【正文】 射的波形強(qiáng)度越大。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)。12≈≈38kHz。 如圖 35 所示，這是 引導(dǎo)碼 用戶碼 用戶碼 數(shù)據(jù)碼 數(shù)據(jù)反碼 數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu) 8 位 8 位 8 位 8 位 數(shù)據(jù) 0 數(shù)據(jù) 1 由發(fā)射端所使用的 455kHz 晶振決定的。 圖 34 紅外遙控系統(tǒng) 調(diào)制紅外遙控發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)采用調(diào)制的方式，即把數(shù)據(jù)和一定頻率的載波進(jìn)行“與” 操作，這樣可以提高發(fā)射效率和降低電源功耗。 圖 33 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)送和接收交替進(jìn)行。 紅外遙控采用面向指令的幀結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)幀由引導(dǎo)碼、 2 個(gè) 8 位用戶碼、數(shù)據(jù)碼和數(shù)據(jù)反碼組成，指令碼長(zhǎng)度多為 33 個(gè)比特，傳送多字節(jié)遙控協(xié)議時(shí)效率偏低，而增加指令碼的長(zhǎng)度不利于接收器同步，本設(shè)計(jì)選用一種面向字節(jié)的幀結(jié)構(gòu)，采用類似于異步串行通信的幀結(jié)構(gòu)，每幀由一個(gè)起始位、 8 個(gè)用戶碼位 8 個(gè)數(shù)據(jù)碼和 8個(gè)數(shù)據(jù)反碼構(gòu)成，如圖 28 所示。本設(shè)計(jì)采用脈沖調(diào)制方法，即用兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間間隔來(lái)表示二進(jìn)制信息，數(shù)據(jù)比特的傳送仿照不帶奇偶校驗(yàn)的 RS232 通信，首先產(chǎn)生一個(gè)同步頭，然后產(chǎn)生 2 個(gè) 8 位用戶碼，接著 8 位數(shù)據(jù)碼和 8 位數(shù)據(jù)反碼，如圖 32 所示。常用的是通過(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)制的脈沖調(diào)制（ PPM）兩種方法 ]10[ 。 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)。紅外通信一般采用紅外波段內(nèi)的近紅外線，波長(zhǎng)在 至 25um 之間。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)用紅外一體化接收頭進(jìn)行接收，兩者聯(lián)合構(gòu)成了紅外通信系統(tǒng)。 紅外通信是利用紅外技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)間的近距離保密通信和信息轉(zhuǎn)發(fā)。紅外線可分為三部分，即近紅外線，波長(zhǎng)為 ()～ ()um 之間；中紅外線，波長(zhǎng)為 ()～ (2540)um 之間；遠(yuǎn)紅外線，波長(zhǎng)為 (2540)～ 1000um 之間。 紅外遙控的發(fā)射和接收原 理簡(jiǎn)介 紅外線的介紹 紅外線是太陽(yáng)光線中眾多不可見(jiàn)光線中的一種，由德國(guó)科學(xué)家霍胥爾于 1800年發(fā)現(xiàn)，又稱為紅外熱輻射。 (5) RST （引腳 9） 該引腳為單片機(jī)的上電復(fù)位引腳，高電平有效。 (4) 3P 口（ ～ ） （引腳 10～ 17） 3P 口內(nèi)部有上拉電阻，可以作為準(zhǔn)雙向 OI/ 口使用，作為輸入端使用時(shí)，需要先將 “ 1” 寫(xiě)入端口。 (3) 2P 口（ ～ ）（引腳 21～ 28） 2P 口內(nèi)部有上拉電阻，可以作為準(zhǔn)雙向 OI/ 口使用，作為輸入端使用時(shí)，需要先將 “ 1” 寫(xiě)入端口。 0P 口可作為地址總線使用，也可作為數(shù)據(jù)總線使用。在單片機(jī)內(nèi)部，它是反 相 放大器的輸出端。當(dāng)采用外部時(shí)鐘時(shí)，該引腳作為外部 振蕩 的輸入端。 振 引腳 1XTAL （ 19 引腳）：接外部石英晶體的一端。 圖 31 AT89S52 單片機(jī)引腳圖 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 112 12 13 142 15 162 6 172 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 AT89S52 RST RXD/ TXD/ INT0/ INT1/ T0/ T1/ WR/ RD/ XTAL2 XTAL1 GND VCC EA/VPP ALE/PROG PSEN CCV （ 40 引腳）：接 +5V 電源正端。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，震蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下個(gè)中斷或者硬件復(fù)位為止 ]8[ 。 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器， 2個(gè)數(shù)據(jù)指針， 3 個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器， 1 個(gè)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。 