電子系統設計課程設計實訓報告姓 名：學 號：專業班級：指導教師：設計題目：紅外遙控密碼鎖完成時間： 2011年6月20日功能（25%）實訓（55%）設計報告（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（10%）質量評估（10%）格 式（5%）內 容（15%）指導教師簽名： 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。文章詳細介紹了紅外遙控密碼鎖的硬件電路和軟件設計。硬件部分利用紅外接收頭的輸出接在AT89C52單片機INT1中斷口，通過跳變沿觸發的方式來觸發單片機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）正反轉進行開鎖和關鎖，同時，還有三個LED來對系統的復位、紅外接收、電機轉動狀態進行指示。此外，為了防止密碼泄露，該系統還支持用戶重設密碼，上電復位的起始密碼為0123，正確輸入密碼后，用戶可以更改密碼。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，蜂蜜器持續鳴叫一分鐘進行報警。軟件部分用C語言進行編程，采用模塊化設計思想。該系統硬件電路簡單，造價低廉，操作方便，完全符合設計要求，也具有很高的應用價值。例如可以作為汽車車門鎖（較常規的遙控鎖更安全），也可以作為倉庫和家用門鎖等。關鍵詞：單片機、紅外、遙控、密碼鎖洞洞板/萬能板成品圖片左下角有地址-有錄像目 錄1 緒言11.1 課題背景、發展及意義11.2 課程的具體要求及任務11.2.1 設計任務11.2.2 基本要求11.2.3 發揮部分12 紅外遙控鎖總體設計方案22.1 任務分析與實現22.2紅外遙控鎖硬件方案設計32.3 紅外遙控鎖軟件方案設計43 紅外遙控鎖硬件電路設計方法及原理53.1紅外遙控系統53.1.1 調制53.1.2發射系統53.1.3紅外接收頭原理圖63.2 單片機的原理及應用73.2.1 單片機原理簡介73.2.2 單片機最小系統的介紹73.2.3 單片機定時/計數功能的介紹83.3 步進電機工作原理83.3.1 步進電機原理83.3.2 步進電機驅動電路83.4 LED指示電路93.5 蜂鳴器電路93.6 系統原理圖及印刷板圖93.6.1系統總原理圖93.6.2 印刷版圖104軟件設計流程114.1全部軟件125 系統的調試與分析125.1 硬件調試125.2 軟件調試126 結論與展望136.1 結論136.2 展望13致謝14參考文獻14附錄114附錄2151 緒言1.1 課題背景、發展及意義由于紅外線遙控不具有像無線電遙控那樣穿過障礙物去控制被控對象的能力，所以，在設計家用電器的紅外線遙控器時，不必要像無線電遙控器那樣，每套(發射器和接器)要有不同的遙控頻率或編碼(否則，就會隔墻控制或干擾鄰居的家用電器)，所以同類產品的紅外線遙控器，可以有相同的遙控頻率或編碼，而不會出現遙控信號“串門”的情況。這對于大批量生產以及在家用電器上普及紅外線遙控提供了極大的方便。由于紅外線為不可見光，因此對環境影響很小，再由紅外光波動波長遠小于無線電波的波長，所以紅外線遙控不會影響其他家用電器，也不會影響臨近的無線電設備。隨著科技的進步，人們對物質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。紅外技術的發展和紅外線的諸多特性，決定了它在短距里遙控上的應用。出于方便性和安全性和方便性的設計要求，我設計了紅外遙控密碼鎖。1.2 課程的具體要求及任務1.2.1 設計任務 利用單片機、紅外遙控器、紅外接收頭、LED、蜂鳴器等設計一個紅外遙控密碼鎖。 1.2.2 基本要求 1根據方案設計原理電路 2供電電壓5V穩壓電源，遙控最大操作距離8m。 3利用EDA仿真軟件對設計電路進行仿真 1.2.3 發揮部分 連續輸入密碼輸入N（N可以軟件設定）次，實現可調報警功能。2 紅外遙控鎖總體設計方案 2.1 任務分析與實現 本設計的任務是：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，經過接收管解調后轉化成的脈沖送入單片機進行處理。