毕业设计说明书简介(红外遥控密码锁)

福建信息职业技术学院毕业设计(论文) 题目红外遥控电子密码锁设计学生姓名王翔学号**********专业班级通信技术指导教师卓秀钦学院福建信息职业技术学院答辩日期2012.06.12摘要目前大部分的锁采用的都是机械式的，其最大的缺点是利用简单工具就能很容易地把锁打开。

针对这种情况，我们设计了一种红外遥控密码锁，而一般设备都采用专用的遥控编码及解码集成电路，其制作简单、容易，但由于特定功能的限制，只适用于专用的电器产品，其应用范围受到限制。

本设计由红外接收头hs0038（红外接收频率为38khz）和AT89C51控制的接收部分构成。

采用单片机进行遥控系统的应用设计，具有编程灵活多样，电路结构清晰。

整个设计具有遥控开锁，本机控制开锁，密码修改等功能，可在密码外泄的情况下及时修改密码，具有保密性好、安全可靠、成本低廉、连接方便，简单易用，适用范围广等特点，而且特别适合家庭，宾馆，仓库，私家车库等场所。

关键词：红外遥控、红外接收、单片机、密码修改ABSTRACTMost of the lock is adopted, the largest of the mechanical faults are using simple tools can easily open the lock. In view of this situation, we designed a kind of infrared remote locks, and general equipment adopts remote coding and decoding the special-purpose integrated circuits, its production is simple, easy, but due to the particular function limit, applies only to the product, its special electrical application scope is limited.This design by infrared receiving head hs0038 (ir) and 38khz receive frequency for receiving part of AT89C51 control. On the remote control system adopts single-chip microcomputer application programming design, flexible, circuit structure is clear. The design has the remote control of the lock, lock, the password revision and so on the function, may in the circumstance timely leaked password revision password, have good secrecy, safe and reliable, low cost, simple, easy-to-use, and wide application scope, and special features for family, hotel, warehouse, private garage and etc.Keywords: infrared remote control , infrared receiving, MCU, password revisio目录第一章绪论 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 市场前景 (2)1.3 设计依据 (2)1.4 设计任务 (2)1.4.1 设计的主要内容及功能 (2)1.4.2 技术指标 (3)第二章方案设计 (4)2.1 设计思路 (4)2.2 系统结构 (4)2.2.1 遥控发射部分 (4)2.2.2 主机接收部分 (5)2.3 红外通信原理 (6)2.3.1 红外通信简介 (6)2.3.2 红外信号编码 (6)2.3.3 遥控信号接收 (8)2.4 单片机串行通信原理 (9)2.4.1 串行通信基础 (9)2.4.2 串行通信中串行I/O和数据的实现 (10)2.4.3 串行口的选择及波特率的计算 (11)第三章硬件电路调试 (12)3.1 系统硬件原理图 (12)3.2 单片机系统 (13)3.2.1 主要特性 (14)3.2.2 管脚说明 (15)3.2.3 振荡器特性 (16)3.2.4 芯片擦除 (16)3.2.5 复位电路 (17)3.2.6 振荡电路 (18)3.3 红外发射电路 (18)3.4 红外接收电路 (19)3.4.1 HS0038概述 (20)3.4.2 特性 (20)3.4.3 工作原理 (21)3.5 矩阵键盘 (21)3.5.1 矩阵键盘原理 (21)3.5.2 矩阵键盘按键识别方法 (22)3.5.3 设计键盘说明 (23)3.6 显示电路 (23)3.6.1 LCD1602引脚连接 (23)3.6.2 指令集 (25)3.7 看门狗电路 (26)3.8 开锁电路 (27)3.8.1 电磁继电器的工作原理和特性 (28)3.8.2 电磁式继电器的主要参数 (28)3.9 报警电路 (29)3.10 电源电路 (29)第四章软件调试 (30)4.1 遥控发射部分程序设计 (30)4.1.1 主程序流程图 (30)4.1.2 中断服务程序 (31)4.1.3 按键子程序 (31)4.1.4 判键闭合子程序 (32)4.1.5 延时10ms子程序 (33)4.1.6 键值判别子程序流程图 (34)4.1.7 脉冲发射子程序流程图 (35)4.2 主机接收部分程序设计 (36)4.2.1 主程序设计 (36)4.2.2 中断服务程序 (36)4.2.3 解码子程序 (38)4.2.4 密码识别子程序 (39)4.2.5 显示子程序 (40)4.2.6 报警子程序 (41)4.2.7 修改密码子程序 (42)第五章总结 (44)参考文献 (46)致谢 (47)附录 (48)附录1 程序清单 (48)附录2 英文资料及其翻译 (65)第一章绪论1.1 设计背景现代社会盗窃事件频频发生，主要因为传统的机械锁具结构简单、制作工艺落后，无法阻止技术手段的破坏。

