【正文】 特長(zhǎng)，新型的密碼鎖 系統(tǒng)的應(yīng)用也越來(lái)越廣 [8]。 （ 3）數(shù)據(jù)通訊與預(yù)處理技術(shù) 智能監(jiān)控器接收鎖具發(fā)來(lái)的狀態(tài)信息（其中包括鎖具的開啟、 關(guān)閉、第一次密碼錯(cuò)、第二次密碼錯(cuò)、第三次密碼錯(cuò)等）、流過電磁執(zhí)行器線圈的電流值，并讀取該時(shí)刻通訊線路的供電電流值，三者結(jié)合起來(lái)構(gòu)成一個(gè)數(shù)據(jù)塊，其中操作狀態(tài)占 1 個(gè)字節(jié)，供電電流占 2 個(gè)字節(jié)，線圈電流占 2 個(gè)字節(jié) 。 51系列單片機(jī) LED 顯示 電 源 EEPROM 紅外接收部件 繼電器部件 揚(yáng)聲器部件 圖 電子鎖具的組成框圖 6 大部分紅外 遙控智能密碼鎖 在 硬件 結(jié)構(gòu)的 設(shè)計(jì) 上差別不大， 整個(gè) 紅外部分 電路主要 由 紅外遙控發(fā)射電路和紅外接收解碼電路組成 。 根據(jù)紅外編碼的格式，程序應(yīng)該等待 9ms 的起始碼和 的結(jié)果碼完成后才能讀碼?？捎?5V電壓編 程 ,而且擦寫時(shí)間僅需 10 毫秒，僅為 8751/87C51 的擦除時(shí)間的百分之一 ,與 8751/87C51 的 12V電壓擦寫相比，不易損壞器件，沒有兩種電源的要求，改寫時(shí)不拔下芯片，適合許多嵌入式控制領(lǐng)域。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖 ； 在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 （ 4） 操作方法 ① 程序存儲(chǔ)器加密。 IC1 內(nèi)部的掃描信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生五種不同時(shí)間的掃描脈沖信號(hào)，由 5～ 9 腳輸出送至鍵盤矩陣電路。 9 腳（ Vc）：觸發(fā)禁止端。 遙控接收放大器由遙控接收放大器集成電路 TDA3047/48 及周圍元件組成。在電路中 3位地址輸入引腳必須接 Vcc 或 Vss，不能懸空。 下圖是實(shí)驗(yàn)仿真程序流程圖： 該系統(tǒng)程序的編寫可以看成以下三部分： 標(biāo)志位清零 開始 開鎖燈亮 短報(bào)警 長(zhǎng)報(bào)警 位數(shù)變零 修改密碼燈亮 輸入密碼 取參數(shù) 按 enter 了嗎 ? 標(biāo)志位清零了嗎 ? 有三次嗎 ? 修改密碼嗎 ? 密碼正確嗎 ? 按 enter 了嗎 ? 開鎖 標(biāo)志位置 1 位數(shù)加 1 輸入新密碼 圖 實(shí)驗(yàn)仿真程序流程圖 19 第一部分：紅外接收程序。 K9模仿按鍵來(lái)回動(dòng)作一次，若該動(dòng)作在輸入數(shù)字鍵之前，則表示修改密碼，此后系統(tǒng)進(jìn)入修改密碼狀態(tài)；若該動(dòng)作在輸入數(shù)字鍵之后，則表示“ Enter”鍵，其意義是該動(dòng)作之前輸入的密碼結(jié)束（即確認(rèn)該動(dòng)作之前輸入的數(shù)字為輸入的密碼）。具體做法是在修改密碼時(shí)設(shè)定一個(gè)密碼位數(shù)存儲(chǔ)單元，用來(lái)存儲(chǔ)密碼的位數(shù)。譚忠祥老師虛懷若谷的高尚品德、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、誨人不倦的精神、高深的學(xué) 術(shù)造詣和對(duì)學(xué)科前沿問題的敏銳洞察力，給我留下了深刻的印象，這一切將使我受益終身。轉(zhuǎn)入主程序 ORG 0003H 。暫時(shí)關(guān)閉 CPU的所有中斷請(qǐng)求 MOV R6,10 SB: ACALL YS1。 每組數(shù)據(jù)為 8 位 JJJJ: JNB ,$。如果為 0 就跳轉(zhuǎn)到 UUUA LCALL YS3。設(shè)定 INT0 的觸發(fā)方式為脈沖負(fù)邊沿觸發(fā) SETB EX0 。