红外遥控密码锁.docx

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红外遥控密码锁

红外遥控密码锁的设计与实现

班级：

信科80601姓名：

甄盈盈指导老师：

朱金荣

摘要

目前大部分的锁采用的都是机械式的，其最大的缺点是利用简单工具就能很容易地把锁打开。

针对这种情况，我们设计了一种红外遥控密码锁，而一般设备都采用专用的遥控编码及解码集成电路，其制作简单、容易，但由于特定功能的限制，只适用于专用的电器产品，其应用范围受到限制。

本设计由红外接收头hs0038（红外接收频率为38khz）和AT89S52控制的接收部分构成。

采用单片机进行遥控系统的应用设计，具有编程灵活多样，电路结构清晰。

整个设计具有遥控开锁，本机控制开锁，密码修改等功能，可在密码外泄的情况下及时修改密码，具有保密性好、安全可靠、成本低廉、连接方便，简单易用，适用范围广等特点，而且特别适合家庭，宾馆，仓库，私家车库等场所。

关键词：

红外遥控、红外接收、单片机、密码修改、keilc51

ABSTRACT

Mostofthelockisadopted,thelargestofthemechanicalfaultsareusingsimpletoolscaneasilyopenthelock.Inviewofthissituation,wedesignedakindofinfraredremotelocks,andgeneralequipmentadoptsremotecodinganddecodingthespecial-purposeintegratedcircuits,itsproductionissimple,easy,butduetotheparticularfunctionlimit,appliesonlytotheproduct,itsspecialelectricalapplicationscopeislimited.

Thisdesignbyinfraredreceivingheadhs0038（ir）and38khzreceivefrequencyforreceivingpartofAT89S52control.Ontheremotecontrolsystemadoptssingle-chipmicrocomputerapplicationprogrammingdesign,flexible,circuitstructureisclear.Thedesignhastheremotecontrolofthelock,lock,thepasswordrevisionandsoonthefunction,mayinthecircumstancetimelyleakedpasswordrevisionpassword,havegoodsecrecy,safeandreliable,lowcost,simple,easy-to-use,andwideapplicationscope,andspecialfeaturesforfamily,hotel,warehouse,privategarageandetc.

Keywords:

infraredremotecontrol,receivinghead,SCM,passwordrevision,keilc51

目录

第一章．绪论4

1.1课题的背景及其意义4

1.2红外遥控技术的发展与现状4

1.3市场前景5

1．4本设计的主要研究内容5

1.4.1硬件电路的研究设计内容5

1.4.2软件的研究设计内容6

第二章红外遥控系统7

1.1红外遥控系统结构7

2.2红外信号的二进制编码7

2.2.1编码7

2.2.2调制8

2.2.3解调8

2.2.4解码9

第三章．系统的硬件结构设计10

3.1系统整体构成10

3.2系统硬件构成11

3.2.1系统硬件原理图11

3.2.2红外接收电路的设计11

3.2.3数据存储模块电路的设计13

3.2.4单片机控制部分20

第四章关于KeilC29

4.1Keil工程文件的建立、设置与目标文件的获得29

4.1.1源文件的建立29

4.1.2建立工程文件30

4.2工程的详细设置30

4.3编译与连接31

第五章系统的软件设计32

5．1软件设计32

5.1.1红外接收解码软件设计32

5.1.2按键控制软件设计33

5.1.3数据存储软件设计34

第六章总结37

致谢37

参考文献37

第一章．绪论

1.1课题的背景及其意义

电子技术的飞速发展，给古老的锁具生产带来了巨大的变革，现代的电子技术与机械技术相结合，产生了一大批如声控锁、磁控锁、密码锁、遥控锁，指纹锁等先进的锁具。

目前国内外密码锁系统的主要发展方向是：

接触式密码锁系统、非接触式密码锁系统、智能识别密码锁系统；但是他们都相应的存在着不同的缺点。

例如：

接触式密码锁系统成本较低，体积小，卡片本身无须电源，但使用不太方便，而且有接触磨损。

相比之下，红外遥控密码锁系统的成本与接触式密码锁系统相当，而且可以进行近距离遥控，使用十分方便。

由于红外遥控具有许多优点，例如红外线发射装置采用红外发光二极管，遥控发射器易于小型化且价格低廉；采用数字信号编码和二次调制方式，不仅可以实现多路信息的控制，增加遥控功能，提高信号传输的抗干扰性，减少误动作，而且功率消耗低；红外线不会向室外泄露，不会产生信号串扰；反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。

工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。

所以红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。

1.2红外遥控技术的发展与现状

到底是谁发明了第一个遥控器已无可考证了。

但最早的遥控器之一，是一个叫尼古拉·特斯拉（NikolaTesla）（1856-1943）的发明家（他曾经为爱迪生工作，同样被誉为天才发明家）在1898年时开发出来的（美国专利613809号），叫做“MethodofandApparatusforControllingMechanismofMovingVehicleorVehicles”。

