晶显示电路设计电子密码锁中要进行输入密码，修改密码等操作，况且密码锁需要显示的信息也比较多，为了使其显示效果和结果更加明显，直观。相较于普通的数码管，本设计显示电路采用LCD1602液晶屏。在日常生活中，我们对有关液晶显示器并不陌生，在很多电子产品和家用电器中都可以见到它的身影，液晶显示模块已作为很多电子产品的部分显示器件，如：万用表、手表等等。它不仅能显示数字，图像，还可以显示一些设定的特殊图形。在和单片机有关的电子产品中，一般都有以下输出方式：发光管、LED数码管、液晶显示器。LCD1602和数码管的工作电压都很低，功耗也比较小，但1602的显示信息量和

27、界面的质量较高其还具有以下几个优点（1） 高质量的显示，液晶显示屏幕在收到单片机的数据后，会以高质量的色彩对比度和亮度发光显示，且不闪烁。（2）采用数字式接口，大大简化了液晶显示器与微控制器之间的连接电路，更容易方便操作；（3）功耗小，工作电压2-3V，工业字符型液晶，价格稍微略高，但高质量的显示效果和稳定的色彩对比，是小型液晶屏幕的主流产品。所以采用LCD作为显示器来完成电子密码锁显示的功能。1602引脚及其具体功能如表1所示。表1 1602引脚及功能编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2Data I/O2VDD电源正极10D3Data I/O3VL液晶显示偏压信号11D4Da

28、ta I/O4RS数据/命令选择端（H/L）12D5Data I/O5R/W读/写选择端(H/L)13D6Data I/O6E使能信号14D7Data I/O7D0Data I/O15BLA背光源正极8D1Data I/O16BLK背光源负极 3.6 存储芯片电路设计 ），静态电流10Ua(5.5V)，擦写的次数多达10000次，写入速度非常快，小于10ms，它的优点还有抗干扰能力强，保存的数据不会丢失，占用很少的空间和I/O端口，存取便于操作。如果在断电情况下，芯片内所储存的数据和资料可以保存几十年以上，封装采用的是8管脚的DIP，使用方便。 图中AT24C02的1、2、3脚是三条地址线，用

29、于确定芯片的硬件地址。芯片的第8引脚接的是正电源，第4引脚接地。SDA是第5引脚，正常的连接到单片机的端口，主要的作用是串行数据输入/输出，储存芯片内的数据通过第5引脚的I2C总线串行来进行输送，第6脚SCL也和单片机的引脚相连，是串行时钟输入线， 第5引脚和第6引脚都需要跟正电源接一个上拉电阻，大小为10K。第7引脚接地。3.7 报警电路设计 如图所示为蜂鸣器报警电路设计，当按键输入操作或者密码错误需要发出警报声。由于单片机的端口驱动能力较小，所以我们要加一个三极管来进行电流的放大，这样就可以让蜂鸣器发出警报声。可以说，三级管在次电路中相当于一个开关，当三极管的基极通入低电平时，可以使三极管

30、成为导通状态，集电极的电流就会通过蜂鸣器，使其发出声音；而三极管的基极通入高电平时使得三极管截止，无电流经过，所以蜂鸣器就不会发出声音。 3.8 密码锁电路设计密码锁的电路的设计主要有继电器加负载组成。密码锁电路控制的作用是当用户输入的密码是正确的，就会通过继电器将电磁锁打开。继电器的构成一般包括衔铁片，线圈，触点簧片等。如果给线圈的两端通入一定的电压，就会使得线圈中产生电流经过，然后生成电磁效应，由于存在着电磁力，弹簧的拉力不足以吸引到衔铁，衔铁就会和铁芯吸合，进而使得继电器中的静触点和衔铁的动触点就会发生吸合。当线圈没有施加电压，就不会产生电磁力，弹簧的弹力作用就会使衔铁回到初始的位置，这

31、样，动触点和静触点就会分离开来。因此，通过电压可以去控制继电器的吸合和释放，在密码锁的电路中也就达到了导通和断开的目的。电路中继电器与的单片机相连接的中间加一个三极管驱动，如果超过设定值时，单片机会由高电平变成低电平，三极管驱动继电器产生电磁效应进行吸合，继电器在密码锁电路中起到开关作用，可以驱动负载的电磁锁。 4 红外遥控电路设计4.1 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，因此着重分析红外通信的基本原理。红外通信是通过运用红外技术来实现近距离两点之间的信息转发和秘密通信。它是由红外的发射与接收系统两个部

