【正文】 89C5 AT89S51 的比較 ........................................................................... 7 鍵盤的選擇 ................................................................................................................ 8 獨立式鍵盤 ...................................................................................................... 8 矩陣式鍵盤 ...................................................................................................... 9 顯示方式的選擇 ...................................................................................................... 10 采用 AT89C51 實現(xiàn)紅外線遙控方案的分析 ......................................................... 11 總體方案的確定 ...................................................................................................... 12 系統(tǒng)構(gòu)成框圖 ................................................................................................ 12 基本功能設計 ................................................................................................ 12 3 硬件電路的設計 ............................................................................................................. 14 本機開鎖電路設計 .................................................................................................. 14 本機開鎖電路 ................................................................................................ 14 開鎖的工作原理 ............................................................................................ 14 紅外線遙控電路的設計 .......................................................................................... 15 遙控發(fā)射 /接收 電路 ....................................................................................... 15 遙控電路的工作原理 .................................................................................... 15 4 軟件的設計 ..................................................................................................................... 16 本機開鎖系統(tǒng)的軟件設計 ...................................................................................... 16 II 遙控開鎖系統(tǒng)的軟件設計 ...................................................................................... 17 5 系統(tǒng)調(diào)試 ......................................................................................................................... 19 整體調(diào)試 .................................................................................................................. 19 調(diào)試過程出現(xiàn)的問題 .............................................................................................. 19 結(jié) 論 ..................................................................................................................................... 21 致 謝 ..................................................................................................................................... 22 參考文獻 ............................................................................................................................... 23 附錄 A .................................................................................................................................. 24 附錄 B .................................................................................................................................. 