到了60年代初，一些发达国家开始研究民用产品的遥控技术，但由于受当时技术条件的限制，遥控技术发展很缓慢。

70年代末，随着大规模集成电路和计算机技术的发展，遥控技术才得到快速发展。

在遥控方式上大体经历了从有线到无线的超声波、从振动子到红外线、再到使用总线的微机红外遥控这样几个阶段。

无论采用何种方式，准确无误地传输信号，最终达到满意的控制效果是非常重要的。

最初的无线遥控装置采用的是电磁波传输信号，由于电磁波容易产生干扰，也易受干扰，因此逐渐采用超声波和红外线媒介来传输信号。

与红外线相比，超声传感器频带窄，所能携带的信息量少，易受干扰而引起误动作。

较为理想的是光控方式，采用红外线的遥控方式逐渐取代了超声波遥控方式，出现了红外线多功能遥控器，并且成为当今时代的主流。

由于红外线在频谱上位于可见光之外，所以抗干扰性强，具有光波的直线传播特性，不易产生相互间的干扰，是很好的信息传输媒体。

信息可以直接对红外光进行调制传输，例如，信息直接调制红外光的强弱进行传输，也可以用红外线产生一定频率的载波，再用信息对载波进调制，接收端再去掉载波，取到信息。

从信息的可靠传输来说，后一种方法更好，这就是目前大多数红外遥控器所采用的方法。

红外遥控技术在这十年来得到了迅猛发展，在家电和其他电子领域都得到了广泛应用。

随着生活水平的提高，人们对产品的追求是使用更方便、更具智能化，红外遥控技术正是一个重点的发展方向。

1.3市场前景

红外遥控是目前家用电器中用得较多的遥控方式，在数字投影机、DVD、VCD、录像机、电视机、车载影音导航系统等被广泛的应用。

由于红外遥控不影响周边环境、不干扰其他电器设备，其无法穿透墙壁，故不同房间的家用电器可使用通用的遥控器而不会产生相互干扰;电路调试简单，只要按给定电路连接无误，一般不需任何调试即可投入工作;编解码容易，可进行多路遥控。

近年来随着生活水平的提高，人们更加注重生活质量，更乐意去享受方便快捷的生活方式，而红外密码锁恰恰具有使用方便、操作简单、价格低廉等特点，可以给人们的生活带来了极大方便而受到广大人们的欢迎。

又因其有着广泛的应用，因此其发展前景可观。

1．4本设计的主要研究内容

1.4.1硬件电路的研究设计内容

●原理图的设计

●硬件电路的焊接

1.4.2软件的研究设计内容

●通过红外遥控，实现近距离遥控开锁

●可通过按键来控制开锁

●锁和钥匙要成配套，不同套之间的钥匙和锁不能使用

●有钥匙丢失之后，可将该钥匙报废的功能

第二章红外遥控系统

2.1红外遥控系统结构

红外遥控系统主要分为发射和接收两部分，发送端采用单片机将待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲信号，通过红外发射管发射红外信号（本设计我们可简单的用遥控器来完成）。

红外接收采用性能可靠的一体化红外接收头接收红外信号，它同时对信号进行放大、检波、整形，得到TTL电平的编码信号，再送给单片机，经单片机解码并进行相关操作，如图2-1所示:

图2-1

由上所述可知，遥控系统分为编码、调制、解调和解码如图2-2所示四大部分：

图2-2

2.2红外信号的二进制编码

2.2.1编码

如图2-3，二进制信号中的‘1’的高低电平均等于0.26ms,相当于10个26us的宽度；二进制信号中的‘0’的低电平宽0.52ms，高电平宽0.26ms。

图2-3编码示意图

2.2.2调制

红外信号的调制有脉冲宽度调制（PWM），脉冲位置调制（PPM）等方法，本设计采用脉宽调制。

二进制的调制由单片机来完成，它把编码后的二进制信号调制成频率为38khz的间断脉冲串，此脉冲串即是用于红外发射二极管发送的信号。

如图2-4，A是二进制信号的编码波形，B是频率为38khz（周期约为26us）的连续脉冲串，C是经调制后的间断脉冲串，即是用于发送的信号。

图2-4中，待发的二进制数据为101。

图2-4信号调制示意图

2.2.3解调

二进制信号的解调由一体化红外接收头来完成，它把接收到的信号（图2-5中的波形D也是图2-4中的波形C）经内部处理并解调复原，输出图2-5中的波形E（正好是图2-4中A的取反）。

接收头的解调可理解为：

在输入脉冲串时输出低电平，否则输出高电平。

二进制的解码由单片机来完成，它把红外接收头送来的二进制编码波形通过解码，还原成发送端发送的数据。

如图2-5，把波形E解码还原成数据信息101。

图2-5信号解调示意图

2.2.4解码

在发送字节的开始先通过单片机发送20个脉冲宽度（每个脉冲周期26us）的高电平作为传输的开始（同步帧），接着发送8位二进制数据（高位在前，低位在后），最后发送10个脉冲宽度的低电平作为传输的结束，如图2-6所示：

图2-6字节传输

第三章．系统的硬件结构设计

3.1系统整体构成

硬件系统主要包括红外发送模块、红外接收模块、数据处理模块、数据存储模块以及外围电路，其中红外发送模块为简单起见用一遥控器代替，接收模块用一个一体化的红外接收头HS0038，数据处理模块的处理器用的是AT89C52，数据储存模块用一个AT24C02。

结构示意图如图3-1

红外接收模块

数据

处理