基于单片机的红外遥控电子密码锁设计毕业设计目录1 引言 (3)1.1 电子密码锁的背景与研究意义 (3)1.2 红外电子密码锁的现状及发展趋势 (4)1.3 课题研究方法 (4)2 红外通信原理 (5)2.1 红外的发射和接收 (5)2.1.1 编码解码 (6)2.1.2 调制 (7)2.1.3 解调接收 (7)3 硬件电路设计 (7)3.1 整系统框图 (7)3.2设计思想 (8)3.3 有关芯片的简介 (9)3.3.1 单片机 AT89C51 (9)3.3.2存储芯片AT24C02介绍 (12)3.3.3 I2C总线介绍 (13)3.3.4 LCD1602 液晶显示 (15)3.3.5红外接收头 (18)3.4电路图的设计 (20)3.4.1 复位电路 (20)3.4.2 振荡电路 (21)3.4.3 继电器驱动电路 (21)3.4.4 24C02 (21)3.4.5 LCD 1602 (22)4 系统软件设计 (22)4.1 KEIL 软件的简介 (22)4.2 系统功能子程序 (23)4.2.1 数据读写模块 (23)4.2.2 红外发射接收模块 (23)4.2.5 主流程图 (27)5 电路仿真及调试 (28)5.1 报警电路 (28)5.2 显示电路 (28)5.3 开锁电路 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录A 外文资料翻译 (33)附录B 源程序 (42)附录C 电路图 (66)1 引言1.1电子密码锁的背景与研究意义在当今社会，安全防盗已成为社会问题，而锁自古以来就是防盗的重要工具，目前国内大部分人使用的还是传统的机械锁，然而，眼下假冒伪劣的机械锁互开率非常之高，此外，即使是一把质量过关的机械锁，通过急开锁，甚至可以在不损坏锁的前提下将锁打开。

机械锁的这些弊端为一种新型的锁——电子密码锁，提供了很大的发展空间。

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。

目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1前言 (1)1.1课题背景 (1)1.2研究的目的和意义 (1)1.3密码锁的发展趋势 (2)2方案设计 (3)2.1方案论证与比较 (3)2.2总体方案设计 (5)3密码锁的工作原理 (7)3.1基本工作原理 (7)3.2红外发射信号的编码和解码 (8)3.3密码锁的主要功能 (10)4密码锁的硬件设计 (11)4.1最小系统的设计 (11)4.2 单片机管脚的功能 (13)4.3 遥控发射电路的设计 (15)4.4 主机接收电路的设计 (15)5密码锁的软件设计 (21)5.1 总体软件的设计 (21)5.2 发射和接收软件的设计 (22)6调试和仿真 (23)6.1仿真软件 (23)6.2仿真结果 (23)总结 (28)参考文献 (29)附录I设计电路图 (30)附录II程序主要源代码 (32)致谢 (49)摘要本设计是以单片机为核心元件，利用红外遥控原理，通过单片机串行发射，接收的一款电子密码锁。

该密码锁系统主要由红外遥控模块和主机接收模块组成，其中红外发射模块包含了基于单片机的最小系统电路、红外接收电路和键盘输入电路；主机接收模块主要由红外接收电路、电磁锁电路、报警电路以及数据存储电路组成。

具有修改密码，加密和较强的抗干扰能力。

当密码输入超过三次错误，密码锁能立即报警且实现本机键盘开锁功能。

关键词：密码锁；红外遥控；单片机ABSTRACTThis design which uses Micro-control unit as the core component, using infrared remote control principle is a kind of electronic Combination-lock which is launched and received through Micro-control unit. This Combination-lock system is mainly composed by the infrared remote control module and the host receiving module. The infrared launching module includes the minimum system circuit based on Micro-control unit, infrared receiving circuit and keyboard inputting circuit; Host receiving module mainly consists of infrared receiving circuit, electromagnetic lock circuit, alarm circuit and data storage circuit. It has the ability of modifying password, encryption and strong anti-interference ability. When the inputting password is incorrect for more than three times, the combination-lock can immediately alarm and realize the function of unlock the machine keyboard. Keywords: Coded-lock; Infrared remote control; Micro-control unit1 前言1.1课题背景进入二十一世纪以来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，最近二三十年来，初露头角的红外技术，在各个领域里获得了广泛的应用。

