一种简易红外遥控密码锁设计与实现

２０１４年３月　第３３卷第２期　重庆文理学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ａｒｔｓ　ａｎｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　Ｍａｒ．．２０１４　Ｖ０Ｉ．３３　Ｎｏ．２　

基于ＡＴｍｅｇａｌ　６单片机的红外遥控电子密码锁设计　

廖栏椿，施小宇，王　星，袁育东　

（重庆文理学院电子电气工程学院，重庆永川４０２１６０）　

［摘要］介绍了一种以ＡＶＲ单片机（ＡＴｍｅｇａｌ６）为控制核心，对接收到的红外编码进行解码　

处理，然后驱动继电器进行控制的电磁锁；着重介绍基于ＡＴｍｅ：ｇａｌ６单片机的红外遥控电子密　码锁硬件电路的设计和软件的设计过程，实现了红外遥控输入密码开锁、红外遥控改密码、输　错密码报警等功能，有较高的实用价值和良好的应用前景．　［关键词］ＡＴｍｅｇａ１６单片机；红外遥控；密码锁　［中图分类号］ＴＳ９１４　［文献标志码］Ａ［文章编号］１６７３—８００４（２０１４）０２—００５７—０３　

基于安全、方便等方面的需要，许多电子密　码锁相继问世，如磁卡锁、声控锁、指纹识别、ＩＣ　卡识别等．但这类产品的特点是针对特定场合有　效，且不能实现远程控制，只适合于保密要求高　

且仅供个人使用的箱、柜、房间等．加上其成本一　

般较高，一定程度上限制了这类产品的普及　和推广．　红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信　和遥控手段．由于红外线遥控装置具有体积小、　功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录　

像机之后，在录音机、音响设备、空调机以及玩具　

等也纷纷采用红外线遥控．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¨　．　

本文利用ＡＶＲ单片机具有驱动能力强、处　理能力强、最小系统外围电路简单等优点，探讨　

一种由ＡＴｍｅｇａｌ６单片机编程实现的控制电路，　

采用红外发送和接收，具有按键指示，输入错误　提示，密码有效指示，控制开锁、控制报警、遥控　开锁等功能，可以在外泄密码的情况下及时修改　密码，保密性好，灵活度高，特别适合家庭、宾馆、　私家车库等　Ｊ．它具有安全可靠、成本低廉、连接　

基于单片机控制的电子密码锁设计

目 录

摘要........................................................................................................................... I

关键词 ...................................................................................................................... I

Abstract ................................................................................................................... II

Key words ............................................................................................................... II

1 绪论 ................................................................................................................... 1

1.1 课题背景 ............................................................................................... 1

1.2 课题的目的和意义 ............................................................................... 1

Ｃｏｎｓｕｍｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　电子　■淮阴工学院电气工程系　付丽辉戴峻峰　红外线遥控智能密码锁设计　Ｔｈｅ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｃｏｄｅ　Ｌｏｃｋ　Ｒｅｍｏｔｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｂｙ　Ｉｎｆｒａｒｅｄ　Ｒａｙ　红外遥控技术在工农业生产，通信　技术，家用电器等多种领域中得到了广　泛的应用，特别是在门禁系统中的应　用，更加受到了人们的瞩目：本设计的　红外线遥控智能密码锁就是将红外遥　控技术和单片机应用相结合的一种方　案。它的特点是：抗干扰能力强，工作　可靠，使用方便，具有较强的隐蔽性、　保密性，而且可以智能修改密码。　它与传统锁具的不同之处在于：它　与微电脑相结合，能够实现适时、智能　控制管理功能。　总体设计　如图１，密码锁的红外线遥控器是　由发射器与接收器两部分构成。发射器　又由指令键、指令信号产生电路、调制　电路、驱动电路及红外发射器件组成。　当指令按键被按下时，发射电路可以输　出一定数量被调制的脉冲信号。接收器　由红外接受器件、前置放大电路、解调　整形电路、解码电路及单片机系统组　成。当接收器件收到发射器的红外指令　信号时，它将红外信号变成电信号，再　经放大、解调、整形、解码处理后送人　ＣＰＵ，由ＣＰＵ进行识别处理，以控制　密码锁的工作。　主要单元电路的设计　红外线发射器　如图２，ＣＤ４５２０为四位二进制加　法器。当时钟脉冲输入端ＣＰ（或ＥＮ）　有时钟脉冲作用时，输出端输出　００００—１１１１的二进制码：ＣＤ４５１４为二　进制码至１６线时序译码器，可将二进　制译为１６线时序输出：由它们构成的　１５通道脉冲编码器如图２所示。平时，　当指令键Ｋ１．Ｋ１４均未按下时，非门Ａ１　的输入端被Ｖ。。与Ｒ１偏置为高电平，其　输出为低电平；非门Ａ４、Ａ６都输出高　电平；ＣＤ４５２０处于清零状态：同时，　Ｄ２将Ａ３输入端钳位成低电平：脉冲振　荡器处于停振状态。当按任意指令键Ｋ　ｌ　（１＝１、２、３、……）时，电路中Ａ１的　输入端与译码器ＣＤ４５１４的ＱＩ（Ｉ＝１、　２、３、４……）相连，　端由高电平变低　电平（因原始状态　时ＱＩ为低电平）：　一方面，Ａ１输出　的高电平使Ａ４输　出低电平，Ｄ１导　从而使Ａ１输出　通，Ｃ２通过Ｄ１迅速放电，Ａ６立刻输　出低电平，使ＣＤ４５２０退出清零状态；　另一方面，Ａ１输出的高电平使Ｄ２截　止。由于Ｄ２此时相当开路，不再钳制　Ａ３输入端电位，Ａ２、Ａ３构成的脉冲　振荡器起振　Ａ２输出方波脉冲，脉冲　的速率为１０００个／Ｓ，周期为１ｍＳ，宽　度为０．５ｍＳ。Ａ２输出的第一个方波脉　冲的下降沿作用于ＣＤ４５２０的ＥＮ端。　使其加１，即Ｑ１＝１；Ａ２输出的第二个　方波脉冲的下降沿使ＣＤ４５２０又加１．　Ｑ２＝１；……直到ＱＩ＝１由于ＫＩ已按　下，故ＱＩ与ＫＩ键相连，Ａ１输入端由　低电平变高电平，输出由高电平变成低　电平。此时，一方面，脉冲振荡器停　红外　线接　收电　路　图１　常闭　继电　器锁　具　

单片机STM32F103C8T6的红外遥控器解码系统设计

一、本文概述

本文旨在详细阐述基于STM32F103C8T6单片机的红外遥控器解码系统的设计和实现过程。随着科技的不断进步和智能化设备的普及，红外遥控器作为一种常见的遥控设备，已经广泛应用于家电、安防、玩具等多个领域。然而，红外遥控器发出的红外信号往往需要通过解码器才能被设备正确识别和执行，因此，设计一款高效、稳定、可靠的红外遥控器解码系统具有重要意义。

本文将首先介绍红外遥控器的基本原理和信号特点，然后详细阐述STM32F103C8T6单片机的性能特点和在红外遥控器解码系统中的应用优势。接着，将详细介绍红外遥控器解码系统的硬件设计，包括红外接收头的选择、电路设计和PCB制作等。在软件设计部分，将详细阐述如何通过STM32F103C8T6单片机的编程实现红外信号的接收、解码和处理，以及如何将解码后的数据通过串口或其他通信方式发送给主控制器。

本文还将对红外遥控器解码系统的性能进行测试和分析，包括信号接收距离、解码速度和稳定性等方面的测试。将总结本文的主要工作和创新点，并对未来的研究方向进行展望。

通过本文的研究和实现，旨在为红外遥控器解码系统的设计提供一种新的思路和方法，同时也为相关领域的研究人员提供有益的参考和借鉴。

二、红外遥控器基础知识

红外遥控器是一种常见的无线遥控设备，它利用红外光作为信息载体，通过发射和接收红外光信号实现对设备的远程控制。这种遥控方式因其简单、低成本和无需视线连接等优点，在各类消费电子产品中得到了广泛应用，如电视机、空调、音响等。

红外遥控器的工作原理主要基于红外辐射和光电器件的检测。遥控器内部通常包含一个或多个红外发射管，当按下按键时，发射管会发射出特定频率和编码的红外光信号。接收端则配备有红外接收头，该接收头内部有一个光敏元件（如硅光敏三极管或光敏二极管），用于检测红外光信号并将其转换为电信号。

为了区分不同的按键操作，红外遥控器通常采用特定的编码方式对按键信号进行编码。常见的编码方式有固定码和滚动码两种。固定码是指每个按键对应一个固定的编码，而滚动码则是指每次按键时都会生成一个新的编码，以提高系统的安全性。