基于单片机的红外遥控密码锁的设计与实现

基于51单片机的红外遥控密码锁诚信承诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《基于51单片机的红外遥控密码锁》均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。

承诺人（签名）：2013年月日基于51单片机的红外遥控密码锁摘要：关于如何加强家庭住房安全问题日益突出。

传统的机械防盗锁构造过于简单，尽管有些经过加固以及增加相应的防护措施，但是锁被撬现象屡见不鲜，无法保障人们的安全。

本次设计中制作的一种密码锁，具有很好的保密性。

另外，此处采用的是双控模式，即使用键盘控制的同时，也可以使用遥控器。

操作中的提示语用LCD来显示。

密码由六位0到9的数字够成，加大保密强度，此外，本设计中采用的AT24c02具有防止掉电丢失数据的作用。

关键词：51单片机；密码锁；红外；LCD1602Based on 51 SCM Infrared Remote Control Combination LockAbstract: Security issues have become increasingly prominent on how to strengthen the family home. Traditional mechanical anti-theft lock structure is too simple, although some had been strengthened and increased appropriate protective measures, but lock pry common occurrences, can not guarantee the safety of people. A lock made in the design, with good confidentiality. In addition, here is the dual-control mode that is controlled using the keyboard at the same time, you can also use the remote control. Prompt operation using the LCD display. Password by six 0-9 of digital enough increase confidentiality strength, In addition, the design used in A T24c02 prevent power-down data loss.Key words: 51 SCM；Combination lock；Infrared；LCD1602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 (5)3.5红外发送接收电路设计 (5)3.6 模拟锁与报警电路设计 (5)3.7系统PCB设计 (6)4 系统软件设计 (7)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。

红外遥控密码锁的设计与实现1 概述根据用户的要求和需要，主要为了解决当前市场上无遥控密码锁的问题，以提高门禁系统的可靠性和安全性，适应市场需要而设计的该红外红外遥控密码锁系统。

该系统具有普通电子密码锁功能的同时，还增加了遥控功能。

该锁采用6位数作为密码，总密码组有106组，完全满足用户对密码安全性高的要求。

该系统具有较强的实际应用价值，所涉及的技术包括：红外载波数据传输技术、单片机控制技术、红外遥控系统编码及译码技术、电路设计与演示板制作技术等。

2 系统硬件设计与实现<单元电路设计）2.1 硬件结构图：系统以单片机AT89C51RC为核心。

系统结构框图如图1所示。

本系统的功能设计目标应该包括以下几个方面：红外发射功能模块，红外线接收转换模块、单片机模块、蜂鸣器报警功能模块、LED数码管显示模块、按键功能模块，开锁功能模块等。

下面详细介绍一下各单元的硬件电路和实现的功能。

图1 红外遥控密码锁硬件结构图2.1.1电源部分设计本系统的电源部分使用LM7805芯片进行稳压后提供单片机5V的电压。

其电源部分电路的设计如图2所示。

图2 红外遥控密码电源部分的电路原理图该电源部分电路，使用四个1N4004二极管构成整流桥，可以输入直流或是交流9V电源，然后再通过7805稳定到5V供单片机工作。

固定式三端稳压电源7805是由输出脚Vo，输入脚Vi和接地脚GND组成，它的稳压值为+5V，它属于LM78XX系列的稳压器，输入端接电容可以进一步的滤波，输出端也要接电容可以改善负载的瞬间影响，电路的稳定性也比较好。

2.1.2 红外接收头部分和LED显示部分设计红外信号接收部分是使用KS38BL红外接收头实现的，其电路如图3所示。

图3是红外线遥控器信号接收头的简易电路，它可接收载波频率从33~57KHz的遥控器信号。

100Ω电阻起到限流的作用，470uF电容滤波减少干扰。

以逻辑笔接触红外线接收模块的信号输出端<OUT），便可以侦测当按下红外线遥控器某一按键时，红外线数字信号的发射。

目录1目的和意义 (2)2方案设计 (2)3 硬件原理分析及设计 (2)3.1发射模块原理 (2)3.1.1 红外发送系统原理 (2)3.1.2 NEC编码格式介绍 (3)3.2接收解码模块 (4)3.2.1 接收解码原理 (4)3.2.2 接收解码模块的硬件电路 (5)3.4液晶显示模块 (6)4 软件设计 (6)4.1编程语言 (6)4.2主要程序说明及流程图 (7)4.2.1 主程序 (7)4.2.2 接收解码程序 (7)4.2.3 按键数字分配 (10)4.2.4 密码判断、报警及修改程序 (11)4.2.5 按键发声程序 (16)4.2.6 没操作响应 (17)5 功能分析及总结 (17)5.1功能分析 (17)5.2C语言编程的延时技巧 (19)5.3本设计优缺点 (20)5.4设计总结 (21)参考文献 (1)附录C 实物图 (3)摘要单片机遥控系统是将红外遥控技术和单片机应用技术相结合的一种方案。

