【正文】 開(kāi) 始 接受數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)接受完成？ 數(shù)據(jù)正確？ 不處理返回主程序 紅外遙控密碼鎖主程序設(shè)計(jì) 根據(jù)控制要求以及各項(xiàng)程序流程，進(jìn)行總體設(shè)計(jì)如下圖 主程序流程圖所示。 接收端一般由接收電路、放大電路、調(diào)制電路、指令譯碼電路、驅(qū)動(dòng)電路、執(zhí)行電路 (機(jī)構(gòu) )等幾部分組成。 LCD1602流程圖、紅外接收流程圖、紅外發(fā)射流程圖等模塊組成。 如圖 密碼鎖驅(qū)動(dòng)電路圖。 第 15～ 16 腳： 空腳 或背燈電源。 第 4 腳： RS 為 寄存器 選擇，高電平 1 時(shí)選擇 數(shù)據(jù)寄存器 、低電平 0時(shí)選擇 指令寄存器 。 LCD1602 液晶顯示是 2 行 *16 個(gè)字符的字符型顯示器，它由 32個(gè)字符點(diǎn)陣塊組成，每個(gè)字符點(diǎn)陣塊由 5*7 或 5*10 個(gè)點(diǎn)陣組成，可以顯示 ASCII 碼表中的所有可視的字符，采用 +5V 電源供電，外圍電路配置簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，具有很高的性價(jià)比。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，AT89C2051 是它的一種精簡(jiǎn)版本。 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。 XTAL1 和 XTAL2：外接晶體引線端。 PSEN:外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。只要手執(zhí)遙控器 ,鍵入正確密碼 ,便會(huì)自動(dòng)開(kāi)鎖 如果密碼錯(cuò)誤 ,同樣也會(huì)報(bào)警 第三章 硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)整體框圖 本文所設(shè)計(jì)的紅外遙控密碼鎖系統(tǒng)由 AT89C51 單片機(jī)及其最小系統(tǒng)、紅外接收頭、紅外發(fā)射器、蜂鳴器、電磁鎖、 LCD1602 液晶顯示等部分組成 。 b： 密碼輸入有效顯示 為了確信是否有鍵按下以及防止密碼外 泄 ,在電路中設(shè)置了數(shù)碼管顯示 ,即在顯示時(shí)并不是顯示用戶按下的數(shù)字符號(hào) ,而是在輸入一位時(shí) ,數(shù)碼管則顯示一個(gè)字符“ *” ,這樣既巧妙地提醒了用戶又保護(hù)了用戶密碼。按照低位在前 ,高位在后的順序發(fā)送。 一個(gè)脈沖對(duì)應(yīng) 560us 的連續(xù)載波 ， 一個(gè)邏輯 1 傳輸需要 (560us 脈沖 +1680us 低電平 ）， 占空比 1/4:一個(gè)邏輯 0 的傳輸需要 (560us 脈沖 +560us 低電平 ） ,占空比 1/2。其編碼特征如下 ： 1） 8 位地址和 8 位指令長(zhǎng)度 。 紅外接收頭 HS0038 如圖 紅外接收頭 HS0038 紅外接收頭的種類很多 ， 引腳定義也不相同 ， 一般都有三個(gè)引腳 ，包括供電腳 ， 接地和信號(hào)輸出腳。 紅外線通過(guò)紅外發(fā)光二極管 (LED)發(fā)射出去 ， 紅外發(fā)光二極管內(nèi) 部材料和普通發(fā)光二極管不同 ， 在其兩端施加一定電壓時(shí) ， 它發(fā)出的是紅外線而不是可見(jiàn)光。二進(jìn)制的解碼由單片機(jī)來(lái) 完成，它把紅外接收頭送來(lái)的二進(jìn)制編碼波形通過(guò)解碼，還原成發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)。如圖 24， A 是二進(jìn)制信號(hào)的編碼波形， B 是頻率為 38khz（周期約為 26us）的連續(xù)脈沖串， C 是經(jīng)調(diào)制后的間斷脈沖串，即是用于發(fā)送的信號(hào)。發(fā)射系統(tǒng)對(duì)一個(gè)紅外輻射源進(jìn)行調(diào)制后發(fā)射紅外信號(hào)，而接收系統(tǒng)用光學(xué)裝置和紅外探 測(cè)器進(jìn)行接收，就構(gòu)成紅外通信系統(tǒng)。紅 外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)（ IRDA）成立后，為了保證不同廠商的紅外產(chǎn)品能夠獲得最佳的通訊效果，紅外通訊協(xié)議將紅外數(shù)據(jù)通訊所采用的光波波長(zhǎng)的范圍限定在 850nm 至 900nm 之內(nèi)。 如圖 數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)示意圖 由于紅外光存在反射 ,在全雙工的方式下發(fā)送的信號(hào)也可能會(huì)被本身接收 ， 因此紅外通信應(yīng)采用異步半雙工方式 ， 即通信的某一方發(fā)送和接收是交替進(jìn)行的。常用的有通過(guò)脈沖寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制的脈寬調(diào)制 （ PWM） 和通過(guò)脈沖串之間的時(shí)間間隔來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制的脈時(shí)調(diào)制 （ PPM） 兩種方法。