【正文】 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計題 目 基于51單片機的紅外遙控密碼鎖 摘要在日常的生活和工作中, 住宅與部門的安全防范、單位的文件、財務(wù)報表以及一些個人資料的保存多以加鎖的辦法來解決。若使用傳統(tǒng)的機械式鑰匙開鎖，人們常需攜帶多把鑰匙, 使用極不便, 且鑰匙丟失后安全性即打折扣。具有防盜報警等功能的電子密碼鎖代替密碼少、安全性差的機械式密碼鎖已是必然得打趨勢。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷蓬勃發(fā)展，人們對日常生活中的安全保險器件的要求越來越高。為滿足人們對鎖的使用要求，增加其安全性，于是乎用密碼代替鑰匙的密碼鎖應(yīng)運而生。密碼鎖具有安全性高、成本低、功耗低、記住密碼即可開鎖等優(yōu)點。在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，具有防盜報警功能電子密碼鎖替代傳統(tǒng)機械密碼鎖，克服了機械密碼鎖缺點，是密碼鎖無論在技術(shù)上大大提高了一步。該系統(tǒng)具有普通電子密碼鎖功能同時，還增加了遙控功能，因此該系統(tǒng)具有較強的使用價值，所涉及的技術(shù)包括：紅外載波數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，單片機控制技術(shù)，紅外遙控系統(tǒng)編碼技術(shù)以及譯碼技術(shù)，電路設(shè)計以及演示版控制技術(shù)等。 目前使用的電子密碼鎖大部分是基于單片機技術(shù)，以單片機為主要元器件，其有兩種別是編碼器與解碼器的生成為軟件方式。這次設(shè)計使用STC89C51單片機系統(tǒng)（主要是STC89C51單片機最小系統(tǒng)），44矩陣鍵盤，LCD1602顯示和報警系統(tǒng)等組成，具有設(shè)置，修改六位用戶密碼，超次報警，密碼錯誤報警超次鎖定、等功能（本設(shè)計由P0口控制LCD顯示，密碼正確顯示OPEN！ 密碼錯誤顯示error！超過三次輸入錯誤自動鎖定。由P1口控制矩陣鍵盤含有09數(shù)字鍵和AD功能鍵。）。除上述基本的密碼鎖功能外，依據(jù)實際的情況還可以添加遙控功能。本系統(tǒng)成本低廉，功能實用。 關(guān)鍵詞：STC89C51 LCD1602 電子密碼鎖 44矩陣鍵盤AbstractIn the daytoday living and working in the residential sector and the safety precautions, units of paper files, financial statements, and some personal information to the preservation of more than locking the solution to the problem. If the use of traditional mechanical key to unlock, people often need to carry more keys, a very inconvenient to use, and after the loss of key security that is greatly reduced. With antitheft alarm function instead of the password is less electronic lock, security, poor mechanical lock is an inevitable trend。 With the continuous development of science and technology, in the daily lives of people on insurance safety devices increasingly demanding. To meet the requirements of the use of locks to increase their security, with a password instead of the password key lock came into being. Password lock is safe, low cost, low power consumption, easy to operate, Remember the password to unlock it ， and other advantages. At present the use of electronic locks are mostly based on microprocessor, main devices MCU, the encoder and decoder built into software.SCM system from the system（Mainly STC89C51 microcontroller minimum system）, 44 Matrix keyboard, LCD display and alarm system, With the settings, modify the six user password, Ultra alarm, Ultra Lock, Password error alarm and other functions(P0 port to control the design of the LCD display, Password correctly display password ok！