【正文】 廣州大學松田學院畢業(yè)論文（設(shè)計）題 目 基于AT89C52單片機的自動告警密碼鎖的設(shè)計 _ 基于AT89C52單片機的自動告警密碼鎖的設(shè)計 摘要：隨著電子工業(yè)的發(fā)展，當今智能電子密碼鎖技術(shù)也在不斷更新，特別是單片機在該領(lǐng)域的應(yīng)用正不斷地向著高、精、尖技術(shù)發(fā)展，無論功能性，穩(wěn)定性都比較全面。將無線電遙控技術(shù)與密碼技術(shù)相結(jié)合，在保證原有密碼鎖系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)上研發(fā)新型的遙控密碼鎖系統(tǒng)。使用戶在一定范圍內(nèi)的任何位置都能對保險箱進行開啟，可以提高密碼的安全性，克服了固定鍵盤式密碼鎖的不足。本系統(tǒng)就是基于單片機實現(xiàn)對密碼鎖遠程控制的研發(fā)，其硬件設(shè)計由遙控發(fā)射和遙控接收兩個子系統(tǒng)組成，接收部分主要以AT89C52單片機為核心。使用PT2262，PT2272芯片來實現(xiàn)信號的編碼和解碼。另外，結(jié)合移植性及可讀性強的C語言程序來實現(xiàn)開鎖、報警和顯示等功能，同時，采用EEPROM存儲器AT24C02使得系統(tǒng)在掉電狀態(tài)下，仍能夠保存密碼信息。該系統(tǒng)具有體積小，成本低，性能可靠，使用方便等特點。關(guān)鍵詞：遙控技術(shù) 密碼鎖 編碼 解碼 單片機 Design of automatic alarm password lock based on MCU Abstract：With the development of the electronics industry, today39。s intelligent electronic lock technology is constantly updated, in particular the application of SCM in the field are constantly toward high precision and advanced technology development, whether functional and stability are more prehensive. Radio remote control technology will be bined with cryptographic techniques, to ensure that the existing locks in the system performance based on the development of new remote lock system. Enables users to any location within a certain range can be on the safe open, password security can be improved to overe the fixed keyboard lock deficiencies. The system is based on the single chip on the development of remote control locks, the hardware design from the remote transmitter and remote control receiver of two subsystems, in order to receive some of the major AT89C52 microcontroller as the core. Use PT2262, PT2272 chip encoding and decoding the signals. In addition, the bination of portability and readability of the C language program to achieve lock, alarm and display. At the same time, the use of EEPROM memory AT24C02 powerdown mode makes the system still be able to save the password information. The system is small, low cost, reliable, easy to use and so on.Keywords: remote control technology passwordlock code decode single chip microputer目 錄1 緒論 5 選題的依據(jù)及意義 5 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 52 總體方案 7 技術(shù)要求及主要特色 7 73 硬件電路的設(shè)計 9 單片機的選擇 9 10 11 遙控發(fā)射模塊 13 17 密碼存儲模塊 21 鍵盤及顯示模塊 23 報警電路 27 開鎖電路 284 軟件設(shè)計 31 主程序設(shè)計 31 32 32 