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摘要???????????????????????????????????1 关键词??????????????????????????????????1 Abstract??????????????????????????????1 Key words????????????????????????????????1 1 引言??????????????????????????????????2 1.1系统的概述?????????????????????????????2 1.2系统的整体设计???????????????????????????2 1.2.1 遥控发射????????????????????????????2 1.2.2 主机接收????????????????????????????2 1.2.3 发射信号的编码?????????????????????????3 1.2.4 发射信号的解码?????????????????????????4 1.3 密码锁的主要功能??????????????????????????4 2红外密码锁硬件部分???????????????????????????5 2.1 芯片的介绍?????????????????????????????5 2.1.1 AT89C51的介绍?????????????????????????5 2.1.2 74LS164芯片??????????????????????????8 2.2 单片机硬件电路??????????????????????????9 2.2.1 电源电路????????????????????????????9 2.2.2 复位电路????????????????????????????9 2.2.3 晶振电路???????????????????????????10 2.3发射和接收装置???????????????????????????10 2.3.1 发射装置????????????????????????????10 2.3.2 接收装置????????????????????????????11 2.4 3×4矩阵键盘????????????????????????????12 2.5 数码管??????????????????????????????13 2.6 发光二级管LED???????????????????????????14 2.7 电磁继电器????????????????????????????15 2.8 报警器??????????????????????????????16 2.9完整硬件电路图??????????????????????????16 3 软件程序设计?????????????????????????????18 3.1 遥控发射部分程序设计???????????????????????19 3.2 主机接收部分程序设计???????????????????????24 结 论?????????????????????????????????29 致 谢?????????????????????????????????30 参考文献????????????????????????????????31
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基于单片机红外遥控密码锁的设计
电子工程专业学生 张新宇
指导老师 张钟芳
摘 要：红外遥控电子密码锁是将红外遥控技术和单片机技术应用相结合的一种方案。红外电子密
码锁能实现多种控制功能，有较好的市场发展前景和技术应用价值。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，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。系统能完成开锁、出错报警、修改用户密码等基本的密码锁的功能，并且能实现遥控、掉电存储、声音提示等功能。
关键词；电子密码锁 红外遥控 单片机
Abstract: The design of electronic password lock based on infrared remote control.It is a kind of design of
combining technical application the micro-control unit with infrared remote control technology to the electronic password lock based on infrared remote control. According to the design of the tradional mechanical locks, this method of design to the electronic password lock can not only meet safety requirements, but also be able to adapt to the specialneeds of the use of enviornment. This system has the basic function of opening the lock, alarming the error prompt and modifying the password of the users as well as the function of remote control, dropping the electricity and saving, sound and light hinting, etc.
Key words: Electronic password lock; Infraed remote control; Micro-control unit
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引言
当今社会各种电子信息技术进入高速发展阶段，包括信息系统技术微电子、计算机和现代通信技术、传感器技术，这也包括红外线技术，红外线是一种人的肉眼看不见的光线，最近十几年十年来，初露头角的红外技术，在各个领域里得到了广泛的应用，并形成了一门崭新的技术—红外技术。针对传统的机械锁的各种缺点和重要部门安全性要求，提出的一种基于红外遥控的密码锁设计，通过此方案设计的密码锁电路可以满足安全性要求，也能够适应特殊环境的使用需求。它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、闭锁等任务。 1.1系统的概述
红外遥控发射器部分主要由AT89C51单片机，红外发射二级管，矩形键盘，数码显示管及复位电路等组成；主机接收部分主要由AT89C51单片机，红外接收头，矩形键盘，数码显示管，报警器，电磁锁及复位电路等组成。红外遥控密码锁的应用研究主要应用了红外线编码及解码技术，并通过单片机实现密码的设置、修改等功能。 1.2系统的整体设计
本设计主要是以AT89C51单片机为核心，硬件设计电路主要由3×4矩阵键盘、74LS164芯片、数码管、发光二级管、LED、电磁继电器、报警器等组成，并具有两大部分的软件设计，包括遥控发射和主机接收部分。通过定时器T1（P3.5）口，利用定时中断来发射信号。定时器1中断服务程序的功能是：红外管发射的信号需经过高频（采用38.5KHZ）调制载波才可发射出去，利用定时器1的定时作用，在发射高频脉冲时，通过定时对P3.5口的取反的操作，使发射信号调制成38.5KHZ的高频，再经过红外发射二级管发射，发射距离为8-10米。接收时利用P3.2口（外部中断0）的下降沿触发中断来接收信号，并通过P3.3口来判断高低电平。外部中断0的中断服务程序的功能是：由接收第一位码的下降沿触发中断后，对第一位（起始位）码的码宽进行验证。若第一位低电平码的脉宽小于2ms，将作为错误帧处理。当间隔位的高电平脉冲宽大于3ms时，结束接收，然后根据累加器A中的脉冲数，执行相应的功能操作。 1.2.1遥控发射
遥控发射器主要由AT89C51单片机，红外发射二级管，矩形键盘，数码显示管及复位电路等组成。该部分的结构图如图1-1所示。
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晶 振 图1-1遥控发射结构框图
红外发射器 显 示 复 位 AT89C51 键 盘 1.2.2 主机接收
主机接收部分主要由AT89C51单片机，红外接收头，矩形键盘，数码显示管，报警器，电磁锁及复位电路等组成。该部分的结构图如图1-2所示。
红外接收头 键 盘
晶 振 显 示 电磁锁 AT89C51 复 位 报警器 图1-2主机接收结构框图
1.2.3 发射信号的编码
遥控器信息码是由AT89C51单片机的定时器T1调制成38.5KHZ红外载波信号，而关键是它的编码，在这里遥控器的编码采用脉冲个数编码格式，不同的脉冲个数代表不同的操作码信息，最少为2个脉冲，其它信息码的脉冲个数逐个递增。为了使接收尽量可靠，第一位码宽为3ms，其余码宽为1ms，码间距为1ms，遥控码数据间隔大于10ms。遥控器上每个键都有唯一的一个键号，单片机通过查得按下键的键值发约定个数的脉冲。频率为38.5KHZ，即周期约为26us,第一位码需115个脉冲周期，其余为38个脉冲周期，结束帧至少为385个脉冲周期。
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