【正文】 的應(yīng)用價值。 最后，為了防止遙控器失竊 ，非法人員多次試探嘗試打開遙控鎖，該系統(tǒng)還增加了錯誤報警功能，按五 次 鍵 輸入密碼錯誤后，蜂蜜器持續(xù)鳴叫一分鐘進行報警。硬件部分利用 紅外接收頭 的輸出接在 AT89C52單片機 INT1中斷口，通過 跳變沿觸發(fā)的方式 來觸發(fā)單片機 INT1中斷，從而可以 對編碼脈沖進行接收、存儲和解碼，然后和用戶所設(shè)置的密碼進行比較，來校對密碼的正確與否，如果密碼正確，伺服電機（步進電機） 正反轉(zhuǎn)進行開鎖和關(guān)鎖，同時，還有三個 LED 來對系統(tǒng)的復(fù)位、紅外接收、電機轉(zhuǎn)動狀態(tài)進行指示。 《電子系統(tǒng)設(shè)計》課程設(shè)計 實訓 報告 姓 名： 學 號： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計題目： 紅外遙控密碼鎖 完成時間： 2021 年 6 月 20 日 功能（ 25%） 實訓（ 55%） 設(shè)計報告（ 20%） 總 評 簡易難度（ 15%） 控制方式 （ 10%） 原理圖 （ 10%） 裝配圖 （ 10%） 器件焊接 （ 5%） 軟件控制 （ 10%） 功能實現(xiàn) （ 10%） 質(zhì)量評估 （ 10%） 格 式 （ 5%） 內(nèi) 容 （ 15%） 指導(dǎo)教師簽名： 摘 要 本文主要闡述一種 基于 51單片機和紅外接收管的紅外解碼的單片機控制系統(tǒng) 。文章詳細介紹了 紅外遙控密碼鎖 的硬件電路和軟件設(shè)計。此外，為了防止密 碼泄露，該系統(tǒng)還支持用戶重設(shè)密碼，上電復(fù)位的起始密碼為 0123，正確輸入密碼后，用戶可以更改密碼 。 軟件部分用 C 語言進行編程，采用模塊化設(shè)計思想。 例如 可以 作為汽車車門鎖（較常規(guī)的遙控鎖更安全），也可以作為倉庫和家用門鎖 等。這對于大批量生產(chǎn)以及在家用電器上普及紅外線遙控提供了極大的方 便。隨著科技的進步，人們對物質(zhì)生活的水平的要求也越來越高，以指代步，是人們 對科技的要求。出于方便性和安全性和方便性的設(shè)計要求，我設(shè)計了紅外遙控密碼鎖。 基本要求 1． 根據(jù)方案設(shè)計原理電路 2．供電電壓 5V 穩(wěn)壓電源 ， 遙控 最大 操作距離 8m。 2 2 紅外遙控鎖 總體設(shè)計方案 任務(wù)分析與實現(xiàn) 本 設(shè)計的任務(wù)是：以 AT89C52 單片機為處理核心， 用紅外接收管接收來自遙控器的紅外波形，經(jīng)過接收管解調(diào)后 轉(zhuǎn)化成的脈沖 送入單片機 進行處理 。 通過軟件編碼，給該遙控器編寫相應(yīng)的初始化密碼（啟動系統(tǒng)是可以修改成任意的四位密碼），然后通過解碼來識別密碼，以進行進一步的操作。當系統(tǒng)啟動時，系統(tǒng)進入設(shè)正常工作狀態(tài)，此時， 如果用戶更改了初始密碼，用戶輸入新的密碼，步進電機正轉(zhuǎn) 90 度開鎖。采用初始密碼的操作同上。 要求達到的各項指標及實現(xiàn)方法如下： 1. 利用紅外接收頭接收來自紅外遙控器的編碼波形，經(jīng)紅外接收頭解調(diào)放大后的脈沖送入單片機進行處理 。 實現(xiàn)：通過軟件編程，用單片機的定時和計數(shù)器對脈沖的高低電平進行計時和計數(shù)。解碼出的 32 位二進制碼前 16 為位用戶識別碼，能識別不同的電器設(shè)備 ， 后 16 位為 8 位操作碼（功能碼）及其反碼。 最終實現(xiàn)目標： 對遙控器的按鍵值進行識別、存儲和計數(shù)，然后和設(shè)定的密碼組進行比較以識別密碼和控制步進電機開關(guān)鎖 。 3 鍵 盤編 碼 和 調(diào)制光 電 放 大 解 調(diào)單 片機紅 外 遙 控 器 紅 外 接 收 與 解 碼 電 路 圖 2. 紅外電控鎖 系統(tǒng)框圖 紅外遙控鎖 硬件方案設(shè)計 遙控鎖，首先要解決是編碼和解碼的 問題 。這種遙控碼具有以下特征：采用脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為、間隔 、周期為 的組合表示二制的 “0”；以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進制的 “1”。 HT6221 產(chǎn) 生的遙控編碼是連續(xù)的 32 位二進制碼組，其中前 16 位為用戶識別碼，能區(qū)別不同的電器設(shè)備，防止不同機種遙控碼互相干擾。 UPD6121G 最多額 128 種不同組合的編碼。 接收部分，采用紅外接收頭和單片機系統(tǒng)。 本設(shè)計用到的紅外接收頭來接收、放大和解調(diào)接收到的紅外波，只要把該接收頭的輸出引腳連接單片機的外部 中斷口，就可以搭建簡單的紅外接收電路。