單片機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域 ； ； ； ； ； ]7[ 。 第 五 階段（ 1990 — ）：微控制器的全面發(fā)展階段。 Intel 公司推出的 MCS – 96 系列單片機(jī)，將一些用于測(cè)控系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程序運(yùn)行監(jiān)視器、脈寬調(diào)制器等納入片中，體現(xiàn)了單片機(jī)的微控制器特征。 ，并且增加了許多突出控制功能的指令。 外圍功能單元的集中管理模式。 。 這些產(chǎn)品使單片機(jī)的應(yīng)用躍上了一個(gè)新的臺(tái)階。 第 三 階段 （ 19781982 年）： 單片機(jī)的完善階段 ，是高性能單片機(jī)階段。 1976 年 以 Intel 公司 推出 的MCS – 48 為代表 ，極大的促進(jìn)了單片機(jī)的變革。 1974 年 12 月，仙童公司推出了 8 位 F8 單片機(jī)，實(shí)際上它只包括 8 位 CPU、 64B RAM 和 2 個(gè)并行口，從此開(kāi)創(chuàng)了單片機(jī)發(fā)展的初級(jí)階段。 單片機(jī)的發(fā)展歷史 單片機(jī)的發(fā)展歷史可以分為以下五個(gè)階 段： 第一階段（ 19741976 年）：?jiǎn)纹瑱C(jī)的初級(jí)階段。它是一種采用超大規(guī)模集成電路將 CPU（中央處理器）、 RAM（隨機(jī)存儲(chǔ)器）、 ROM（只讀存儲(chǔ)器）、多種 I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器和計(jì)時(shí)器等功能集成到一塊硅片上 的 集成電路芯片， 從而 構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。具體的做法會(huì)在下文部分介紹；密碼保存部分采用了 AT24C02芯片來(lái)保存密碼。大大節(jié)約了設(shè)計(jì)成本。所以采用了獨(dú)立式鍵盤(pán)的輸入方式?？梢院芎玫耐瓿杀敬卧O(shè)計(jì)的顯示工作 ]4[ 。所以我選擇了用 LCD1602 液晶顯示器來(lái)作為本次設(shè)計(jì)的顯示器。外圍電路外接鍵盤(pán)用來(lái)控制密碼輸入，外接 LCD 顯示器來(lái)控制顯示的密碼信息以及開(kāi)鎖信息。利用其靈活的編程設(shè)計(jì)和豐富的 I/O 端口，及其控制的準(zhǔn)確性。所以單片機(jī)在選擇的時(shí)候一般要考慮其性能、存儲(chǔ)器、運(yùn)行速度、功耗以及抗干擾性等方面 ]3[ 。 若是正確則開(kāi)鎖，錯(cuò)誤則放棄 開(kāi)鎖。 紅外遙控部分，當(dāng) 輸入密碼結(jié)束后，由紅外線發(fā)射 電路 將信號(hào) 送給單片機(jī)編碼調(diào)制后 發(fā)送出去，由 本機(jī)開(kāi)鎖電路 接收實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖功能。 沒(méi)有按鍵就不顯示字符。 本機(jī)開(kāi)鎖部分， 將編寫(xiě)好的 密碼 存儲(chǔ)在 P R OMECAT 20224 中，通過(guò)按鍵來(lái)鍵入密碼，按 確定 鍵表示密碼輸入完畢。 實(shí)現(xiàn)鑰匙信息在主機(jī)上的初步注冊(cè)認(rèn)證、密碼信息的加密、紅外傳輸?shù)裙δ?]2[ 。 2 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介 本 次設(shè)計(jì)采用 AT89S52 單片機(jī)作為核心部件， 分為主 機(jī)和從機(jī)， 設(shè)計(jì)制作紅外遙控電子密碼鎖。以紅外線作為通訊載體，通過(guò)紅外光在空氣中的傳播來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，在發(fā)射端，它 將需要 發(fā)送 的 數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò) 單片機(jī)的 調(diào)制編碼后，送入電光變換電路，經(jīng)過(guò)紅外發(fā)射管轉(zhuǎn)換為紅外光脈沖發(fā)射到空中 ； 在接收端，紅外接收器對(duì)接收到的紅外光脈沖進(jìn)行光電變換， 經(jīng)過(guò)單片機(jī)的 解調(diào)譯碼后恢復(fù)出原始信號(hào)。 AT89S52 是一個(gè)低功耗，高性能的 CMOS8 位單片機(jī)，內(nèi)含4KB 的可反復(fù)擦寫(xiě) 1000 次的 Flash 只讀存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MC51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的 AT89S52可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案 ]1[ 。 本設(shè)計(jì) 就是利用所學(xué)的知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)實(shí) 現(xiàn)紅外遙控電子密碼鎖。工業(yè)生產(chǎn)中，在高壓，輻射，有毒氣體，粉塵等環(huán)境下，采用紅外線遙控不僅完全可靠而且有效的隔離了電氣干擾。這種鎖具有按鍵提示、輸入錯(cuò)誤提示、控制開(kāi)鎖、報(bào)警、遙控開(kāi)鎖的功能。而且它已經(jīng)與 PC 機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合，可以組成一套房間的門(mén)禁管理系統(tǒng)。