鍵盤輸入模塊程序設(shè)計 33 密碼比對模塊程序設(shè)計 34 AT24C02芯片的讀寫 355 調(diào)試 36 硬件的調(diào)試 36 PCB 板的設(shè)計制作 36 遙控發(fā)射模塊的調(diào)試 37 遙控接收模塊的調(diào)試 37 密碼存儲模塊的調(diào)試 38 鍵盤及顯示模塊的調(diào)試 38 報警電路的調(diào)試 39 開鎖電路的調(diào)試 39 軟硬的聯(lián)調(diào) 396 總 結(jié) 40參考文獻 43附錄A 原理總圖 44附錄B PCB板圖 461 緒論 選題的依據(jù)及意義 現(xiàn)在，隨著電子工業(yè)的發(fā)展，單片機技術(shù)已經(jīng)深入到了人們生活的各個層面及領(lǐng)域，各種各樣的電子產(chǎn)品也正在不斷地向著高、精、尖技術(shù)發(fā)展。在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，處于安全方面的需要性，許多電子密碼鎖已廣泛進入了人們的生活和工作。尤其是微控制器的智能電子密碼鎖，不僅具有電子密碼鎖的功能，還可引入智能化管理功能，從而使密碼鎖具有更高的安全性和可靠性，受到了廣大用戶的信賴。根調(diào)查，市場上的保險箱鎖有以下幾種形式：機械式、電子式、磁卡式、智能IC卡式、指紋式等，電子式的密碼鎖市場占有量最大，其原因是它的成本相對較低，保密性高，使用靈活性好，操作簡單，而且還它克服了機械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點。但有點不足的是，目前市場上的電子密碼鎖系統(tǒng)大多采用的是固定鍵盤式的，也就是將操作鍵盤固定在保險箱的面板上。這就使得用戶在操作時沒有隱蔽性，極易被人看見和偷拍而使得密碼不安全，因而操作的安全性不是很高。無線電作為新一代的無線外設(shè)解決方案，具有繞射和穿透特性，在有效工作范圍內(nèi)，無線設(shè)備可以不受角度、方向和障礙物的限制而自由使用。此外，采用特定的編碼解碼技術(shù)還可以防止無線電波的相互干擾，抗干擾能力很強。將無線電遙控技術(shù)與密碼技術(shù)相結(jié)合，在保證原有密碼鎖系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)上研發(fā)新型的遙控密碼鎖系統(tǒng)，使用戶在一定范圍內(nèi)的任何位置都能對保險箱進行開啟，可以提高密碼的安全性，克服了固定鍵盤式電子密碼鎖的不足。 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀從目前的技術(shù)水平和市場認可程度看，使用最為廣泛的是鍵盤式電子密碼鎖，鍵盤式電子密碼最突出的優(yōu)點是“密碼”是記在被授權(quán)人腦子里的數(shù)字和字符，既準確又可靠，不會丟失，難以被竊。但是密碼不能太簡單，太簡單了就容易被他人在鍵盤上試探出來，或者可能被旁觀者窺測出來，造成保密性不足。當然，密碼又不能太復(fù)雜，太復(fù)雜了可能自己都糊涂了，或者輸入密碼操作成功率低，造成使用不便。因此，在輸入密碼的過程中，為了限制試探密碼的企圖，通常輸入錯誤碼若干次或若干時間內(nèi)輸入不正確，即“封鎖”鍵盤，不再接受輸入操作?？傊?，盡管新式電子防盜鎖層出不窮，但鍵盤式電子密碼防盜鎖仍然在市場上居于主流地位，而且，還經(jīng)常作為其他類型電子防盜鎖的輔助輸入手段。此外，遙控式電子防盜鎖利用窄角度的光傳輸密碼，優(yōu)點是傳輸信息量可以很大、速度極快、人眼識別不出來，又無法在光路徑上以儀器捕獲信號試圖復(fù)制，因此保密性極高。無線電遙控的優(yōu)點也是傳輸信息量可以很大、速度快、人眼識別不出來，但發(fā)射的信號彌散空間，容易被儀器捕獲，因此適合采用“變化的密碼”，這樣即使捕獲了當時的信號也無利用、復(fù)制的價值。使用遙控式電子防盜鎖，需要仔細保管遙控器。再者，卡式電子防盜鎖是當前最為活躍的產(chǎn)品，無論卡的種類如何多種多樣，按照輸入卡的操作方式，都可分為接觸式卡和非接觸式卡兩大類。目前接觸式卡的技術(shù)成熟、價格較低，應(yīng)用也較為廣泛；非接觸式卡使用隱蔽、方便，大有后來居上之勢。儲存信息量大是卡的優(yōu)勢，它不僅作為鑰匙，還可載入多項個人信息，特別適合金融業(yè)注重“驗明正身”的行業(yè)特點，而且一卡多用帶來持卡人的便利。使用這類電子防盜鎖，需要仔細保管卡，尤其丟失了必須盡快取消該卡的授權(quán)?？傊斀裰悄茈娮用艽a鎖在飛速發(fā)展，特別是單片機的應(yīng)用在這幾年得到空前發(fā)展，無論功能性，穩(wěn)定性都比較全面，在保密方面已做到人眼識別，指紋識別，人聲識別基本上電影上有的現(xiàn)實也有。在國外發(fā)展比較早，所以應(yīng)用也比較廣泛，主要在家庭裝較貴重地方，銀行，保險柜等應(yīng)用較多，在國內(nèi)這方面發(fā)展也較快，不管自己開發(fā)或是引進都有，在重要地方應(yīng)用也較多，由于價錢比普通彈子鎖較貴，早幾年應(yīng)用較少，現(xiàn)在越來越普及到平?；磥淼陌l(fā)展也會越來越被大眾采用，由于它的功能、安全是彈子鎖無法相比的。發(fā)展前境是非常大的。 