【正文】 ................. 2 概述 ................................................................. 2 設(shè)計目的 ........................................................ 2 設(shè)計思想 ........................................................ 2 設(shè)計功能 ........................................................ 2 電子密碼鎖的發(fā)展趨勢 .................................................. 3 2 電子密碼鎖的兩種設(shè)計方案簡介 ............................................... 3 由數(shù)字電路及芯片構(gòu)建 .................................................. 3 采用以單片機為核心的控制方案 .......................................... 3 3 主要元器件介紹 ............................................................. 4 主控芯片 AT89S51 ..................................................... 4 AT89S51 性能簡介 ................................................ 4 AT89S51 引腳功能說明 ............................................ 5 AT89S51 芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu) ........................................... 6 共陽七段數(shù)碼管 LED .................................................... 8 晶體振蕩器 .......................................................... 10 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計及其原理 ....................................................... 10 單片機串行通信原理 .................................................. 10 遙控發(fā)射電路設(shè)計及紅外遙控原理 ...................................... 12 本機鍵開鎖設(shè)計及工作原理 ............................................ 13 遙控開鎖的工作原理 .................................................. 15 按鍵的設(shè)計原理 ...................................................... 15 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計 .............................................................. 15 軟件設(shè)計概述 ........................................................ 15 程序流程圖 .......................................................... 15 6 結(jié)論 ...................................................................... 17 參考文獻 .................................................................... 17 附錄： ...................................................................... 18 附錄 1 電路原理圖 ........................................................ 18 附錄 2 源程序代碼 ........................................................ 19 1 基于單片機的紅外遙控電子密碼鎖設(shè)計 摘 要： 隨著電子產(chǎn)品向智能化和微型化的不斷發(fā)展，單片機已成為電子產(chǎn)品研制和開發(fā)中首選的控制器。 隨著人們生活水平的提高，如何實現(xiàn)家庭防盜這一問題也變的尤其的突出，傳統(tǒng)的機械鎖由于其構(gòu)造的簡單， 安全性能低，無法滿足人們的需要。本設(shè)計采用 AT89S51 單片機來 作為主控芯片與數(shù)據(jù)存儲器單元， 結(jié)合外圍的鍵盤輸入、 LED 顯示、報警、開鎖等電路，用匯編語言編寫主控芯片的控制程序，設(shè)計了一款可以通過紅外遙控開鎖且具 有報警功能的電子 密碼鎖。s living standards, it has bee particularly prominent about how to achieve Antitheft family. The traditional mechanical lock has such shorting as simple structure , Low security, it can39。s demands. Microcontroller Theory and Applications is a very practical course。 in the design, propose and demonstrate design, to software and hardware debugging, finally get the correct results, you can deepen and consolidate a better grasp of the theoretical knowledge to further establish the concept of puter application system body, a preliminary master microputer hardware and software development methods for the future actual MCU hardware and software application development has laid a good practicality, this paper designs a new electronic cipher lock, which has the function of alarm and whose cipher can be controled by infrared remote. This cipher lock uses AT89S51 SCM as main chip and data memory cell . The author made this ciphor lock by use of making controlled program of master SCM with periphery electrocircuit of keyboard input,LED display, alarm and unlock. Key words:cipher lock。