加上其成本一般較高，所以在一定程度上限制了這類產(chǎn)品的普及與推廣。但是這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是針對(duì)特定有效卡、指紋或者聲音有效，而且不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，只能用于保密要求高且僅供個(gè)人使用的箱、柜、房間等。其實(shí)并不是這些人的技術(shù)有多高，而是這些鎖的原理實(shí)在是太簡(jiǎn)單了。市場(chǎng)上很多的鎖具，實(shí)際上都不具備真正的防盜功能，在許多人面前，這 些鎖甚至用兩根鋼絲或者幾件其他的工具就能很容易的就被打開(kāi)。 鎖是目前人們用來(lái)保護(hù) 這些 貴重物品的一種普遍工具。一般的群眾能自覺(jué)規(guī)范自己行為，但是也有一些毫無(wú)道德觀念的小偷、盜賊等卻想方設(shè)法利用種種手段撬門(mén)開(kāi)鎖，使廣大的人們?nèi)罕姺啦粍俜?，蒙受著?cái)產(chǎn)上的巨大損失。因此，不用鑰匙就把鎖打開(kāi)的方法和工具也是層出不窮。發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)有接近一百多年的歷史了。 Electronic locks。 infrared will not leak to the outside, no crosstalk, fast response, high transmission efficiency, stable and reliable etc. Therefore infrared remote control is the most widely used means of a munication and remote control. Software design using topdown modular design to enable the system toward a distributed, small direction, enhance system scalability and operational stability. The results show that the various functions of the system have reached all the requirements of the design. Key words: Infrared。 關(guān)鍵詞 紅外線 遙控 電子密碼鎖 單片機(jī) Based on SCM Infrared Remote Control Electronics Combination Lock Design and Implementation Abstract Along with the progress of the society and the improvement of people39。 軟件設(shè)計(jì)采用自上而下的模塊化設(shè)計(jì)思想，以使系統(tǒng)朝著分布式、小型化方向發(fā)展，增強(qiáng)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和運(yùn)行的穩(wěn)定性。采用數(shù)字信號(hào)編碼和二次調(diào)制方式，不僅可以實(shí)現(xiàn)多路信息的控制，增加遙控功能，提高信號(hào) 傳輸?shù)目垢蓴_性，而且功率消耗低；紅外線不會(huì)向室外泄露，不會(huì)產(chǎn)生信號(hào)串?dāng)_；反應(yīng)速度快、傳輸效率高、工作穩(wěn)定可靠等。 本設(shè)計(jì)以單片機(jī) AT89S52作為密碼鎖檢測(cè)和控制核心，分為主機(jī)和從機(jī)。該鎖具有使用方便、操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等特點(diǎn)， 給人們的生活帶來(lái)了極大方便。電子密碼鎖由于其保密性高，使用靈活性好，安全系數(shù)高，受到越來(lái)越多的關(guān)注。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)。唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 基于單片機(jī)的 紅外遙控電子密碼鎖設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 系 別 2021 年 6 月 10 日 基于單片機(jī)的紅外遙控電子密碼鎖設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 摘 要 隨著社會(huì)的進(jìn)步以及人們生活水平的提高，人們對(duì)于貴重物品的安全看的越來(lái)越重要。鎖是人們用來(lái)保護(hù)貴重物品的一種普遍工具。出于安全、方便等方面的需要，許多電子密碼鎖已經(jīng)相 繼問(wèn)世。 紅外遙控電子密碼鎖是一種以紅外光作為密碼載體，在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)了遙控開(kāi)關(guān)。 適用于那些人不宜接近的特殊場(chǎng)合，比如高輻射區(qū)、高傳染區(qū)等。根據(jù)51單片機(jī)之間的串行通信原理，利用紅外來(lái)傳輸，大大增加了密碼的保密性。所以紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。測(cè)試結(jié)果表明，本系統(tǒng)各項(xiàng)功能已達(dá)到本設(shè)計(jì)的所有要求。s living standards, security of valuable is more and more important. Lock is a kind of universal tool w