红外遥控电子密码锁一．设计目的1、学习串行通信的原理和应用。

2、了解异步串行通信的特点。

3、提高动手能力和理论联系实际能力。

二、设计任务和要求设计并制作一个采用红外遥控的电子密码锁，要求如下： 1、能实现遥控开锁，遥控距离8~10m 。

2、具有修改密码、加密和较强的抗干扰能力。

扩展功能：1、密码输入出错能立即报警。

2、能实现本机键盘开锁。

三．系统构成框图四．系统设计思想本系统采用单片机8051作为本设计的核心元件，利用红外线遥控原理和单片机串行发射、接处等功能而设计的一款有本机开锁和遥控开锁的电子密码锁。

五．基本功能设计遥控密码锁的基本设计主要分为如下五个部分。

1．选择密码：我们将编好的密码程序存储在EPROM中，用户通过密码选择键---8051中的P1.5口上的按键进行选择，具体操作过程如下：首先按一下P1.5口上按键,然后再逐渐输入号码,最后按”#”号确信即可.比如现在用户要是选择了57618这组数字作为密码,则用户只有首先按一下P1.5上的按键,接着在本机键盘上一一输入5、7、6、1、8、之后再按“#”号键即表示密码被设置好了，那么下次用户只要键入这组数据即可开锁。

本设计中我们编入了两密码即：57618和81675。

当然我们还可根据需要在EPROM中存入更多的密码，供用户选择。

2．密码输入有效显示：为了帮助用户确信是否有键按下，我们特在电路中设置了模拟显示电路；而为了防止密码外泄；显示时，并不是显示用户按下的数字符号-而是以发光二极管的亮灭来提醒用户是否有键按下。

有键按下，发光二极管亮0.5秒，没有键按下，发光二极管灭。

这样既巧妙地提醒了用户又保护了用户密码，此本设计可靠性优点之一。

3．当用户键入正确密码后，再按确认键----“#”号，便会自动开锁。

但用户键入密码时应注意：数字与数字之间的间隔时间为3秒，例如密码为57618，当键入第一个数字5后应在3秒内键入第二个数字7，否则，就会视为无效。

红外遥控防盗密码锁的设计摘要随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。

为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生，码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。

在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替传统的机械式密码锁，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，使密码锁无论在技术上还是在性能上都大大提高一步。

本系统采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件，利用红外线遥控原理和单片机串行发射、接收等功能而设计的一款由遥控开锁的电子密码锁。

通过遥控器发射信号，由CPU进行解码，与原有的数据进行比对，完全正确后，发出解锁信号，解锁之后进行密码改写，按下修改键之后输入新的密码数据，密码数据存放在24C02存储芯片中，每次进行数据比对都必须从里面提取数据。

关键词：单片机片外密码 AT24C02AbstractWith the development of science and technology, people's life insurance for the safety devices in increasingly high demand. In order to meet the requirements of the use of locks, increase its security, the password lock emerge as the times require, code lock has the advantages of high safety, low cost, low power consumption, easy operation etc.. In the field of security and protection, with mechanical cipher anti-theft alarm function electronic combination lock gradually replace the traditional mechanical lock, the lock code less, poor safety performance, make the cipher lock both in technical or performance is greatly improved. The system uses AT89C51 microcontroller as the core component of the design, the use of infra-red remote control principle and serial transmitting, receiving and other functions and the design of a remote control unlocking the lock by the electronic password. Through the remote control signal, the CPU decoding, compared with the original data, completely correct, sends out unlocking signals, after unlocking password rewriting, press the edit key input password data is new, the password data is stored in the 24C02 memory chip, each data comparison to extract data from the inside.Key words: Single chip microcomputer Chip Cipher AT24C02目录第一章绪论 (1)第一节引言 (1)第二节AT89C51功能概述 (2)第三节AT89C51引脚图 (2)第二章系统的设计 (3)第一节系统结构及原理 (3)第二节密码锁基本工作原理 (3)第三节红外遥控系统 (4)第四节遥控发射器及其编码 (4)第五节TSOP1738接收器 (8)第三章 EEPROM存贮器AT24C02 的读写 (9)第一节I2C原理图 (9)第二节I2C 总线特点 (9)第三节I2C 总线工作原理 (10)第四节总线基本操作 (11)第五节红外密码锁原理图 (14)第四章程序的设计 (15)第一节程序流程图 (15)第二节红外遥控密码锁程序 (15)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (1)第一章绪论第一节引言在日常的生活和工作中, 住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。

1.毕业设计（论文）题目：智能红外遥控防盗电子密码锁系统设计2.题目背景和意义：当前人们日益提高生活质量的需求，使得安全有效的防盗技术备受关注。

而传统的机械锁由于安全性能太差，被撬的事件屡见不鲜。

通过设计电子锁系统以满足保密性强，使用灵活性好，安全系数高的实际使用要求。

国内不少企业已经积极学习和了解了先进的技术，发展前景非常可观。

希望通过不断地努力，使电子密码锁在我国也能得到广泛应用。

3.设计(论文)的主要内容（理工科含技术指标）：主要内容：（1）控制电路、遥控电路、蜂鸣器报警电路等设计实现；（2）密码锁原理分析及整体功能实现；(3) 可靠性大于百分之九十五。