紅外波的解碼是通過AT89C52單片機對紅外接收頭產生的信號的脈寬進行檢測，從而判斷接收到多少個0和1，最后合成為4個字節的8位代碼。通過軟件編碼，給該遙控器編寫相應的初始化密碼（啟動系統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。 本系統總體思路如下：根據遙控器的按鍵編碼值對遙控鎖進行編程，從而設置開鎖的初始化密碼。當系統啟動時，系統進入設正常工作狀態，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90度開鎖。為了使用方便，專門設置了一個按鍵關鎖（電機反轉）。采用初始密碼的操作同上。如果連續五次輸入的密碼均為錯誤，蜂鳴器會長鳴30秒報警（報警時間可以通過軟件設定）。 要求達到的各項指標及實現方法如下：1. 利用紅外接收頭接收來自紅外遙控器的編碼波形，經紅外接收頭解調放大后的脈沖送入單片機進行處理。2. 對脈沖信號的高低電平的時間長短進行存儲和計數。實現：通過軟件編程，用單片機的定時和計數器對脈沖的高低電平進行計時和計數。3. 對數據進行處理，根據紅外的編碼方式以脈寬為0.565ms、間隔0.56ms、周期為1.125ms 的組合表示二制的“0”；以脈寬為0.565ms、間隔1.685ms、周期為2.25ms 的組合表示二進制的“1”。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備，后16位為8 位操作碼（功能碼）及其反碼。實現：利用軟件編程，對數據進行處理得到相應按鍵對應的編碼值。最終實現目標：對遙控器的按鍵值進行識別、存儲和計數，然后和設定的密碼組進行比較以識別密碼和控制步進電機開關鎖。總系統框圖如圖2.1.1所示。圖2. 1.1 紅外電控鎖系統框圖 2.2紅外遙控鎖硬件方案設計 遙控鎖，首先要解決是編碼和解碼的問題。編碼部分采用編碼芯片為HT6221的遙控器面板，當發射器按鍵按下后，即有遙控碼發出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具有以下特征：采用脈寬調制的串行碼，以脈寬為0.565ms、間隔0.56ms、周期為1.125ms 的組合表示二制的“0”；以脈寬為0.565ms、間隔1.685ms、周期為2.25ms 的組合表示二進制的“1”。上述“0”和“1”組成的32 位二進制碼經38kHz 的載頻進行二次調制以提高發射效率，達到降低電源功耗的目的，然后再通過紅外發射二極管產生紅外線向空間發射。HT6221 產生的遙控編碼是連續的32 位二進制碼組，其中前16 位為用戶識別碼，能區別不同的電器設備，防止不同機種遙控碼互相干擾。該芯片的用戶識別碼固定為十六進制01H；后16位為8 位操作碼（功能碼）及其反碼。UPD6121G 最多額128 種不同組合的編碼。在解碼的時候，可以通過單片機對紅外接收頭產生的信號的脈寬進行檢測，從而判斷接收到多少個0和1，最后合成為4個字節的8位代碼。接收部分，采用紅外接收頭和單片機系統。紅外接收頭把接收到的紅外波形轉化成紅外脈沖，輸入單片機，經過單片機接收和處理，讀取按鍵值。 本設計用到的紅外接收頭來接收、放大和解調接收到的紅外波，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。通過對紅外接收頭輸出的正負脈沖進行計時和計數，通過計算就可以得到按鍵編碼對應的二進制數組。通過該數組獲得按鍵值。利用紅外接收頭來接收紅外編碼信號，電路簡單，很容易操作實現，硬件開銷小。 紅外信號收發系統的典型電路如圖所示，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。 內部電路包括紅外監測二極管，放大器，限副器，帶通濾波器，積分電路，比較器等。紅外監測二極管監測到紅外信號，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，而不論紅外發射器和接收器的距離遠近。交流 信號進入帶通濾波器，帶通濾波器可以通過30khz到60khz的副載波，通過解調電路和積分電路進入比較器，比較器輸出 高低電平，還原出發射端的信號波形。