毕业设计论文-基于51单片机的红外遥控密码锁（含程序）.doc

基于51单片机的红外密码锁 （设计及测试报告） 目录： 第一章 绪论 3 1.1 课题背景及目的 3 1.2 国内外研究现状 4 1.3 课题研究方法 4 第二章 红外遥控系统介绍 5 2.1 红外通讯原理 5 2.2.2发射系统 7 2.3红外编码格式 10 第3章 硬件电路设计 12 3.1整系统框图 12 3.2红外发送/接收 12 3.2.1红外遥控器 12 3.2.2红外接收头 14 3.3单片机AT89C51简介 16 3.3.1主要特性 16 3.3.2 管脚说明 17 3.3.3 震荡特性 18 3.3.4 芯片擦除 18 3.4 4×4矩阵键盘 19 3.5复位电路 19 3.6 振荡电路 19 3.7 1602液晶显示 20 3.8 发光二极管LED 24 3.9 继电器 24 3.10 24C02 25 3.11元器件列表 32 第四章 系统的软件设计 33 5.1 红外发射编码部分 34 5.2 红外接收解码部分 34 1． 单片机解码过程 34 2. 红外解码程序代码 34 5.3 单片机接收终端部分 39 1. 密码的输入与确认 39 2. 密码的修改 39 3. 矩阵键盘的扫描 39 4. IIC 39 5. 1602液晶显示 40 6. 终端程序部分 40 第五章 设计调试与方案选择 54 5.1编码的方案选择 54 5.2解码的方案选择 55 5.3红外接收部分调试 55 5．4总结 56 参考文献 57 第一章 绪论 课题背景及目的 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。若使用传统的机械式钥匙开锁，人们常需携带多把钥匙, 使用极不方便, 且钥匙丢失后安全性即大打折扣。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。密码锁具有安全性高、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。随着大规模集成电路技术的发展，特别是单片机的问世，出现了带微处理器的智能密码锁，它除具有电子密码锁的功能外，还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性，应用日益广泛遥控密码锁提高门禁系统的可靠性和安全性,适应市场需要。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。ATMEL公司的单片机AT89C51，以及选购其他电子元器件。第二步，使用PROTEL99完成原理图，并设计PCB图完成人工布线（后因PCB板损坏决定采用万能板焊接的方法）。第三步，使用Keil uVision3软件编写单片机的C语言程序、仿真、软件调试。第四部，使用PROTEUS软件进行模拟软、硬件调试。最后，联合软、硬件调试电路板，完成本次设计。 。 第二章 红外遥控系统介绍 2.1 红外通讯原理 红外遥控是单工的红外通信方式，本设计的红外遥控采用以通信方式为基础的红外遥控，而且本设计也使用了红外通信技术，故着重分析红外通信的基本原理。 红外通信是利用红外技术实现两点间的近距离保密通信和信息转发。它一般由红外发射和接收系统两部分组成。发射系统对一个红外辐射源进行调制后发射红外信号，而接收系统用光学装置和红外探测器进行接收，就构成红外通信系统。 红外线是波长在 750nm至1mm之间的电磁波，它的频率高于微波而低于可见光，是一种人的眼睛看不到的光线。红外通信一般采用红外波段内的近红外线，波长在 0.75um至 25um之间。红外数据协会（IrDA）成立后，为了保证不同厂商的红外产品能够获得最佳的通信效果，红外通信协议将红外数据通信所采用的光波波长的范围限定在 850 至 900nm之内。 红外通信的基本原理是发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号（载波信号） ，通过红外发射管发射红外信号。常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制（PWM）和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制（PPM）两种方法。脉时调制（PPM）是红外数据协会(IrDA)和国际电子电工委员会(IEEE)都推荐的调制方式，本设计采用PPM调制方法，即用两个脉冲串之间的时间间隔来表示二进制信息，数据比特的传送仿照不带奇偶校验的RS232 通信，首先产生一个同步头，然后接着 8 位数据比特。如图 2.1所示。 图 2.1 PPM 调制波形图