通過該數(shù)組獲得按鍵值。 紅外信號收發(fā)系統(tǒng)的典型電路如圖１所示，紅外接收電路通常被廠家集成在一個元件中，成為一體化紅外接收頭。紅外 監(jiān)測二極管監(jiān)測到紅外信號，然后把信號送到放大器和限幅器，限幅器把脈沖幅度控制在一定的水平，而不論紅外發(fā)射器和接收器的距離遠近。注意輸出的高低電平和發(fā)射端是反相的，這樣的目的是為了提高接收的靈敏度。根據(jù)發(fā)射端調(diào)制 載波的不同應(yīng)選用相應(yīng)解調(diào)頻率的接收頭。 有的廠家建議在供電腳和電源之間接入 330歐 電阻 ，進一步降低電源干擾。 紅外遙控鎖 軟件方案設(shè)計 通過軟件 控制單片機的功能是單片機的主要特點和優(yōu)點，程序的設(shè)計要考慮合理性和可讀性，遵循模塊化設(shè)計的原則，采用自頂向下的設(shè)計方法。 軟件設(shè)計包括主程序， 密碼校驗子程序 ， 步進電機正反準子程序，定時器0 和外部中斷 1 初始化子程序， 延時子程序， 紅外解碼子程序 ， 蜂鳴器 子程序等等。 步進電機正反轉(zhuǎn)子程序用來控制步進電機正反轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)開關(guān)鎖 。 5 紅外解碼程序用來將接收到的紅外脈沖的時間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進制表示的數(shù)據(jù)，然后進一步解碼為按 鍵編碼值。紅外遙控是利用紅外線進行傳遞信息的一種控制方式，紅外遙控具有抗干擾，電路簡單，容易編碼和解碼，功耗小，成本低的優(yōu)點。 紅外遙控系統(tǒng)的主要部分為調(diào)制、發(fā)射 和接收，如圖 所示： 圖 1 紅外遙控系統(tǒng) 調(diào)制 紅外遙控是以調(diào)制的方式發(fā)射數(shù)據(jù)，就是把數(shù)據(jù)和一定頻率的載波進行 “與 ”操作，這樣既可以提高發(fā)射效率又可以降低電源 功耗。在發(fā)射端要對晶振進行整數(shù)分頻，分頻系數(shù)一般取 12，所以 455kHz247。 發(fā)射系統(tǒng) 目前有很多種芯片可以實現(xiàn)紅外發(fā)射，可以根據(jù)選擇發(fā)出不同種類的編碼。 6 紅外線通過紅外 發(fā)光二極管 (LED)發(fā)射出去，紅外發(fā)光二極管（紅外發(fā)射管）內(nèi)部構(gòu)造與普通的發(fā)光二極管基本相同，材料和普通發(fā)光二極管不同，在紅外發(fā)射管兩端施加一定電壓時，它發(fā)出的是紅外線而不是可見光。 圖 3a 電路有一點缺陷，當電池電壓下降時，流過 LED 的電流會降低，發(fā)射波形強度降低，遙控距離就會變小。 紅外接收頭 原理圖 紅外接收頭 和復(fù)位電路 電路 原理圖如圖 所示。定時器 /計數(shù)器等部件都制作在一塊芯片上，構(gòu)成一個完整的微型計算機從而實現(xiàn)微型計算機的基本功能。 圖 單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 單片機 最小系統(tǒng)的 介紹 AT89C52提供以下標準功能： 8K字節(jié) Flash閃速存儲器， 256字節(jié)內(nèi)部 RAM，32 個 I/O 口線， 3 個 16 位定時 /計數(shù)器， 5 個中斷源，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)具有振蕩器及時鐘電路。 8 圖 單片機定時 /計數(shù)功能的介紹 AT89C52 單片機 定時 /計數(shù)器的工作有兩個特殊功能寄存器控制。 步進電機工作 原理 步進電機 原理 步進電機是一 種 感應(yīng)電機 ，它的工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時供電的，多相時序控制電流，用這種電流為步進電機供電，步進電機才能正常工作，驅(qū)動器就是為步進電機分時供電的，多相時序控制器 雖然步進電機已被廣泛地應(yīng)用，但步進電機并不能象普通的直流電機，交流電機 在常規(guī)下使用。因此用好步進 電機 卻非易事，它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業(yè)知識。隨著微電子和計算機技術(shù)的發(fā)展，步進電機的需求量與日俱增，在各個國民經(jīng)濟領(lǐng)域都有應(yīng)用。 9 圖 步進電機驅(qū)動 電路 原理 LED 指示 電路 LDE 指示 電路 原理圖 如圖 。 圖 蜂鳴器電路原理圖 10 系統(tǒng)原理圖及印刷板 圖 系統(tǒng)總原理圖 系統(tǒng)總原理圖 如圖 所示 。然后將做好的 PCB 板放到電腦面前，對應(yīng)畫好的 P