最長(zhǎng)鳴叫 acall delay11 djnz r7,lop3 mov r0,30h setb 00h setb 01h mov r3,03h ljmp main buk:mov r7,08h lop4:acall bp 。希望更多的科研工作者投身于這項(xiàng)事業(yè)，同時(shí)也急切地盼望各位老師對(duì)這篇論文給予批評(píng)和指導(dǎo)！ 24 致謝 我首先要感謝我的導(dǎo)師譚忠祥老師。其結(jié)果是： ① 若原密碼正確，則 L1 燈亮，表示要求輸入新密碼，新密碼輸入完畢就按Enter 鍵，表示新密碼得以確認(rèn)，隨后 L1熄滅，密碼修改成功； ② 若密碼錯(cuò)誤且錯(cuò)誤次數(shù)小于 3次，則 L5 較長(zhǎng)時(shí)間地閃爍（設(shè)為 5s）； ③ 若密碼錯(cuò)誤且錯(cuò)誤次數(shù)大于 3 次，則 L5 很長(zhǎng)時(shí)間閃爍（設(shè)為 12s），蜂鳴器同時(shí)鳴叫相同時(shí)間以報(bào)警。 12V/ 仿真實(shí)驗(yàn)接線 整個(gè)系統(tǒng)的接線可分為按鍵部分和執(zhí)行部分。 第三個(gè)二極管為與蜂鳴器配套用燈，與蜂鳴器一起動(dòng)作。 SCL 為串行時(shí)鐘輸入線。當(dāng) Vdd=5V時(shí)，可有效地抑制 +或 1V的噪聲干擾，提高各級(jí)系統(tǒng)的可靠性。 6 腳（ RC2， RR2）：觸發(fā)封鎖時(shí) 間的調(diào)整端 Ti， Ti=24R2C2。它主要由形成遙控信號(hào)的微 處理器芯片、晶體振蕩器、放大晶體管、紅外發(fā)光二極管以及鍵盤矩陣組成。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。作為第一功能使用時(shí)操作同 P1 口。 （ 2） AT89C51 的功能描述 AT89C51 是一種低損耗、高性能、 CMOS 八位微處理器，片內(nèi)有 4k字節(jié)的在線可重復(fù)編程、快速擦除快速寫入程序的存儲(chǔ)器，能重復(fù)寫入 /擦除 1000 次，數(shù)據(jù)保存時(shí)間為十年。后 16 位為8 位的操作碼和 8 位的操作反碼用于核對(duì)數(shù)據(jù)是否接收準(zhǔn)確。 存儲(chǔ)器用來(lái)記憶或存儲(chǔ)各種控制參數(shù)，一般采用 EAROM（電可改寫只讀存儲(chǔ)器），它所存儲(chǔ)的信息可長(zhǎng)時(shí)間地保存下來(lái)，即使關(guān)閉電源，存儲(chǔ)的信息也不會(huì)丟失。 設(shè)載波頻率 f0=40 千赫茲 ,為了保證絕大部分能量傳輸?shù)浇邮斩耍?L=微亨 ,c1= 微法拉。 在電子控制方面， TCL 智能門鎖的控制電路主板 采用自動(dòng)貼片技術(shù)（ SMT）、高溫老化、在線測(cè)試、振動(dòng)老化、侵漆防潮等生產(chǎn)工藝，從而徹底杜絕了因室內(nèi)外的溫差引起門鎖內(nèi)部水氣凝結(jié)而對(duì)電路主板元器件的損壞，提高了電路的性能。 紅外遙控智能密碼鎖 作為一種高科技產(chǎn)品，在酒店門鎖領(lǐng)域已成為主導(dǎo)產(chǎn)品，現(xiàn)在它正以飛快的速度進(jìn)入尋常百姓家。傳統(tǒng)的機(jī)械門鎖僅僅是單純的機(jī)械裝置，無(wú)論結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多么合理，材料多么堅(jiān)固，人們總能用通過各種手段把它打開。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是單片機(jī)技術(shù)和集成電路技術(shù)的日臻成熟，為防盜遙控技術(shù)提供了功能齊全、操作方便、工作可靠、成本低廉的系統(tǒng)電路。它在工作環(huán)境安全、人事考勤管理等行政管理工作中發(fā)揮著巨大的作用 [2]。本設(shè)計(jì)的紅外線遙控智能密碼鎖就是將紅外遙控技術(shù)和單片機(jī)應(yīng)用相結(jié)合的一種方案。 智能門鎖作為一種高科技產(chǎn)品，在酒店門鎖領(lǐng)域已成為主導(dǎo)產(chǎn)品 。