infrared remote control。例如：接觸式密碼鎖系統(tǒng)成本較低，體積小，卡片本身無須電源，但使用不太方便，而且有接觸磨損。 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)光二極管，遙控發(fā)射器易于小型化且價格低廉；采用數(shù)字信號編碼和二次調(diào)制方式，不僅可以實現(xiàn)多路信息的控制，增加遙控功能， 提高信號傳輸?shù)目垢蓴_性，減少誤動作，而且功率消耗低；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通信和遙控手段。對所學知識有更進一步的理解，更培養(yǎng)動手的能力，使得 知識與實踐相結(jié)合。 設(shè)計功能 ① 1）選擇密碼 將編好的密碼程序存儲在 EPROM 中，用戶通過密碼選擇鍵 —— AT89C51 中的 口上的按鍵進行選擇。 2）密碼顯示 為了幫助用戶確認是否有鍵按下，特在電路中設(shè)置了模擬顯示電路 ；而為了防止密碼外泄；顯示時，并不是顯示用戶按下的數(shù)字符號，而是以一個特定的字母符號提醒用戶是否有鍵按下。這樣既巧妙地提醒了用戶又保護了用戶密碼，此乃本設(shè)計可靠性優(yōu)點之一。但用戶鍵入密碼時應注意：數(shù)字與數(shù)字之間的間隔時間為 3 秒，例如密碼為 57618，當鍵入第一個數(shù)字 5 后應在 3秒內(nèi)鍵入第二個數(shù)字 7，否則，就會視為無效。當連續(xù)三次出現(xiàn)密碼錯誤時，則系統(tǒng)會長期報警不止。此乃安全可靠性之一。這是本設(shè)計優(yōu)越性能之三。它的種類很多，有簡易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片的性價比較高的 產(chǎn)品。 現(xiàn)在應用 3 較廣的電子密碼鎖是以芯片為核心，通過 單片機 編程來實現(xiàn)的。其特點如下： 1) 保密性好，編碼量多，遠遠大于彈子鎖。 2) 密碼可變，用戶可以隨時更改密碼，防止密碼被盜，同時也可以避免因人員的更替而使鎖的密級下降。 4) 無活動零件，不會磨損，壽命長。 6) 電子密碼鎖結(jié)構(gòu)簡潔，故障率低，密碼輸入操作簡單易行。 8) 硬件成本低廉，軟件簡潔可靠，易于批量生產(chǎn)。 目前門鎖主要用彈子鎖，其鑰匙容易丟失；保險箱主要用機械密碼鎖，其結(jié)構(gòu)較為復雜，制造精度要求高，成本高，且易出現(xiàn)故障， 人們常需攜帶多把鑰匙 , 使用極不方便 , 且鑰匙丟失后安全性即大打折扣。為滿足人們對鎖的使用要求，增加其安全性，用密碼代替鑰匙的密碼鎖應運而生。 在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，具有防盜報警功能的電子密碼鎖逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械式密碼鎖，克服了機械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點，使密碼鎖無論在技術(shù)上還是在性能上都獲得了大大的提高。 隨著人們對安全的重視和科技的發(fā)展，許多電子智能鎖（指紋識別、 IC 卡辨認）已在國內(nèi)外相繼面世。而且指紋識識別器若在公共場所使用存在容易機械損壞， IC 卡還存在容易丟失、損壞等缺點，再加上其成本較高，一定程度上限制了這類產(chǎn)品的普及和推廣。 2 電子密碼鎖的兩種設(shè)計方案簡介 由 數(shù)字電 路 及芯片構(gòu)建 ③ 用以 74LS112 雙 JK 觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路作為密碼鎖的核心控制，共設(shè)了 9 個用戶輸入鍵，其中只有 4 個是有效的密碼按鍵，其它的都是干擾按鍵，若按下干擾鍵，鍵盤輸入電路自動清零，原先輸入的密碼無效，需要重新輸入；如果用戶輸入密碼的時間超過 10秒（一般情況下，用戶不會超過 10 秒，若用戶覺得不便，還可以修改）電路將報警 20 秒，若電路連續(xù)報警三次，電路將鎖定鍵盤 2 分鐘，防止他人的非法操作 ]12[ 。 故不采用。一般來說在選取單片機時從下面幾個方面考慮：性能、存儲器、運行速度、 I/O 口、定時 /計數(shù)器、串行接口、模擬電路功能、工作電壓、功耗、封裝形式、抗干擾性、保密性，除了以上的一些的還有一些最基本的比如：中斷源的數(shù)量和優(yōu)先級、工作溫度范圍、有沒有低電壓檢測功能、單片機內(nèi)有無時鐘振蕩器、有無上電復位功能等。 4 基于以上因素本設(shè)計選用單片機 AT89S51 作為本設(shè)計的核心元件， 利用單片機靈活的編程設(shè)計和豐富的 I/O 端口，及其控制的準確性，實現(xiàn)基本的密碼鎖功能 。當用戶需要開鎖時，先按鍵盤開鎖鍵之后按鍵盤的數(shù)字鍵 0－ 9 輸入密碼。新密碼輸入無誤后按確認鍵使新密碼將得到存儲，密碼修改成功 ④ 。 3 主要元器件介紹 主控芯片 AT89S51⑤ AT89S51 是一個低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標準 MCS51 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 存儲單元，功能強大的微型計算機的 AT89S51 可為許多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。 此外， AT89S51 設(shè)計 和配置了振蕩頻率可為 0Hz 并可通過軟件設(shè)置省電模式。同時該芯片還具有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應不同產(chǎn)品的需求。同時 , AT89S51 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種 軟件可選的節(jié)電工作模式。掉電方式何在 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直接到一個硬件復位。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8位）和數(shù)據(jù)總線復用，在訪問期間激活內(nèi)部 上拉電阻。 P1口： P1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4個 TTL邏輯門電路。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號校驗期間，P1接收低 8位地址。