【正文】 正確。根據(jù)程序設(shè)計思路首先對矩陣鍵盤進行掃描，將對應(yīng)的數(shù)字以*的形式顯示到1602上，這里要考慮1602的寫地址。由于本次設(shè)計采用的是市場賣的遙控器，在PROTEUS中無法進行仿真，所以在PROTEUS仿真中只有主控模塊的原理圖。為了保證程序可在實物中使用，每個芯片接入到單片機的IO口都會與PCB原理圖保持一致。另外，1602本為16個管腳，在PROTEUS仿真中是14個管腳，管腳3調(diào)節(jié)1602亮度接1K滑動變阻器。仿真圖如下圖21所示： 圖21整體仿真圖仿真圖與PCB原理圖稍有差異，但在PROTEUS仿真中卻只有六個管腳，其中少的兩個管腳：管腳4為GND即直接接地，管腳8為VCC，為電源。先是遙控器發(fā)射出紅外波，由接收部分將發(fā)射過來的信號轉(zhuǎn)換為電信號，再經(jīng)過放大電路等將其還原成相應(yīng)的編碼信號，然后通過譯碼器譯碼，將相應(yīng)的解碼賦予不同的功能，從而進行對密碼鎖的控制，實現(xiàn)遙控效果。 算法與流程圖鑒于密碼鎖在輸入密碼時可有矩陣按鍵及遙控器進行雙控，紅外遙控采用中斷的方式進行接收信號，先是按鍵的掃描，判斷是執(zhí)行某個任務(wù)還是將輸入密碼輸送到LCD1602上面。蜂鳴器是用三極管來驅(qū)動接入到單片機的IO口，如發(fā)光二極管，當IO口為低電平時蜂鳴器響。即當接發(fā)光二極管接的IO口為低電平時led點亮（可認為開鎖）。由前面的硬件介紹部分可知接收頭連接的是外部中斷1，當發(fā)射器發(fā)送信號時，外部中斷1打開，此時進入中斷程序，遙控器的21個按鍵有各自的鍵碼值，同上述按鍵掃描采用switch語句可返回各個按鍵代表的數(shù)字及功能，以此來實現(xiàn)遙控器對密碼鎖的控制。讓LCD顯示字符的同時保存到AT24c02中。然后是AT24c02存儲器，防止密碼斷電丟失?？紤]到安全性，將會將數(shù)字顯示成*，提示語及密碼均顯示在LCD的正中間以保證屏幕的整體美觀效果。其次是1602LCD顯示問題，先將LCD初始化，首行顯示提示語例如登陸界面 顯示wele，開鎖是顯示input code等。再考慮每個模塊需要加入的外圍電路，以及接入到單片機相應(yīng)的IO口，為了方便程序的修改，要嚴格按照仿真的接法接到單片機的管腳，本設(shè)計總體原理圖如下圖所示：圖19 總體原理圖4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 程序設(shè)計思路本次設(shè)計的密碼鎖，采用的是雙控模式，即在主控模塊中有44矩陣鍵盤可以輸入數(shù)字來進行改密等功能，同時也可以用遙控器來實現(xiàn)。由于LCD接的是單片機的P0口所以每個管腳要接一個10K的上拉電路，即10K排阻。蜂鳴器驅(qū)動電路的外圍設(shè)計：蜂鳴器、三極管再加上一個1K電阻接到單片機的IO口上。如下圖所示：圖17 led連接圖 報警電路采用的是蜂鳴器，由于蜂鳴器的工作電流一般比較大，這將導(dǎo)致單片機的IO口無法直接進行驅(qū)動【6】【7】。由原理圖可知，接收頭的三個管腳，只需要將GND接地VCC接入電源，另一根輸出線接入到單片機的外部中斷1口即可。本次設(shè)計采用的是VS_1838b。NEC格式的特征：（1）使用16位客戶代碼（2）使用8位數(shù)據(jù)代碼（3）引導(dǎo)碼間隔是9 ms + ms（4）使用38 kHz載波頻率下圖為接收頭上觀察到的波形： 圖11 遙控信號周期波形圖12 引導(dǎo)碼間隔圖NEC碼編碼原理如下：（1）數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)（組成） 圖13 數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)圖（2）“0”、“1”的表示方法： 圖14 “0”和“1”的發(fā)射圖 2）紅外接收本次設(shè)計采用的紅外遙控信號的接收集紅外接收和放大于一體，不需要添加其他外圍電路，就可以輸出與TTL電平兼容的信號。按編碼分類，有兩種編碼方式，主要分為RC5碼和NEC碼【35】。圖9 AT24c02硬件連接圖 紅外發(fā)送接收電路設(shè)計1）紅外發(fā)送模塊這次設(shè)計中用到的遙控器其實物圖如下圖所示： 圖10 小型遙控器 特點：通過無線來控制，攜帶方便，低成本，低功耗等。內(nèi)部含有256個8位字節(jié)，CATALYST公司的先進CMOS技術(shù)實質(zhì)上減少了器件的功耗。鍵盤的每個按鍵所代表的功能如下圖所示：圖6 44矩陣鍵盤 存儲電路設(shè)計關(guān)于密碼保護問題，除了由六位隨機數(shù)字組成，還要考慮到斷電之后數(shù)據(jù)會丟失的問題，為了防止掉電丟失，本設(shè)計采用AT24c02存儲器。因此，本次實驗采用的是44矩陣鍵盤，電路連接比較復(fù)雜，但同時提高了IO口的利用率。