摘要
本文主要是围绕红外线遥控防盗密码锁控制系统的相关的理论和实践应用进行了研究。本文主要包括以下内容:根据项目要求提出了以单片机为中央处理器,短距离无线遥控技术和电子密码锁技术相结合的系统解决方案,给出了硬件设计电路和软件结构,详细叙述了系统硬件线路的设计要点和结构,以及软件的设计要点,同时给出了各个重要子程序的流程图。文中提出了一种用4个数据位编码解码芯片来完成12个数据传送的设计方法,给出了该设计方法详细的原理说明和具体的设计电路。同时文中提出了一种独特的硬件复位电路,给出了详细的系统抗干扰措施和系统节能措施。文中设计的电路和控制方法适用于一般的单片机系统设计,硬件和软件也有一定的实用性和通用性。
关键词:密码锁;单片机;无线遥控。
I
Abstract
This paper is on the infrared remote control system security password lock the relevant theoretical and practical application of the research The artilce principally includes next contents.The article describle a solution project in which the microcontroller is CPU and the remote technology is complex with the technology of electronic code lock. The hardware structure and software design of system is explained. The article describle the pith of design and structure of hardware and software in detail and the flowchart of important subroutine is shown.A design way by which the remote control encoder and decoder with four data pins can transmit twelve datas is given in the artcle. The detailed principle and specific circuit of the design way is shown. Aindividual hardware reset circuit is given in the artcle. The detailed methods of resistance to intrusions and economy of power are shown. The designed circuit and control mothod in the artcle suit commonly other design of microprocessor system. The hardware and software is practicable.
Keywords:Password lock,Microcontroller,Remote control.
II
目 录
摘要 .................................................... I Abstract ............................................... II 1 绪论 .................................................. 1 1.1 序言 ................................................ 1 1.2 密码锁的发展现状 .................................... 1 1.3 市场前景 ............................................ 4 2 系统设计 .............................................. 5 2.1 设计理论分析 ........................................ 5 2.1.1 红外通信基本原理 .................................. 5 2.1.2 红外通信标准 ...................................... 7 2.1.3 红外线遥控原理 .................................... 8 2.2 总体方案的设计 ...................................... 8 2.2.1 总体设计 .......................................... 8 2.2.2 主要模块设计 ...................................... 8 3 系统硬件设计与实现 ................................... 11 3.1 硬件结构图 ......................................... 11 3.2 遥控发射电路设计 ................................... 11 3.3 本机键开锁部分 ..................................... 12 3.4 电源部分设计 ....................................... 14 3.5 编码解码电路 ....................................... 15 3.6 密码存储部分的电路设计 ............................. 18 3.7 报警电路设计 ....................................... 20 3.8 本机处理与遥控处理功能选择 ......................... 21 4 系统软件设计 ......................................... 22 4.1 应用软件设计原则 ................................... 23 4.2 遥控接收程序 ....................................... 23
III
4.3 I2C通讯子程序 ...................................... 24 4.4 系统程序 ........................................... 26 4.4.1 遥控密码系统的操作方法 ........................... 26 4.4.2实现上述操作方法的程序流程图 ..................... 27 5 技术难点及解决方案 ................................... 30 5.1 系统抗干扰措施 ..................................... 30 5.2 系统节电措施 ....................................... 33 6 系统调试 ............................................. 35 6.1 整体调试 .......................................... 35 6.2 硬件单元电路调试 .................................. 35 6.2.1 红外遥控器(钥匙)调试 ......................... 35 6.2.2 红外遥控门锁调试 ............................... 36 6.3 软件调试 .......................................... 36 6.3.1 红外数据接收模块调试 ........................... 36 6.3.2 开锁记录模块下载模块调试 ....................... 36 7 结论与展望 ........................................... 38 致谢 ................................................... 40 参考文献 ............................................... 41 附录 ................................................... 42
IV
1 绪论
1.1 序言
随着计算机的普及和信息技术的迅猛发展,人们已不满足于传统的居住环境,对家庭及住宅小区提出了更高的要求,智能化被引入家庭及住宅小区,并迅速在世界各地发展起来。人们对居住环境要求的日见增高,体现在希望住宅不仅更便利、舒适而且更安全。
电子技术的飞速发展,给古老的锁具生产带来了巨大的变革,现代的电子技术与机械技术相结合,产生了一大批如声控锁、磁控锁、密码锁、遥控锁,指纹锁等先进的锁具。
目前国内外密码锁系统的主要方向的发展是:接触式密码锁系统,非接触式密码锁系统,智能识别密码锁系统,但是他们都相应的存在着不同的缺点。例如:接触式密码锁系统成本较低,体积小,卡片本身无须电源,但使用不太方便,而且有接触磨损。相比之下,红外遥控密码锁系统的成本与接触式密码锁系统相当,而且可以进行近距离遥控,使用十分方便。而且它已经与PC机的数据库相结合,可以组成一套酒店房间的门禁管理系统。
由于红外遥控具有许多优点,例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。工业设备中,在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下,采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。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。
在本设计中,红外遥控密码锁和PC机、数据库相结合,能够实现适时的、强大的管理,使得整个红外遥控系统得到更好的完善。
1.2 密码锁的发展现状
1 普通密码锁
日常生活中,锁具被广泛使用,锁具的发展大致可分为五个阶段: (1)古代的木质锁; (2)古代的机械锁;
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