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些以芯片特別是單片機(jī)為處理核心的新型密碼鎖開(kāi)始不斷出現(xiàn)。針對(duì)這種情況，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種紅外遙控密碼鎖，而一般設(shè)備都采用專用的遙控編碼及解碼集成電路，其制作簡(jiǎn)單、容易，保密性好、安全可靠、成本低廉、連接方便，簡(jiǎn)單易用，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。 該 系統(tǒng)的 硬件部分包括 紅外發(fā)射和接收 、 顯示輸出 、按鍵等 部分。因此紅外遙控密碼鎖已成為財(cái)物安全保障必不可少的的裝置。而紅外遙控密碼鎖恰好能解決人們對(duì)這種安全性能的需求。 關(guān)鍵詞 ： 單片機(jī) 、 AT89C5紅外線、遙控、智能化 ABSTRACT Nowadays human into a science and technology to change rapidly in the era, people on a variety of daily life in the lock of the safety requirements are also getting higher and higher .And infrared remote control cipher lock that can solve the safety requirements. The infrared remote control cipher lock has bee the property security essential device. The infrared remote control cipher lock design uses a single chip AT89C51, bined with the infrared emitter and the infrared receiver, in considering the economic applicable, the integration of SCM and infrared remote control technology, will be used for security lock further intelligence. This design includes monly used digital tube display circuit, which can display the input digital code, and can modify the password .all of these make it more intelligent, humane. Keywords： microputer、 AT89C5 infrared remote control、 singlechip、 intelligent 目錄 摘要 ???????? ??????????????????? 2 Abstract????????????????????????? 3 第一章 緒論 ??????????????????????? 6 設(shè)計(jì)思路 ????????????????????? 6 設(shè)計(jì)的意義???????????????????? 6 課題背景????????????????????? 6 密碼鎖發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)?????????????? ? 7 第二章 紅外遙控系統(tǒng) ??????????????????? 8 紅外通信原理????????????????? ?? 8 紅外 線的基本知識(shí) ????????????????? 9 紅外遙控系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ???????????????? ? 10 調(diào)制???????????????? ????? 10 解碼???????????????? ????? 10 發(fā)射系統(tǒng)???????????????? ??? 11 紅外接收頭 HS0038 ?????????????? 12 紅外編碼格式???????????????? ??? 13 密碼鎖的功能???????????????? ??? 14 第三 章 紅外密碼鎖 硬件 設(shè)計(jì)???????????????? 16 系統(tǒng) 整體框圖 ?? ???????????????? ? 16 最小系統(tǒng) ?????????????????? ? 16 LCD1602 介紹 ????????????????? ?? 19 LCD1602 引腳名稱及功能圖???????? ??? 19 密碼鎖設(shè)計(jì)????????????????? ??? 20 4*4 按鍵設(shè)計(jì)和仿真圖??????????????? 21 第四章 紅外密碼鎖 的軟件 部分?????????????? 19 LCD1602 軟件設(shè)計(jì) ?????????????? ??? 22 紅外 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ?????????????? ??? 