本系统为红外遥控电子密码锁的控制管理部分，只要再连接上不同用途的电磁锁即可成为一个完整的红外遥控电子密码锁系统应用到各种领域中。

而且本系统还设计有学习NEC红外编码遥控器的功能，通过红外接收解码电路，把遥控器的键码还原并储存起来，再利用查找对比的方法便能够识别不同的遥控器，大大提高了系统的灵活性和实用性。

本系统以单片机作为核心元件将电子密码锁和无线遥控技术结合起来，使其具有修改密码、报警锁定等功能，不仅能进行远距离遥控解锁，还能实现近距离按键密码初始化及复位解除报警。

同时采用E2PROM作为存储单元，方便用户存储、修改密码和遥控器键码；采用LCD显示令使用更加方便直观。

红外线遥控电子密码锁能实现多种控制功能，改善了传统机械锁的各种缺点，有较好的市场发展前景和技术应用价值。

而且本系统的红外接收解码部分延时计数准确，并且有错误校验，所以整个接收解码的准确性非常高。

设计电路主要由红外线解码学习电路、密码修改和存储电路、声光提示报警电路、LCD 显示电路组成。

本科毕业设计基于单片机的遥控密码锁设计摘要红外遥控密码锁是一种以高强度密码序列为基础，在单片机上实现的密码开关。

它以红外光作为信息媒体，从而实现了遥遥控。

该锁具有利用方便、操作简单、价钱低廉等特点，给人们的生活带来了极大方便，特别高辐射区、高传染区等。

本次设计的题目是基于单片机的红外遥控密码锁设计。

该设计包括红外发射模块、红外接收模块和单片机处置模块。

该文详细的论述了各模块的设计与编程，该遥控密码锁能实现密码输入、密码修改、上锁、开锁和超次锁定功能。

为了避免遥控器失窃，非法人员多次试探尝试打开遥控锁，该系统还增加了错误报警功能，输入密码错误三次以后，蜂鸣器会持续鸣叫进行报警。

软件部份用C语言进行编程，采用模块化设计思想。

发射模块主要包括矩阵键盘、红外编码与调制部份。

其中红外发射利用红外发光二极管，调制部份采用38kHz的脉冲调制，矩阵键盘利用4×4矩阵。

同意部份通过红外接收头接、放大和解调接收到的红外波，该同意头内部电路包括红外检测二极管、放大器、限幅器、带通滤波器、积分电路和比较器等。

利用单片机的内部存储器进行密码存储。

关键词：单片机红外线遥控密码锁The Device of Infrared Electronic Lock in Code Based on single chip DeviceWu Guanhui(College of Engineering, South China Agricultural University Guangzhou 510640,China)Abstract：Infrared remote control coded lock is a high-intensity password sequence based on single chip microcomputer implementation code switch. The lock is easy to use, simple operation, low cost and so has brought great convenience to people's life, especially high radiative zone and high transmission area.The topic of this design is based on single chip microcomputer infrared remote control coded lock design. The design includes infrared emission module, the infrared receiving module and single-chip microcomputer processing module. This paper detailed expounds the module design and programming, the remote control can realize combination lock password, password modification, lock, unlock and super lock function. In order to prevent the remote control theft, illegal personnel many times testing attempts to open the remote control lock, the system also increases the error alarm function, input wrong password 3 times, buzzer will continue to call for the police. Software part in C language programming, using modular design thought. Launch module mainly includes matrix keyboard, the infrared coding and modulation. Which use infrared light-emitting diodes, infrared launch modulation part on 38 kHz pulse modulation, using a 4x4 matrix keyboard matrix. Acceptance part through the infrared sensor, amplification and demodulating the received infrared wave, the accept header internal circuit including the infrared ray detection diode, limiter, band pass filter, amplifier, comparator and integral circuit. It uses SCM’s internal storage for password.Key words：single chip infrared ray remote control coded lock目录1 前言 0课题的研究背景 0红外通信大体原理 02 系统设计 (1)红外遥控发射系统组成及工作原理 (1)红外遥控接收系统组成及工作原理 (2)3 方案选择和论证 (2)红外发射模块 (2)红外接收模块 (3)单片机最小系统模块 (4)报警模块 (5)液晶显示模块 (5)键盘矩阵模块 (6)4 硬件设计流程 (6)单片机最小系统电路 (6)报警电路 (7)红外发射电路 (7)红外接收电路 (7)液晶显示器 (8)5 软件设计流程 (8)Keil uVision3软件简介 (8)红外发射模块编码 (9)红外遥控编码思想 (9)软件程序资源分派 (11)附录A 接收模块原理 (17)附录B 发送模块原理图 (18)附录C 仿真图 (19)附录D 主要代码 (20)致谢 0华南农业大学本科生毕业设计成绩评定表1 前言课题的研究背景电子技术的飞速进展，给古老的锁具生产带来了庞大的变革，现代的电子技术与机械技术相结合，产生了一大量如声控锁、磁控锁、密码锁、遥控锁，指纹锁等先进的锁具。