技术指标：（1）可实现密码显示、密码修改、红外遥控开锁、本机按键开锁、密码错误报警等功能；（2）遥控开锁，遥控距离8~10米，且具有较强的抗干扰能力。

4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）：设计工作从3月5日开始。

整个设计再校内完成。

具体工作进度如下：第1-3周：查找并整理有关电子密码锁的相关文献；整理思路确定使用方案；完成开题报告；第4-11周：熟悉单片机开发软件的使用；掌握基于单片机C语言的编程，研究的具体方案并且做出实物；第12-13周：开始在开发软件上编写程序，完成主要模块调试；第14-15周：结合硬件进行调试，修改及优化；第16-17周：整理资料，撰写毕业论文；第18周：毕业答辩。

5.毕业设计（论文）的工作量要求设计电路板布局，完成元器件的焊接、调试、优化，最终做出实物。

论文不少于8000字。

① 实验（时数）*或实习（天数）：实验时数不少于60小时① 图纸（幅面和张数）*：主程序流程图、整机电路原理图；部分源程序，不少于5张。

① 其他要求：熟悉测控系统硬软件设计。

指导教师签名：年月日学生签名：年月日智能红外遥控防盗电子密码锁系统设计摘要本文设计的是一种基于单片机的红外遥控电子密码锁。

该系统由4×4矩阵键盘、LCD1602液晶显示器、红外遥控模块和继电器报警模块等有机组成，并且是由STC89C52单片机控制。

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。

毕业设计报告题目基于红外遥控的密码锁设计自动化工程系电气自动化专业 2008 级 1 班学号姓名指导教师完成日期 2011 年月摘要随着社会科技和人们的生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的青睐。

红外电子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，从而实现了遥控。

该锁具有使用方便、操作简单、价格低廉等特点，给人们的生活带来了极大方便。

本设计以单片机AT89S52作为密码锁监控装置的检测和控制核心，LCD1602具有按键提示，输入错误提示，密码有效提示，根据51单片机之间的串行通信原理，利用红外来传输，这便于对密码信息的随机加密和保护。

而且采用红外遥控相对于机械锁和键盘输入的电子密码锁具有较高的优势。

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，减少错误动作，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。

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。

软件设计采用自上而下的模块化设计思想，以使系统朝着分布式、小型化方向发展，增强系统的可扩展性和运行的稳定性。

关键词：红外单片机 LCD 密码锁遥控目录第一章引言 11.1 课题选题意义 11.2 国内外研究现状 21.3 设计主要工作 3第二章硬件设计 42.1 系统框图 42.2 最小系统 42.3 红外遥控介绍 62.4遥控发射器及其编码 72.5 遥控接收器及其解码 82.6 LCD1602显示的应用 92.7 密码锁驱动电路设计 112.8 红外遥控密码锁总接线设计 11第三章软件设计 123.1 LCD1602显示程序设计 123.2 红外遥控程序设计 163.3 红外遥控密码锁主程序设计 17第四章总结 184.1 本文工作总结 184.2 存在不足 19参考文献 20致谢 21附录 22第一章引言1.1 课题选题意义在许多电子杂志、报刊经常刊登有密码开关，密码锁这样的电路，大多数是使用常用的数字电路，然后通过键盘来实现密码控制功能。

红外线遥控密码锁的设计摘要：本设计利用红外线遥控原理，基于AT89S52单片机设计了一种具有本机和遥控开锁功能的电子密码锁。

针对传统机械锁的各种缺点和重要部门安全性的要求，提出一种基于红外遥控的密码锁设计方案，通过此方案设计的密码锁电路可以满足安全性要求，也能适应特殊环境的使用需求。

设计具有按键指示，控制开锁，控制报警，遥控开锁等功能。

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、修改及识别功能。

设计电路主要有红外线编码电路、红外线解码电路和键盘及显示电路组成。

具有保密性强，灵活性高，适用范围广等优点。

关键词：AT89S52；红外遥控；密码锁Design of infrared remote control lock Abstract：This paper designed an electronic password lock which can be unlocked natively or by remote control, employing the principle of infrared remote control and based on SCM AT89S52. Each kind of shortcoming which and Integral part security request locks in view of the traditional machinery ,proposed that one kind based on infrared remote control’s combination lock design proposal, may satisfy the secure request through this project de sign’s combination lock electric circuit, can also adapt the special environment use demand。