32、分组成。发射系统将一个光脉调制后发出红外信号。然后接收系统将其接受，这就构成了红外通信系统。红外线是波长在750nm至1mm之间的电磁波，它是一种肉眼不可见的光线，其频率在微波和可见光之间。红外通信通常使用的是红外波段里的近红外线，其波长在0.75um之25um间。在红外数据协会（IRDA）成立以后，为了使各厂商生产的红外产品可以得到最佳的通信效果，红外通信协议把红外数据通信所使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采用单片机将等待发送的二进制信号调制成某个频率的脉冲串信号（载波信号），并驱动红外发射管发射出红外信号。它常用的调制方式有两种，分别为通过脉冲的

33、宽度对信号进行调制的脉宽调制（PWM）和运用脉冲串间的时间间隔对信号进行调制的脉时调制（PPM）。本次设计将使用脉时调制的方法，即把二进制信息用脉冲串间的时间间隔来表示，数据比特的-图 PPM调制波形图-t1t1t2t3二进制0二进制1-传送方式可以对比没有奇偶校验的RS232通信，先产生一个同步头，再是8位的数据比特。如图4.1所示。载波信号的频率为=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。由于红外光存在反射,在全双工的方式下所发送

34、的信号也有可能会被本身接收，因此，红外通信应该采用异步半双工的方式，也就是说通信的某一方发送与接收是交替进行的。4.2 红外线遥控原理红处发射与接收电路都是使用8051单片机来实现的，它体积小、电路构成简单、输出控制的方式也可以选择，实用性很强。具体遥控过程如下：发射时：首先，把从串行发射口送出的信号反馈给P1.1端口对其进行内部调制,然后再从P1.2口将其送出,最后通过红外发射二极管发射出去,发射距离大约为10m。，再经过系统进行判定确认接收数据是否与存储的数据是否一致，一致就开锁，不一致就放弃开锁.收发系统主要是由发射模块与接收模块两个模块构成。其中发射模块主要是由MCS-51单片机、调制

35、放大电路以及载波发生器和红外发射电路构成；而接收模块则是由红外接收电路、MCS-51单片机以及继电器电路和电磁锁组成。如图4.2所示。单片机单 片 机调制发射红外接收红外发射继电器电磁锁载波红外遥控密码锁的组成框图其实际发射部分主要是由单片机对其完成编码，然后通过用振荡器产生的1MHz的振荡电路对其所得到编码进行调制，最后也是经过红外发射头将编码信号放大发射出去。这是发射端所使用的是12MHz晶振所决定的因素。并且是要在发射端对晶振进行的整数分频，分频系数一般是取12，所以也就得出12MHz/12=1MHz。红外遥控的接收部分主要是由光电转换、放大、解调、解码等几部分组成。其中光电转换、放大、

36、解调是由红外一体化接收头来完成实现的。接收部分的单片机主要功能是完成其解码功能。本次设计是采用了一体化红外接收头。1838T红外接收头为接收部分 ：一体化红外接收头 红外信号收发系统的典型电路如图3-11所示，红外接收电路通常被厂家集成在一个元件中，成为一体化红外接收头。 内部电路包括红外监测二极管，放大器，限副器，带通滤波器，积分电路，比较器等。红外监测二极管监测到红外信号， 然后把信号送到放大器和限幅器，限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平，而不论红外发射器和接收器的距离远近。交流信号进入带通滤波器，带通滤波器可以通过30khz到60khz的负载波，通过解调电路和积分电路进入比较器，比较器输出

37、高低电平，还原出发射端的信号波形。注意输出的高低电平和发射端是反相的，这样的目的是为了提高接收的灵敏度。 一体化红外接收头，如图3-12所示：，图3-12 红外接收头红外接收头的种类很多，引脚定义也不相同，一般都有三个引脚，包括供电脚，接地和信号输出脚。根据发射端调制载波的不同应选用相应解调频率的接收头。 红外接收头内部放大器的增益很大，很容易引起干扰，因此在接收头的供电脚上须加上滤波电容，一般在22uf以上。 有的厂家建议在供电脚和电源之间接入330欧电阻，进一步降低电源干5 系统软硬件设计与实现它的系统硬件是以STC89C52单片机为核心，配以相应硬件电路，完成密码的设置、存储、识别、驱动

38、电磁锁电路并接收蜂鸣器送来的报警信号、发送数据等功能。单片机接收键入的密码代码，并与存贮在EEPROM中的六位密码进行比较，六位密码的可以有非常多的密码供人随意改变，保密性能极高，可选密码组是连续排列的，如果密码正确，则驱动继电器开锁；如果密码输入不正确，则单片机通过通信线路向智能报警器发出报警信号。密码锁主要由矩阵键盘、单片机、外部硬件电路等部分组成。其中矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的键入。实际使用时只需将单片机的负载用电子密码锁的电磁铁把继电器替换来吸合线圈就可以了，当然也可用继电器的常开触点来控制电磁铁去吸合线圈，单片机把每次的开锁动作和此时电磁执行器的驱动电流值当作状态信息发

