红外遥控密码锁系统设计研究毕业论文.doc

红外遥控密码锁系统设计研究毕业论文 目 录 1 引言 - 1 - 1.1研究背景与意义 - 1 - 1.2 研究现状 - 1 - 1.3 研究内容 - 1 - 2 系统设计方案 - 2 - 2.1 总体方案 - 2 - 2.2 系统框图 - 2 - 3 系统硬件电路设计 - 3 - 3.1 单片机最小系统设计 - 3 - 3.2 LCD显示电路设计 - 4- 3.3 矩阵键盘电路设计 - 5 - 3.4 存储电路设计 -6 - 3.5红外发送接收电路设计 - 7 - 3.6 模拟锁与报警电路设计 - 10 - 3.7系统PCB设计 - 11 - 4 系统软件设计 - 12 - 4.1 程序设计思路 - 12 - 4.2 算法与流程图 -13 - 5 系统仿真与硬件调试 - 14 - 5.1系统仿真和调试方案 - 14 - 5.2 系统硬件调试 - 16 - 5.3 调试结果 - 17 - 6 总结与展望 - 17 - 致谢 -17 - 参考文献 - 18- 附录 - 18 - 1．元器件清单 - 18 - 2．源程序 -18 - 1 引言 1.1 研究背景与意义 我们知道当某一个公司研发一些新产品时都会特别重视其资料的安全问题，在竞争日益激烈的当下，新研发的产品资料，科研项目，以及单位的文件档案、财务报表，个人资料等等，都是特别保护的对象，万一泄露将直接关系到一个企业的存亡。再从我们身边来说，家庭住房多采用一般的机械锁。这样不仅不安全，而且，每天都要带钥匙很不方便。若不慎丢失钥匙更会产生事倍功半的效果。本次设计的密码锁将满足人们的要求。 在科技高速发展的今天，非接触式控制越来越受大家欢迎，利用红外遥控，方便又安全。另外，红外线不会产生信号干扰，反应速度迅速、工作稳定度高等特点。而在工业制造中，在高压、辐射、腐蚀等恶劣环境下，采用红外遥控能够很好地隔离这些干扰。在本次设计中，为了更加方便操作，除了采用矩阵键盘对密码锁进行控制外，还可以用遥控器进行控制，以达到双控的目的。 1.2 研究现状 目前大部分的家庭用锁采用的都是机械式的，一种钥匙对应一把锁，但钥匙可复制，这无疑给人们的安全带来极大威胁。另外，其最大的缺点是利用简单工具就能很容易地把锁撬开。加深了人们的安全隐患。针对这种情况，本次设计制作了一种红外遥控密码锁，遥控器型号很常见，应用及为广泛，若突然摔坏或丢失即可到商店购买。由于本设计采用的存储器可防止断电数据丢失，因此更换遥控器或在整个电路断电又重启的情况下密码仍为先前设定值，具有很好的保密性。 此外，密码共有六位，每位由0到9，十个数字构成，因此可设定106种密码，提高密保安全。然而，一般设备都采用专用的遥控编码及解码集成电路，此类电路虽然制作简单，但由于某些特定功能的限制，例如编码解码等协议限制，只适用于专用的电器产品，配套性强，应用范围也因此受到限制。 1.3 研究内容 主要的设计实施过程：本次设计选用ATMEL公司的单片机AT89C51，用于控制的LCD等。第二步，使用Altium Designer 6完成原理图，并设计PCB图完成人工布线。并腐蚀电路板。第三步，在Keil uVision4软件中用C语言进行编程，外加仿真软件对程序进行修改，调试。第四部，结合软、硬件对电路板进行调试。最后完成本次设计。 2 系统设计方案 2.1 总体方案 方案一： 采用矩阵按键，通过单片机将字符送到数码管显示，另外，密码锁部分用电磁继电器来进行模拟。 存储密码为防止断电丢失，用存储器进行存储。报警部分采用比较常用的蜂鸣器，外围驱动电路较简单。 方案二： 同样采用矩阵键盘，考虑到需要显示多个字符的问题，此时采用液晶显示LCD1602。此处的模拟锁用发光二极管来代替。用存储器AT24c02来存储密码，报警部分依然采用蜂鸣器。 通过两个方案的比较综合，考虑到外围设备，成本等问题，本次设计将采用第二种方案。 硬件方面解决单片机与外围电路的设计，主控模块采用方案二来进行设计，另外用遥控器作为发送端的同时，应在主控模块加上接收模块，对遥控器发射的信号进行接收，解码等处理。由于键码值由商家提供，因此只需将每个键码值赋予特定的功能，以此来控制密码锁的开关，改密等，并送到LCD1602上显示。另外，还有单片机最小系统。 软件方面，首先是按键扫描问题，如何判断哪一个按键按下，如何让其并以何种形式显示到LCD1602上，这里就要考虑到1602的显示，地址写入等问题。红外的控制是本设计的难点，遥控器是以红外波的方式将特定的信号送给红外接收头。由于本设计采用的遥控器比较普遍，因此编码解码问题可以很容易查阅到。 2.2 系统框图 本文所设计的作品系统由AT89S51单片机及其最小系统、矩阵键盘、红外接收头、遥控器、蜂鸣器、模拟锁、LCD1