另外本設(shè)計使用插針將1602接到電路中，若1602出現(xiàn)故障更換方便。第一行顯示提示內(nèi)容，第二行顯示鍵入的數(shù)值。因此這次設(shè)計中，采用LCD1602。圖2 上電復(fù)位電路晶振電路結(jié)構(gòu)如圖3中Y1,C1,補償電容采用30pF左右的瓷片電容.圖3 晶振電路 LCD顯示電路設(shè)計從設(shè)計成本來考慮，顯示電路部分首先會想到用數(shù)碼管，但由于一個數(shù)碼管只可以顯示一個字符，例如本次設(shè)計中，進入界面要顯示wele，輸入密碼是也要提示input code等等，就要用到10多個數(shù)碼管。上電復(fù)位電路結(jié)構(gòu)如圖2中R1,R2。其系統(tǒng)框架圖如圖1所示4*4按鍵 51 單 片 機 蜂鳴器模擬鎖LCD紅 外 發(fā) 射 器上鍵復(fù)位紅 外 發(fā) 射 器晶振電路紅外接收頭圖1 總體系統(tǒng)框架圖3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 單片機最小系統(tǒng)設(shè)計本次設(shè)計的單片機采用ATMEL公司推出的AT89S51系列單片機。由于本設(shè)計采用的遙控器比較普遍，因此編碼解碼問題可以很容易查閱到。軟件方面，首先是按鍵掃描問題，如何判斷哪一個按鍵按下，如何讓其并以何種形式顯示到LCD1602上，這里就要考慮到1602的顯示，地址寫入等問題。由于鍵碼值由商家提供，因此只需將每個鍵碼值賦予特定的功能，以此來控制密碼鎖的開關(guān)，改密等，并送到LCD1602上顯示。通過兩個方案的比較綜合，考慮到外圍設(shè)備，成本等問題，本次設(shè)計將采用第二種方案。此處的模擬鎖用發(fā)光二極管來代替。報警部分采用比較常用的蜂鳴器，外圍驅(qū)動電路較簡單。2 系統(tǒng)設(shè)計方案 總體方案方案一：采用矩陣按鍵，通過單片機將字符送到數(shù)碼管顯示，另外，密碼鎖部分用電磁繼電器來進行模擬。第四部，結(jié)合軟、硬件對電路板進行調(diào)試。并腐蝕電路板。 研究內(nèi)容主要的設(shè)計實施過程：本次設(shè)計選用ATMEL公司的單片機AT89C51，用于控制的LCD等。此外，密碼共有六位，每位由0到9，十個數(shù)字構(gòu)成，因此可設(shè)定106種密碼，提高密保安全。針對這種情況，本次設(shè)計制作了一種紅外遙控密碼鎖，遙控器型號很常見，應(yīng)用及為廣泛，若突然摔壞或丟失即可到商店購買。另外，其最大的缺點是利用簡單工具就能很容易地把鎖撬開。在本次設(shè)計中，為了更加方便操作，除了采用矩陣鍵盤對密碼鎖進行控制外，還可以用遙控器進行控制，以達到雙控的目的。另外，紅外線不會產(chǎn)生信號干擾，反應(yīng)速度迅速、工作穩(wěn)定度高等特點。本次設(shè)計的密碼鎖將滿足人們的要求。這樣不僅不安全，而且，每天都要帶鑰匙很不方便。關(guān)鍵詞：51單片機；密碼鎖；紅外；LCD1602Based on 51 SCM Infrared Remote Control Combination Lock Abstract: Security issues have bee increasingly prominent on how to strengthen the family home. Traditional mechanical antitheft lock structure is too simple, although some had been strengthened and increased appropriate protective measures, but lock pry mon occurrences, can not guarantee the safety of people. A lock made ??in the design, with good confidentiality. In addition, here is the dualcontrol mode that is controlled using the keyboard at the same time, you can also use the remote control. Prompt operation using the LCD display. Password by six 09 of digital enough increase confidentiality strength, In addition, the design used in AT24c02 prevent powerdown data loss.Key words: 51 SCM； Combination lock；Infrared；LCD1602目 錄1 引言 1 1 研究現(xiàn)狀 1 研究內(nèi)容 1 