如果采用通信線路和供電線路分開的方式，勢(shì)必要增加電纜芯數(shù)，安全隱患增加，本文采用了線路復(fù)用技術(shù)，僅用一根二芯電纜，實(shí)現(xiàn)了供電和信息的傳輸 [9]。微處理器對(duì)遙控送來(lái)的功能信號(hào)進(jìn)行譯碼、識(shí)別出控制種類和內(nèi)容，據(jù)此控制門的開或關(guān) [11]。這種遙控碼具有以下特征： 鍵盤 光 /電放大 LED 編碼調(diào)制 解調(diào) 解碼 圖 編 碼、 解碼 過程 7 采用脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進(jìn)制的 “0” ；以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進(jìn)制的 “1” 。 89C51 工作于 12Hz 時(shí)，動(dòng)態(tài)電 流為 ，空閑態(tài)為 1mA,掉電態(tài)僅為 20nA。 ③ P2 口是從系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)作高 8 位地址線用。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 紅外遙控發(fā)射器 本設(shè)計(jì)的 紅外遙控發(fā)射器直接采用市售的成品彩色電視機(jī)遙控器，型號(hào)為RMF，內(nèi)部芯片型號(hào)為 LC7461[20]。由 Vs 的上跳沿觸發(fā)，使 V0 從低電平跳變到高電平為有效觸發(fā)。 15 腳（ 1IN）：第一級(jí)運(yùn)算放大器反向輸入端。 15 圖 AT24C02 的引腳圖 圖中 A0、 A A2 是三條地址線，用于確定芯片的硬件地址。當(dāng)輸入原密碼正確后，修改密碼燈就一直亮著，直到密碼修改完畢并按一次 ENTER 鍵為止。通過紅外遙控發(fā)射、編碼，紅外遙控接收、解碼，單片機(jī)的軟件核對(duì)密碼，開門或關(guān)門幾個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)對(duì)門的開或關(guān)的控制。其結(jié)果是： ① 若密碼正確，則 L2 亮，可開鎖； ② 若密碼錯(cuò)誤且錯(cuò)誤次數(shù)小于 3次，則 L5 較長(zhǎng)時(shí)間地閃爍（設(shè)為 5s） , 蜂鳴器同時(shí)鳴叫相同時(shí)間以報(bào)警； ③ 若密碼錯(cuò)誤且錯(cuò)誤次數(shù)大于 3 次，則 L5 很長(zhǎng)時(shí)間閃爍（設(shè)為 12s），蜂鳴器同時(shí)鳴叫相同時(shí)間以報(bào)警。由于仿真系統(tǒng)的很多線路是已經(jīng)連好的，需自己連的線路十分簡(jiǎn)單，故本人沒有畫出仿真電路圖。最長(zhǎng)鳴叫 acall delay11 djnz r7,lop1 mov r0,30h setb 00h setb 01h mov r3,03h sjmp main bukai: mov r7,08h lop2:acall bp 。5 MOV 35H,12H。等待地址碼第一位的高電平信號(hào) LCALL YS1。將 引腳此時(shí)的電平狀態(tài) 0 或 1 存入 C 中 JNC UUU。重復(fù) 10 次，目的是檢測(cè)在 8820 微秒內(nèi)如果出現(xiàn)高電平就退出解碼程序 。以下為主程序進(jìn)行 CPU中斷方式設(shè)置 ORG 030H MAIN: MOV 48H,00H MOV 49H,00H MOV 4AH,00H MOV KEY_NUMBER,03H 。同時(shí)，我還要感謝這一領(lǐng)域的學(xué)者們，是他們給我經(jīng)驗(yàn)和研究方向，文中引 用了一些他們研究成果，在此一并表示衷心的感謝。 ③ 怎樣區(qū)別修改密碼與開鎖？ 為了不增加一個(gè)鍵作為修改密碼鍵（即 Reset 鍵），本設(shè)計(jì)將它與 Enter 鍵復(fù)合使用，在輸入密碼以前按 Enter/Reset 就表示要修改密碼；在輸入密碼以后按 Enter/Reset 就表示要確認(rèn)了剛才輸入的密碼。 L1 始終亮著則表示在修改密碼時(shí)輸入的原密碼正確了，現(xiàn)在請(qǐng)輸入新密碼。