Password error display password error! For more than three times to enter the error automatically lock. The P1 port control keyboard matrix containing the number keys 09 and AF function keys). In addition to the above basic password lock feature, based on the actual situation can also add a remote control functions. The system costeffective, practical function. The system costeffective, practical function Key words： STC89C51 LCD1602 Electronic password lock 44 keyboard目 錄摘要 2第一章 緒論 課題背景和意義 電子密碼鎖發(fā)展趨勢 6第二章 總體設(shè)計方案的確定 7 電子密碼鎖設(shè)計的具體要求 7 7第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 9 設(shè)計原理 9 單片機STC89C51簡介 9 AT24C02存儲芯片 12 LCD顯示模塊 13 鍵盤設(shè)計 15 聲音提示模塊 16 繼電器控制模塊 17 紅外接收模塊 18第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 20 20 鍵盤掃描子程序 21 系統(tǒng)模塊密碼設(shè)置子程序 21 23 23第五章 系統(tǒng)制作及調(diào)試 27： 2硬件調(diào)試問題及解決方法 27第六章 結(jié)論 28參考文獻 29附錄A 原理圖 30圖A1附錄B仿真圖 30圖B1附錄C 電子密碼鎖程序源代碼 31第一章 緒論、課題背景和意義隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，單片機性能不斷完善，性能價格比顯著提高，技術(shù)日趨完善。由于單片機具有體積小、價格便宜、功耗低、控制功能強及運算速度快的特點，因而在國民建設(shè)、軍事及家用電器等各個領(lǐng)域均得到了很大的應(yīng)用。本設(shè)計利用單片機及附加電子元器件繼而實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制算法，來完成特定的某一實際功能，從而達到檢驗并提高同學(xué)對整體電路設(shè)計和把握能力，我們要做到解單片機系統(tǒng)設(shè)計流程，以及電路板的實際制作和調(diào)試能力。同時也要加強對數(shù)字電路、單片機和微機原理等課程知識的實際應(yīng)用能力，也為同類產(chǎn)品的進一步發(fā)展奠定理論和實踐基礎(chǔ)。隨著人們生活水平的提高和安全意識的加強，對安全的要求也就越來越高。鎖子自古以來就是把守護門的門神，人們對它要求甚高，既要安全可靠的防盜，又要使用方便，這也是制鎖者長期以來研制的主題和目的之所在。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，各類電子產(chǎn)品應(yīng)運而生，電子密碼鎖就是其中之一。據(jù)隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，單片機性能不斷完善，性能價格比顯著提高，根據(jù)技術(shù)日趨有關(guān)資料介紹，電子密碼鎖的研究從20世紀(jì)30年代就發(fā)展開始了，在一些特殊場所早就有所應(yīng)用了。這種鎖是通過鍵盤輸入一組密碼完成開鎖過程。研究這種鎖的初衷和目的，就是為提高鎖的安全性。由于電子鎖的密鑰量極大，可以與機械鎖配合使用，并且可以避免因鑰匙被仿制而從而留下安全隱患。電子鎖只需記住一組密碼，無需攜帶金屬鑰匙，免除了人們攜帶金屬鑰匙的煩惱，而被越來越多的人所欣賞。電子鎖的種類繁多，例如數(shù)碼鎖，指紋鎖，磁卡鎖，IC卡鎖，生物鎖等。但較實用的還是按鍵式電子密碼鎖。20世紀(jì)80年代后，隨著電子鎖專用集成電路的出現(xiàn)，電子鎖的體積縮小，可靠性提高，成本較高，是適合使用在安全性要求較高的場合，且需要有電源提供能量，使用還局限在一定范圍，難以普及，所以對它的研究一直沒有明顯進展。目前在西方發(fā)達國家，特別是那種電子密碼鎖技術(shù)相對先進，種類齊全。電子密碼鎖已被廣泛應(yīng)用在智能門禁系統(tǒng)中，通過多種更加安全。更加可靠的技術(shù)實現(xiàn)大門的管理。