注意輸出的高低電平和發射端是反相的，這樣的目的是為了提高接收的靈敏度。 紅外接收頭的種類很多，引腳定義也不相同，一般都有三個引腳，包括供電腳，接地和信號輸出腳。根據發射端調制 載波的不同應選用相應解調頻率的接收頭。 大體積紅外接收頭IRM38A引腳說明 紅外接收頭內部放大器的增益很大，很容易引起干擾，因此在接收頭的供電腳上須加上濾波電容，一般在22uf以上。 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。 紅外發射器可從遙控器廠家定制，也可以自己用單片機的PWM產生，家庭遙控推薦使用紅外發射管(L5IR4-45)的可產生37.91KHz的PWM, PWM占空比設置為1/3, 通過簡單的定時中斷開關PWM, 即可產生發射波形。 2.3 紅外遙控鎖軟件方案設計 通過軟件控制單片機的功能是單片機的主要特點和優點，程序的設計要考慮合理性和可讀性，遵循模塊化設計的原則，采用自頂向下的設計方法。模塊化設計使程序的可讀性好、修改及完善方便。 軟件設計包括主程序，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。 密碼校驗子程序用來將解碼得到的密碼數組和設定的密碼數組進行比較，從而判斷密碼正誤。 步進電機正反轉子程序用來控制步進電機正反轉，從而實現開關鎖。 定時器0和外部中斷一用來對定時器0和外部中斷1進行初始化。紅外解碼程序用來將接收到的紅外脈沖的時間數據轉換成二進制表示的數據，然后進一步解碼為按鍵編碼值。3 紅外遙控鎖硬件電路設計方法及原理 3.1紅外遙控系統 紅外遙控的概述： 紅外線的光譜位于紅色光之外， 波長是0.761.5m，比紅光的波長還長。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，成本低的優點。紅外遙控幾乎適用所有家電的控制。 紅外遙控系統的主要部分為調制、發射和接收，如圖 所示： 圖1 紅外遙控系統3.1.1 調制紅外遙控是以調制的方式發射數據，就是把數據和一定頻率的載波進行“與”操作，這樣既可以提高發射效率又可以降低電源 功耗。 調制載波頻率一般在30khz到60khz之間，大多數使用的是38kHz，占空比1/3的方波，如圖2所示，這是由發射端所使用的 455kHz晶振決定的。在發射端要對晶振進行整數分頻，分頻系數一般取12，所以455kHz1237.9 kHz38kHz。 3.1.2發射系統 目前有很多種芯片可以實現紅外發射，可以根據選擇發出不同種類的編碼。由于發射系統一般用電池供電，這就要求芯片 的功耗要很低，芯片大多都設計成可以處于休眠狀態，當有按鍵按下時才工作，這樣可以降低功耗芯片所用的晶振應該有 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，陶瓷共鳴器準確性沒有石英晶體高，但通常 一點誤差可以忽略不計。 紅外線通過紅外發光二極管(LED)發射出去，紅外發光二極管（紅外發射管）內部構造與普通的發光二極管基本相同，材料和普通發光二極管不同，在紅外發射管兩端施加一定電壓時，它發出的是紅外線而不是可見光。 圖3b 射擊輸出驅動電路 圖3a 簡單驅動電路如圖3a和圖3b是LED的驅動電路，圖3a是最簡單電路， 選用元件時要注意三極管的開關速度要快，還要考慮到LED的正向 電流和反向漏電流，一般流過LED的最大正向電流為100mA，電流越大，其發射的波形強度越大。 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，發射波形強度降低，遙控距離就會變小。圖3b所示的 射極輸出電路可以解決這個問題，兩個二極管把三級管基極電壓鉗位在1.2V左右，因此三級管發射極電壓固定在0.6V左右， 發射極電流IE基本不變，根據IEIC,所以流過LED的電流也基本不變，這樣保證了當電池電壓降低時還可以保證一定的遙 控距離。 3.1.3紅外接收頭原理圖 紅外接收頭和復位電路電路原理圖如圖3.1.3所示。