26 1 引 言 20 世紀末，電子技術獲得了飛速的發(fā)展，在其推動下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會的各個領域，有力地推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展和社 會信息化程度的提高，同時也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。 通過此方案設計的密碼鎖 保密強，靈活性高，適用范圍廣，可以滿足安全性要求。 本設計由 硬件部分和軟件部分組成 。 題 目： 基于單片機的 紅 外 線 遙控電子密碼鎖 的設計 系 別： 信息工程系 專 業(yè)： 應用電子技術 學生姓名： 指導教師： 年 月 日 I 摘 要 本 文 介紹了 一種基于單片機的紅外線遙控電子密碼鎖的設計方案。 硬件部分包括本機開鎖 電路 和 紅外線遙控開鎖電路 。它可在意外泄露的情況下及時修改密碼，特別適合家庭、賓館、私家車庫等場所，也能夠適應其他特殊環(huán)境的使用需求。 目前，單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢將是進一步向 著 CMOS 化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個方面發(fā)展。 電子技術的飛速發(fā)展，給古老的鎖具生產(chǎn)帶來了巨大的 變革， 針對傳統(tǒng)的機械鎖的各種缺點 ，出于安全、方便等方面的需要，許多電子密碼鎖已相繼問世。 由于紅外遙控具有許多優(yōu)點，例如紅外線發(fā)射裝置采用紅外發(fā)光二級管，遙控發(fā)射器易于小型化且價格低廉；紅外 線不會向室外 泄露，不會產(chǎn)生信號串擾；反應速度快、傳輸效率高、工作穩(wěn)定可靠等 ， 所以紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種遙控手段。單片機將使人類生活更加方便、舒適、豐富多彩。它可以實現(xiàn)本機開鎖和遙控開鎖， 其性能和安全性已大大超過了 其它類型 鎖 。 本設計的紅外遙控采用以通信方式為基礎的紅外遙控，故著重分析紅外通信的基本原理。常用的有通過脈沖寬度來實現(xiàn)信號調(diào)制的脈寬調(diào)制（ PWM）和通過脈沖串之間的時間間隔來實現(xiàn)信號調(diào)制的脈時調(diào)制（ PPM）兩種方法。 普通的紅外遙控采用面向指令的幀結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)幀由同步碼，地址碼和指令碼組成，指令碼長度多為 8~16 個比特，傳送多字節(jié)遙控協(xié)議時效率偏低，而增加指令碼 的長度不利于接 收 器同步，為此本設計選用一種面向字節(jié)的幀結(jié)構(gòu)，采用類似異步串行通信的幀結(jié)構(gòu)，每幀由一個起始位（二進制數(shù) 0）、 8 個數(shù)據(jù)位和 2 個停止位（二進制數(shù) 1）構(gòu)成，如圖所示。發(fā)射部分包括鍵盤、編碼調(diào)制、紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路。 串行通信基礎 按照串行數(shù)據(jù)的 通信 方式，串行通信可以分為同步通信和異步通信兩類 。數(shù)據(jù)以 幀 的形式一 幀一 幀 的傳送。 計 算 機 計算 機或 外設 圖 串行通信的示意圖 4 圖 異步通信的字符幀格 起始位 起始位為 0 信號 ,占用一位 ,用來通知接收設備 字符 幀 開始來到。 數(shù)據(jù)位 起始位后面緊接著的是數(shù)據(jù)位，它可以是 5 位、 6 位、 7 位或 8 位，由于串行通信的代價是與數(shù)據(jù)的位數(shù)成比例，所以要根據(jù)需要來確定數(shù)據(jù)的位數(shù)，本設計取 8 位數(shù)據(jù)，即一 幀 數(shù)據(jù)傳 11 位數(shù)據(jù)，其中一位起始位， 8 位數(shù)據(jù)位， 一位奇偶校驗位，一位停止位。它的狀態(tài)由發(fā)送端的奇偶校驗電路自動根據(jù)發(fā)送字符中“ 1”的個數(shù)來確定。 串行通信中串行 I/O 和 數(shù)據(jù)的實現(xiàn) 數(shù)據(jù)的串行轉(zhuǎn)換通常都用 硬件手段 —— 一種稱為通用異步接收器 /發(fā)送器 UART 來 5 實現(xiàn)的。同時接受和發(fā)送都具有雙緩沖結(jié)構(gòu)。 接收部分 在串行接收時， UART監(jiān)視 RXD 線，并在檢測到 RXD 線上有一個低電平時就開始一個新的字符接收過程。 串行口的選擇 串行口的控制是通過 SCON 實現(xiàn)的， SCON 是特殊功能寄存器，選口地址是 98H。 803 805 8751 的比較 8031/8051/8751 是 Intel公司早期的產(chǎn) 品，它們的指令系統(tǒng)與芯片引腳完全兼容，同有 8 位的 CPU， 128 個字節(jié)的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器 ， 21 個字節(jié)專用寄存器， 4 個 8 位并行 I/O口， 1 個全雙工串行 I/O 口，兩個 16 位定時 /計數(shù)器， 5 個中斷源。 8051 片內(nèi)有 4K ROM，無須 外接外存儲器和 373，更能體現(xiàn)“單片”的簡練。器件 用 ATMEL公司高密度、非易失性技術生產(chǎn)，與標準的 MSC51 指令系統(tǒng)和 8051 引腳兼容。與 AT89C51相比，新增加了以下幾個主要功能：①可以通過數(shù)據(jù)下載線進行在線編程下載，使程序 8 寫入更加方便簡捷；②工作晶振可以達到 33MHz，提高了運行速度；③新增了看門狗電路，提高了電路抗干擾性。何況， AT89C5 AT89S51 目前的售價比 8031 還低，市場供應也很充足， 顯然可見，AT89C51 和 AT89S51 更實用 。 獨立式鍵盤 獨立式按鍵是指直接用 I/O 接口線構(gòu)成的單個按鍵電路。當 I/O 口內(nèi)部有上拉電阻時，外電路可以不配置上拉電阻。一個 4 4 行列式鍵盤的電路原理圖如圖 所示。 若確定有鍵按下后，即可進行求鍵碼的過程。 顯示方式的選擇 LED 顯示器是單片機應用系統(tǒng)中最常用的輸出器件。其實設計選用共陰或共陽都是一樣的只是個人喜歡問題。每只數(shù)碼管的共陽極 端 或共陰極 端 則與另 一 I/O 口相連，控制被點亮的位。要在某一位數(shù)碼管上顯示字符時，只要從對應的 I/O 口輸出并鎖存其顯示代碼即可。發(fā)射部分包括鍵盤、編碼調(diào)制、紅外發(fā)射器；接收部分包括 接收器 、解碼、 數(shù)據(jù)處理 。 圖 紅外遙控發(fā)射 /接收框圖 編碼調(diào)制 鍵盤 紅外發(fā)射器 接收器 解碼 數(shù)據(jù)處理 12