2 系統(tǒng)設(shè)計方案 2 總體方案 2 系統(tǒng)框圖 2 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 3 單片機最小系統(tǒng)設(shè)計 3 LCD顯示電路設(shè)計 4 矩陣鍵盤電路設(shè)計 5 存儲電路設(shè)計 6 7 模擬鎖與報警電路設(shè)計 10 11 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 12 程序設(shè)計思路 12 算法與流程圖 13 5 系統(tǒng)仿真與硬件調(diào)試 14 14 系統(tǒng)硬件調(diào)試 16 調(diào)試結(jié)果 17 6 總結(jié)與展望 17 致謝 17 參考文獻 18附錄 18 1．元器件清單 18 2．源程序 18 基于51單片機的紅外遙控密碼鎖1 引言 研究背景與意義我們知道當某一個公司研發(fā)一些新產(chǎn)品時都會特別重視其資料的安全問題，在競爭日益激烈的當下，新研發(fā)的產(chǎn)品資料，科研項目，以及單位的文件檔案、財務(wù)報表，個人資料等等，都是特別保護的對象，萬一泄露將直接關(guān)系到一個企業(yè)的存亡。操作中的提示語用LCD來顯示。本次設(shè)計中制作的一種密碼鎖，具有很好的保密性?；?1單片機的紅外遙控密碼鎖摘 要：關(guān)于如何加強家庭住房安全問題日益突出。傳統(tǒng)的機械防盜鎖構(gòu)造過于簡單，盡管有些經(jīng)過加固以及增加相應(yīng)的防護措施，但是鎖被撬現(xiàn)象屢見不鮮，無法保障人們的安全。另外，此處采用的是雙控模式，即使用鍵盤控制的同時，也可以使用遙控器。密碼由六位0到9的數(shù)字夠成，加大保密強度，此外，本設(shè)計中采用的AT24c02具有防止掉電丟失數(shù)據(jù)的作用。再從我們身邊來說，家庭住房多采用一般的機械鎖。若不慎丟失鑰匙更會產(chǎn)生事倍功半的效果。在科技高速發(fā)展的今天，非接觸式控制越來越受大家歡迎，利用紅外遙控，方便又安全。而在工業(yè)制造中，在高壓、輻射、腐蝕等惡劣環(huán)境下，采用紅外遙控能夠很好地隔離這些干擾。 研究現(xiàn)狀目前大部分的家庭用鎖采用的都是機械式的，一種鑰匙對應(yīng)一把鎖，但鑰匙可復(fù)制，這無疑給人們的安全帶來極大威脅。加深了人們的安全隱患。由于本設(shè)計采用的存儲器可防止斷電數(shù)據(jù)丟失，因此更換遙控器或在整個電路斷電又重啟的情況下密碼仍為先前設(shè)定值，具有很好的保密性。然而，一般設(shè)備都采用專用的遙控編碼及解碼集成電路，此類電路雖然制作簡單，但由于某些特定功能的限制，例如編碼解碼等協(xié)議限制，只適用于專用的電器產(chǎn)品，配套性強，應(yīng)用范圍也因此受到限制。第二步，使用Altium Designer 6完成原理圖，并設(shè)計PCB圖完成人工布線。第三步，在Keil uVision4軟件中用C語言進行編程，外加仿真軟件對程序進行修改，調(diào)試。最后完成本次設(shè)計。 存儲密碼為防止斷電丟失，用存儲器進行存儲。方案二：同樣采用矩陣鍵盤，考慮到需要顯示多個字符的問題，此時采用液晶顯示LCD1602。用存儲器AT24c02來存儲密碼，報警部分依然采用蜂鳴器。硬件方面解決單片機與外圍電路的設(shè)計，主控模塊采用方案二來進行設(shè)計，另外用遙控器作為發(fā)送端的同時，應(yīng)在主控模塊加上接收模塊，對遙控器發(fā)射的信號進行接收，解碼等處理。另外，還有單片機最小系統(tǒng)。紅外的控制是本設(shè)計的難點，遙控器是以紅外波的方式將特定的信號送給紅外接收頭。 系統(tǒng)框圖本文所設(shè)計的作品系統(tǒng)由AT89S51單片機及其最小系統(tǒng)、矩陣鍵盤、紅外接收頭、遙控器、蜂鳴器、模擬鎖、LCD1602液晶顯示等部分組成。最小系統(tǒng)包括上電復(fù)位電路和晶振電路【1】【2】。通過手動來進行復(fù)位。此外，每個數(shù)碼管的位選端必須要通過單片機的IO口進行控制，這就要占用多個IO口，且在PCB板中進行手動布線時會很復(fù)雜。由于采用的LCD1602是162兩行顯示。LCD1602具有很高的性價比，且應(yīng)用很廣泛。1602外觀如下圖4所示：圖4 LCD1602管腳圖LCD1602在電路中的連接方式，如下圖所示： 圖5 LCD硬件連接圖 矩陣鍵盤電路設(shè)計本次設(shè)計要運用按鍵來控制，這時會想到有獨立式鍵盤和矩陣式鍵盤兩種連接方式，其中，獨立鍵盤需要使用多個IO口，由于本次設(shè)計要用到16個按鍵，因此若用獨立按鍵會極大降低IO口的利用率。如下圖所示，16個按鍵上分別實現(xiàn)不同功能，其中輸入數(shù)字鍵：0、9；以及相應(yīng)的功能鍵。是一個2K位串行CMOS E2PROM。管腳圖如圖7所示：