22 紅外 遙控密碼鎖主程序設(shè)計(jì) ????????????? 23 第五章 系統(tǒng)的 調(diào)試 ??????????????? ???? 22 調(diào)試儀器 ??????????????? ???? ?? 25 整體調(diào)試??????????????? ?????? 25 硬件調(diào)試??????????????? ?????? 25 軟件調(diào)試??????????????? ?????? 25 第六章 結(jié)論?????????????????????? 27 致謝 ?????????????????????????? 28 參考文獻(xiàn) ????????????????? ??????? 29 附錄????????????????????????? ? 29 第一章 緒論 設(shè)計(jì)思路 該設(shè)計(jì)考慮到實(shí)際需要，以單片機(jī)為主控器，設(shè)計(jì)了一套較簡(jiǎn)易實(shí)用系統(tǒng)， 實(shí)現(xiàn)紅外遙控密碼鎖系統(tǒng)的基本控制功能。 設(shè)計(jì)的意義 目前大部分的鎖采用的都是機(jī)械式的，其最大的缺點(diǎn)是利用簡(jiǎn)單工具就能很容易地把鎖打開(kāi)。本設(shè)計(jì)針對(duì)傳統(tǒng) 機(jī)械鎖的不足而設(shè)計(jì)的通過(guò)紅外來(lái)控制的密碼鎖 密碼鎖的發(fā)展趨勢(shì)與特點(diǎn) 密碼鎖產(chǎn)生也是經(jīng)歷了一些階段的，有傳統(tǒng)的機(jī)械密碼鎖，電子密碼鎖，數(shù)字密碼鎖等。 第二章 紅外遙控系統(tǒng) 紅外通訊原理 紅外通信的基本原理是發(fā)送端將基帶二進(jìn)制信號(hào)調(diào)制為一系列的脈沖串信號(hào) （ 載波信號(hào) ） ， 通過(guò)紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號(hào)。每幀傳送 1 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)， 幀與幀間隔大于 2ms， 幀結(jié)構(gòu)不含地址信息 ， 尋 址問(wèn)題由高層協(xié)議解決。 紅外通訊一般采用紅外波段內(nèi)的近紅外線，波長(zhǎng)在 25um之間。它一般由紅外發(fā)射和接收系統(tǒng)兩部分組成。二進(jìn)制的調(diào)制由單片機(jī)來(lái)完成， 它把編碼后的二進(jìn)制信號(hào)調(diào)制成頻率為 38khz 的間斷脈沖串，此脈沖串即是用于紅外發(fā)射二極管發(fā)送的信號(hào)。接收頭的解調(diào)可理解為：在輸入脈沖串時(shí)輸出低電平，否則輸出高電平。由于發(fā)射系統(tǒng)一般用電池供電 ， 這就要求芯片的功耗要很低 ， 芯片大多都設(shè)計(jì)成可以處于休眠狀態(tài) ， 當(dāng)有按鍵按下時(shí)才工作 ，這樣可以降低功耗 ， 芯片所用的晶振應(yīng)該有足夠的耐物理撞擊能力 ，不能選用普通的石英晶體 ， 一般是選用陶瓷共鳴器 ， 陶瓷共鳴器準(zhǔn)確性沒(méi)有石英晶體高 ， 但通常一點(diǎn)誤差可以忽略不 計(jì)。圖 所示的射極輸出電路可以解決這個(gè)問(wèn)題 ， 兩個(gè)二極管把三級(jí)管基極電壓鉗位在 ， 因此三級(jí)管發(fā)射極電壓固定在 ，發(fā)射極電流 IE 基本不變 ， 根據(jù) IE≈ IC,所以流過(guò) LED 的電流也基本不變 ， 這樣保證了當(dāng)電池電壓降低時(shí)還可以保證一定的遙控距離。 紅外編碼格式 遙控發(fā)射器專用芯片很多 ， 紅外遙控的編碼目前廣泛使用的是 ：NEC Protocol 的 PWM(脈沖寬度調(diào)制 )和 Philips RC5 Protocol 的 PPM， 本設(shè)計(jì)基于 NEC 協(xié)議。 5） 位時(shí)間為 或 。同步碼由一個(gè) 9ms 的低電平和一個(gè) 的高電平組成 ,地址碼、地址反碼、控制碼、控制反碼均是 8 位數(shù)據(jù)格式。如圖 如圖 重復(fù)按鍵數(shù)據(jù)格式 密碼鎖的功能 a： 設(shè)定密碼 在該設(shè)計(jì)中設(shè)定了一組原始密碼 123456,用戶可以通過(guò)主機(jī)矩形鍵盤(pán)的修改鍵來(lái)修改原始密碼。密碼開(kāi)鎖。在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)， ALE 用于控制把P0 口輸出的低 8 位地址鎖存器鎖存起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的隔離。 RST:復(fù)位信號(hào)。 如圖 AT89C51 引腳圖 本設(shè)計(jì)采用 AT89C51 系列單片機(jī)。該 器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。如圖 所示 如圖 復(fù)位 電路 接線 圖 如圖 晶振 電路 接線 圖 LCD1602的介紹 LCD1602 顯示器具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧等優(yōu)點(diǎn)，因此，在袖珍式儀表和低功能應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 LCD1602 引