2 總體方案 技術(shù)要求及主要特色一、技術(shù)要求以單片機為核心，結(jié)合無線電遙控技術(shù)與密碼技術(shù)，實現(xiàn)密碼鎖遙控系統(tǒng)。遙控發(fā)射器和遙控接收電路，存儲電路和鍵盤顯示電路在10米范圍內(nèi)用遙控器對保險箱進行開啟操作可設(shè)置兩組密碼，用戶可修改密碼，密碼位數(shù)可在1～8位任意設(shè)置在任何掉電情況下，原設(shè)定密碼保持不變二、主要特色該裝置是以單片機為核心的遙控密碼鎖的硬件部分。采用特定的編碼解碼技術(shù)還可以防止無線電波的相互干擾，從而使其抗干擾能力很強。將無線電遙控技術(shù)與密碼技術(shù)相結(jié)合，在保證原有密碼鎖系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)上研發(fā)新型的遙控密碼鎖系統(tǒng)，使用戶在有效工作范圍內(nèi)的任何位置都能對保險箱進行開啟，可以提高密碼的安全性，克服了固定鍵盤式電子密碼鎖的不足。此外，該系統(tǒng)具有體積小，成本低性能可靠，使用方便等特點。 該遙控密碼鎖系統(tǒng)由兩部分組成：遙控發(fā)射器和遙控接收電路。（1）遙控發(fā)射器該模塊由鍵盤，編碼芯片和發(fā)射電路組成。本次設(shè)計將常用的PT2262作為編碼芯片。它與后面要介紹的解碼芯片PT2272是一對專用的信號編碼解碼芯片。要使解碼芯片PT2272能夠正常地接收并解碼信號產(chǎn)生輸出就必須使其地址位的狀態(tài)與編碼芯片PT2262的地址狀態(tài)完全相同，也就是說，只要解碼芯片PT2262和編碼芯片PT2262的地址位同時接地，接高電平或懸空，那么解碼芯片就會有數(shù)據(jù)輸出。無線發(fā)射裝置 按鍵編碼電路 圖 遙控發(fā)射原理框圖工作原理：用12V 電源供電，當按鍵按下時，PT2262上電，發(fā)射電路上電，PT2262將按鍵的狀態(tài)編碼產(chǎn)生方波，采用315 MHz 高頻頻率作為載波信號，在經(jīng)過調(diào)制（將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號），由發(fā)射電路發(fā)射出去。當沒有按鍵按下時，電源截斷，遙控發(fā)射器的靜態(tài)功耗為零。（2）遙控接收電路 遙控接受電路是本系統(tǒng)最主要的部分。 遙控接收裝置 鍵盤輸入 微處理器 解碼電路 輸出顯示 E2PROM 存儲器 驅(qū)動輸出 圖 遙控接收原理框圖要說明的是框圖中的驅(qū)動輸出包括：蜂鳴器的報警和繼電器的開鎖等。遙控部分的工作原理如下：默認狀態(tài)CPU 處于掉電狀態(tài)，遙控接收模塊和PT2272一直處于工作狀態(tài)，當遙控接收模塊接收到已調(diào)信號，經(jīng)過解調(diào)還原成原來的方波信號，這些方波信號經(jīng)過電壓匹配處理，輸入給解碼芯片PT2272 產(chǎn)生輸出，這個輸出將CPU從掉電模式中喚醒，使CPU處于正常工作狀態(tài)，CPU接收數(shù)據(jù)，然后CPU對接收到的數(shù)據(jù)輸入進行處理，產(chǎn)生相應(yīng)的操作結(jié)果。在不使用遙控發(fā)射器的時候，固定鍵盤上的任意一個按鍵按下時，單片機硬件復(fù)位，單片機從掉電模式轉(zhuǎn)入正常工作模式，完成密碼的比對，產(chǎn)生驅(qū)動輸出。3 硬件電路的設(shè)計 單片機的選擇電子密碼鎖大多采用單片機作為中央處理器，單片機體積小卻包含了計算機的基本功能部件，能夠滿足很多應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ布δ艿幕疽?。另一方面，單片機內(nèi)CPU訪問存儲器、Ｉ/Ｏ接口的信息傳輸線（即總線——地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線）大多數(shù)在芯片內(nèi)部，因此不易受外界的干擾。另外，單片機內(nèi)部功能強，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用靈活，系統(tǒng)擴展方便，這也使應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計非常簡單，且性能價格比高，容易產(chǎn)品化。單片機種類很多，8位單片機有MCS51系列、PIC系列等，16位單片機有Intel MCS96系列等。在本次設(shè)計中，8位的單片機就能滿足系統(tǒng)的設(shè)計要求。目前，8為單片機以Intel MCS51系列單片機的品種最多，接口芯片以及應(yīng)用軟件也非常豐富。AT89C52單片機是一種低功耗、高性能的8位CMOS單片機，它內(nèi)部集成了8KB的flash程序存儲器，這種flash存儲器可以反復(fù)擦除，使程序的調(diào)試非常方便。同時，AT89C52具有以下特點：● 與 MCS51 單片機產(chǎn)品兼容 ● 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器且可反復(fù)擦除 ● 32 個可編程I/O 口線 ● 三個16 位定時器/計數(shù)器 ● 八個中斷源兩級中斷處理● 全雙工