39、送给单片机的芯片进行处理，同时把接收来的报警信息发送给报警电路，从而使整个密码锁正常运行。 问题与分析进行实物测试时，虽然系统仿真能够成功，但是在实物中却依然存在很多问题等待解决。按照Protues仿真电路焊接电路的过程中，呈现不少问题。比如在实际硬件电路的电源怎么放置、怎么安排电路走线进行公用电源、焊接贴片电阻时，由于不小心使得贴片电阻两端直接导通了，导致电路短路而烧毁LED。在焊接的时候，由于没有按照焊接规则，先把高的元器件焊接上去了，导致后面焊接难度的加大等。焊接调试24C02的过程是一个艰辛的过程。因为不熟悉这些元件，导致在调试过程中出现一些问题，比如在密码修改后，断电后重启系统，发现

40、密码又恢复初始密码。24C02并没有起到断电保护的作用。通过开发板原有的24C02的测试，发觉依然没有成功，推测不是器件的问题。通过对24C02数据手册的查找和源代码的测试。发现在定义变量的字节的时候使用的字节类型应该与发送和接收函数后面的字节数应该匹配。最后成功的通过24C02的调试。成功的解决历史数据的恢复问题。在本次设计中，因为本身水平和时间的关系，并没有完全实现课题所要求的项目。如要求倒计时5分钟、三次输入错误报警。密码修改确认等功能，不过我会努力下去。不断要求自己做到最好。6 系统的安装与焊接1.检查元件的好坏按电路图买好元件后首先检查买回元件的好坏，按各元件的检测方法分别进行检测，

41、一定要仔细认真。而且要认真核对原理图是否一致，在检查好后才可上件、焊件，防止出现错误焊件后不便改正。2.放置、焊接各元件按原理图的位置放置各元件，在放置过程中要先放置、焊接较低的元件，后焊较高的和要求较高的元件。特别是容易损坏的元件要后焊，在焊集成芯片时连续焊接时间不要超过10s，注意芯片的安装方向。结论在没有做毕业设计前，我觉得毕业设计只是对所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂

42、，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识。在多人做项目的时候，队员的交流是非常重要的，是很关键的部分。这次的毕业设计也让我看到了团队的力量，我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。刚开始的时候，大家就分配好了各自的任务，大家有的绘制原理图，进行仿真实验，有的积极查询相关资料，并且经常聚在一起讨论各个方案的可行性。在毕业设计中只有

43、一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。团结协作是我们成功的一项非常重要的保证。不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。程序的设计思想的精巧的重要性，是不管怎么说都不为过的，好的设计可以让大家很快的明白你的思想，而且很方便的来实现它。良好的编程习惯，它可以使你的程序很方便的被别人阅读，也很方便的被更改，所以可以的话，尽可能多的

44、写出注释。本系统以单片机AT89S52芯片为核心部件，利用红外通信技术，并配合一套独特的软件算法实现了红外信号传输、密码开锁、密码修改、LCD与低、体积小，而且可以进行近距离遥控，低耗很低，可以使用普通碱性电池供电，使用十分方便。如经优化设计，成本可以进一步降低。红外遥控密码锁锁具有广阔的市场前。在设计过程中，通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到

45、了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。对我而言，知识上的收获重要精神上的丰收更加可喜。让我知道了学无止境的道理。我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。挫折是一份财富，经历是一份拥有。致 谢时光易逝，转眼间四年过去了，大学生活即将结束。经过四年的学习，现在终于就要毕业了。回望四年，在学习和生活中经历了风风雨雨，酸甜苦辣，有欢笑也有忧伤，有目标也有困惑，但在各位老师和同学的帮助和支持下最终得以顺利完成，走完这一段大学生活。 在此，首先感谢我的老

46、师，感谢各位老师这四年中在学习和生活上给我的关心和照顾，没有你们的教导和帮助，就不会有今天的我，非常感谢你们；其次感谢各位同学，同学们在生活和学习中相互帮忙照顾，给予了我很大的鼓励和快乐。指导老师郭锋郭老师治学严谨，学识渊博，平易近人，在平时的学习和生活中对细心的教导，在我困惑的时候帮我指明方向。在我做设计和论文期间对给了我很大的帮助将使我终生受益。在论文的选题、资料查询、开题、研究、设计和撰写的每一个环节，都得到导师的悉心指导和帮助。在大学的这四年里，很多老师们也都言传身教，以他们广博的知识，敏锐的洞察力，多年的教学和实际工作经验，在学习上给予我很大的帮助。在这里我要感谢几年来对我学习和生活上照顾的老师们，感谢陪伴我度过大学四年的各位同学，更要感谢我的家人对我学业上的支持和鼓励；最后，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅，评议和参与本人论文答辩的各位老师表示感谢。