在我國電子鎖整體水平尚處于國際上70年代左右，電子密碼鎖的成本還很高，市場上仍以按鍵電子鎖為主，按鍵式和卡片鑰匙式電子鎖已引進國際先進水平，現(xiàn)國內(nèi)有幾個廠生產(chǎn)供應(yīng)市場。但國內(nèi)自行研制開發(fā)的電子鎖，其市場結(jié)構(gòu)尚未形成，應(yīng)用還不廣泛。國內(nèi)的不少企業(yè)也引進了世界上先進的技術(shù)，發(fā)展前景非?？捎^。希望通過不斷的努力，使電子密碼鎖在我國也能得到廣泛應(yīng)用、電子密碼鎖發(fā)展趨勢 電子密碼鎖應(yīng)用于金融業(yè)，其根本的目的在于“授權(quán)”，即被“授權(quán)”的人才可以存取錢、物從而達到方便人民群眾的實際意義。廣義上來講，金融業(yè)的“授權(quán)”主要包括以下三種層次的內(nèi)容：授予保管權(quán)，如使用保管箱、保險箱和保險柜；授予出入權(quán)，如出入金庫、運鈔車和保管室；授予流通權(quán)，如自動存取款。目前，金融行業(yè)電子密碼鎖的應(yīng)用主要集中在前兩個層面上。下面將介紹幾種在金融行業(yè)中使用較多的電子密碼鎖以及它們的技術(shù)發(fā)展方向。當(dāng)然，以上所說的授權(quán)技術(shù)再怎么高超，都必須由精良的“鎖子”擔(dān)當(dāng)承載結(jié)構(gòu)部件，來實現(xiàn)開啟、閉鎖的功能，而且承擔(dān)實體防護作用，抵抗住或盡量延遲破壞行為，讓電子密碼鎖“軟、硬不吃”。一般情況下，鎖具防盜的關(guān)鍵是鎖身外殼、閉鎖的部件的強度、鎖止型式、配合間隙和布局。提高電子密碼鎖之防護能力的必然途徑是報警，在金融業(yè)的許多場所有人值守、有電視監(jiān)控，具有報警功能，可以綜合物理防范和人力防范兩種作用。報警的前提是具備探測功能，根據(jù)電子密碼鎖的使用場所和防護要求，可選擇多種多樣的探測手段。在中國的城市金融業(yè)中，實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)報警已經(jīng)成為對各金融網(wǎng)點的基本要求。根據(jù)國內(nèi)外的實踐經(jīng)驗，金融業(yè)實行安全防范風(fēng)險等級很有必要，即依據(jù)使用的防盜報警器材的性能、安裝布局和人員值守狀況等，可以評估被防護物或區(qū)域的防護能力，得出風(fēng)險等級，其中，電子密碼鎖的性能至關(guān)重要。 由于數(shù)字、字符、圖形圖像、人體生物特征和時間等要素均可成為鑰匙的電子信息，組合使用這些信息能夠使電子密碼鎖獲得高度的保密性，如防范森嚴(yán)的金庫，需要使用復(fù)合信息密碼的電子密碼鎖，這樣對盜賊而言是“道高一尺、魔高一丈”。組合使用也能夠使電子密碼鎖獲得無窮擴展的可能性，繼而使產(chǎn)品多樣化，那么對用戶而言是“千挑百選、自得其所”。第二章 總體設(shè)計方案的確定 電子密碼鎖設(shè)計的具體要求（1）本設(shè)計為了防止密碼被竊取要求在輸入密碼時在LCD屏幕上顯示*號。（2）設(shè)計開鎖密碼位六位密碼的電子密碼鎖。（3）能夠LCD顯示在密碼正確時顯示字符“OPEN”，密碼錯誤時顯示字符“ERROR”，輸入密碼時顯示字符串“INPUT PASSWORD”。（4）實現(xiàn)輸入密碼錯誤超過限定的三次電子密碼鎖定。（5）44的矩陣鍵盤其中包括09的數(shù)字鍵、*、和AD的功能鍵（6）本產(chǎn)品具備報警功能，當(dāng)輸入密碼錯誤時蜂鳴器響并且LED燈亮。（7）密碼可以由用戶根據(jù)個人習(xí)慣進行修改設(shè)定，本次設(shè)計都只支持6位密碼，修改密碼之前必須再次輸入密碼，在輸入新密碼時候需要進行二次確認(rèn)，以防止誤操作 。方案一：采用數(shù)字電路控制。用以74LS112雙JK觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路作為密碼鎖的核心控制單元，一共設(shè)了9個用戶輸入鍵，其中只有幾個特定個是有效的密碼按鍵，然后其它的都是干擾按鍵，如若按下干擾鍵，鍵盤輸入電路自動清零，原先輸入的密碼無效，需要重新輸入；如果用戶輸入密碼的時間超過設(shè)定值秒（一般情況下，用戶不會超過10秒，然后用戶覺得不便，還可以（修改）電路將報警15秒，若電路連續(xù)報警三次，電路將鎖定鍵盤，防止他人違反操作。采用數(shù)字電路設(shè)計的方案好處就是設(shè)計簡單但控制的準(zhǔn)確性和靈活性差。故不采用。方案二：采用一種是用以STC89C51為核心的單片機控制方案。 采用單片機STC89C51 作為本設(shè)計的核心元件，利用單片機靈活的編程和豐富多樣的IO口，及其控制的準(zhǔn)確性，實現(xiàn)基本的密碼鎖的開鎖、修改密碼等功能。在單片機的外圍電路外接輸入鍵盤用于密碼的輸入和一些功能的控制，外接LCD1602顯示器用于顯示作用。： 單片機控制密碼鎖原理圖可以看出方案二控制靈活準(zhǔn)確性好且保密性強還具有擴展功能，根據(jù)現(xiàn)實生活的需要此次設(shè)計采用此方案第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 設(shè)計原理本設(shè)計主要由AT89C51單片機、4*4矩陣鍵盤、1602液晶顯示器和密碼存儲AT