系統(tǒng)一旦發(fā)現(xiàn) 00H 為 0 就判斷此時(shí)輸入的密碼錯(cuò)誤； 第三部分：密碼修改程序。 AT24C02 即可用于帶 PC 總線的單片機(jī)吸引，也可用于不帶 PC 總線的單片機(jī)系統(tǒng)。IC1（ CX20206A）是紅外線遙控預(yù)放集成電路，它是 8 腳雙極性器件集成電路 ，主要由放大器、限幅放大級(jí)、帶通濾波器、信號(hào)檢波器和整形器等組成。經(jīng)由 1 毫歐姆左右的 Rb 接 Vss端。 該紅外遙控編碼芯片采用脈寬調(diào)制 的串行碼，以脈寬為 、間隔、周期為 的組合表示二進(jìn)制的 “0” ；以脈寬為 、間隔、周期為 的組合表示二進(jìn)制的 “1” ，其波形如 下 圖 所示 [21]。 AT89C51 有間歇和掉電兩種工作模式。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。P0 口是三態(tài)雙向口 ,通稱數(shù)據(jù)總線口 ,因?yàn)橹挥性?口能直接用于對(duì)外部存儲(chǔ)器的讀 /寫操作 [17]。按在實(shí)際工作中的作用，可分為以下幾個(gè)部分。單片 機(jī)將每次開鎖操作和此時(shí)電磁執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)電流值作為狀態(tài)信息發(fā)送給智能監(jiān)控器，同時(shí)將接收來(lái)自傳感器接口的報(bào)警信息也發(fā)送給智能監(jiān)控器，作為智能化分析的依據(jù) 。 5 智能密碼鎖在今天能得以廣泛的應(yīng)用。 本設(shè)計(jì)的 紅外遙控發(fā)射器直接采用市售的成品彩色電視機(jī)遙控器，型號(hào)為 RMF，內(nèi)部芯片型號(hào)為 LC7461。我國(guó)鎖具行業(yè)對(duì)鎖具高新技術(shù)的投入正逐年增大，高檔鎖的市場(chǎng)需求也逐年增加。 2 課題研究的目的和意義 電子雜志、報(bào)刊經(jīng)常刊登有密碼開關(guān)，密碼鎖這樣電路，大多數(shù)是使用常用的數(shù)字電路，如 CD4017，然后通過不同的連接方式實(shí)現(xiàn)密碼控制功能。它是解決重要部門出入口實(shí)現(xiàn)安全防范管理的有效措施，適用各種場(chǎng)合，如銀行、賓館、機(jī)房、軍械庫(kù)、機(jī)要室、辦公間、 智能化小區(qū) 、 工廠 、家庭 等。 課題背景 智能密碼鎖 是新型現(xiàn)代化安全管理系統(tǒng)，它集微機(jī)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和現(xiàn)代安全管理措施為一體，它涉及電 子，機(jī)械，光學(xué)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)，生物技術(shù)等諸多新技術(shù)。 紅外遙控智能密碼鎖出現(xiàn)克服了這幾個(gè)缺點(diǎn)，因而得到了更加廣泛的應(yīng)用。 隨著我國(guó)對(duì)外開放的不斷深入，高檔建筑發(fā)展很快，高檔鎖具市場(chǎng)的前景樂觀。 硬件方面要解決單片機(jī)與外圍電路的接口問題，還要解決紅外遙控系統(tǒng)的編碼解碼。為了提高 通信可靠性，本文在通信協(xié)議中采用重復(fù)發(fā)送的方式，電子鎖具對(duì)每一組數(shù)據(jù)重復(fù)發(fā)送 5 次，智能監(jiān)控器接收到這組數(shù)據(jù)后，采用大數(shù)譯碼定律糾錯(cuò)，保證了數(shù)據(jù)接收的準(zhǔn)確性。 單片機(jī)接收鍵入的代碼，并與存貯在 EEPROM 中的密碼進(jìn)行比較，如果密碼正確，則驅(qū)動(dòng)電磁執(zhí)行器開鎖；如果密碼不正確，則允許操作人員重新輸入密碼，最多可輸入三次；如果三次都不正確，則單片機(jī)通過通信線路向智能監(jiān)控器報(bào)警。 8 3 紅外遙控密碼鎖的設(shè)計(jì) 元件的選用 為使基于單片機(jī)控制的紅外線遙控密碼鎖在實(shí)際使用過程中方便快捷，并且具有較高的性能 /價(jià)格比，所以對(duì)該系統(tǒng)的元器件