圖 3.1.3紅外接收頭和復位電路電路原理圖 3.2 單片機的原理及應用 3.2.1 單片機原理簡介單片機是指集成在一個芯片上的微型計算機，也就是把組成微型計算機的各種功能部件，包括CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、基本輸入/輸出接口電路。定時器/計數器等部件都制作在一塊芯片上，構成一個完整的微型計算機從而實現微型計算機的基本功能。單片機內部結構示意圖如圖3.2.1所示。 圖 3.2.1單片機內部結構示意圖 3.2.2 單片機最小系統的介紹 AT89C52提供以下標準功能：8K字節Flash閃速存儲器，256字節內部RAM，32個I/O口線，3個16位定時/計數器，5個中斷源，一個全雙工串行通信口，片內具有振蕩器及時鐘電路。單片機最小系統如圖3.4所示。 圖 3.2.2單片機最小系統 3.2.3 單片機定時/計數功能的介紹 AT89C52單片機定時/計數器的工作有兩個特殊功能寄存器控制。TMOD用于設置其工作方式：TCON用于控制其啟動和中斷請求。 3.3 步進電機工作原理 3.3.1 步進電機原理步進電機是一種感應電機，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用，但步進電機并不能象普通的直流電機，交流電機在常規下使用。它必須由雙環形脈沖信號、功率驅動電路等組成控制系統方可使用。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知識。 步進電機作為執行元件，是機電一體化的關鍵產品之一, 廣泛應用在各種自動化控制系統中。隨著微電子和計算機技術的發展，步進電機的需求量與日俱增，在各個國民經濟領域都有應用。 3.3.2 步進電機驅動電路 步進電機驅動電路原理圖如圖3.2.2所示。 圖3.3.2 步進電機驅動電路原理3.4 LED指示電路LDE指示電路原理圖如圖3.4.1。圖3.4.LED指示電路原理圖3.5 蜂鳴器電路 蜂鳴器電路原理圖如圖3.5.1所示。 圖3.5.1 蜂鳴器電路原理圖3.6 系統原理圖及印刷板圖3.6.1系統總原理圖 系統總原理圖如圖3.6.1所示。 圖3.6.1 系統總原理圖圖3.6.2 印刷版圖 系統印刷板圖如圖3.6.2 圖3.6.2 系統印刷板圖4軟件設計流程上電系統啟動是修改密碼輸入原密碼輸入新密碼保存密碼輸入密碼否開鎖是否否蜂蜜器報警是是復位否是否修改密碼？密碼正確？密碼正確?次數大五？否4.1全部軟件相關代碼見附錄5 系統的調試與分析 5.1 硬件調試首先，找到所有所需的元器件并歸類放好。然后將做好的PCB板放到電腦面前，對應畫好的PCB圖紙，將原件一一對應的插入到板子上，并并稍稍固定以防止焊接過程中原件的掉落。原件放好后便可以拿到后面去一一焊接。焊接完畢后按要求調試。調試故障及原因分析如下。1.接收不到紅外信號原因：紅外接收頭插反。調試過程：紅外遙控對接收頭按鍵，蜂鳴器不叫，說明紅外接收管沒有接收到紅外信號，或者是程序沒有正確處理紅外信號。結論：紅外接收管種類很多，但常用的只有兩三種，這兩三種輸出引腳不同，使用的時候要正確識別。2.蜂鳴器叫聲小原因：跟蜂鳴器串聯的電阻過大調試：更換與蜂鳴器串聯的電阻，換成阻值較小的電阻。結論：正確識別和讀取色環電阻。 5.2 軟件調試具體的說這個應該屬于是軟硬件聯合調試，在硬件調試好的情況下，調試軟件應該還是比較容易的。調試故障及原因分析如下。1.只是燈沒有正常工作 原因分析：三個LED指示燈有一個沒有正常工作，經檢查是壞的 結論：在焊接元件前要進行元件檢測，確保元件是好的。2步進電機不工作 原因分析：在開發箱上別寫的程序在移植到系統板上的時候沒有修改所用的引腳。 結論：在開發箱上的程序，移植到自己的功能電路中時要認真檢查所用的引腳，把該修改的地方要正確修改，確保移植無誤。6 結論與展望 6.1 結論該課程的主要任務是開發一個以AT89C52單片機為核心的紅外遙控密碼鎖。本設計主要分硬件部分和軟件部分，硬件部分著重考慮硬件電路的簡單性，故盡可能簡單硬件電路，節省線路板的空間，達到硬件電路最優化設計。軟件采用C語言編寫，采用模塊化設計思想，程序可讀性強，能滿足設計要求，達到設計指標，實現了遙控開鎖、關鎖啟動系統修改密碼，多次輸入錯誤報警等功能。速度本設計符合設計要求，操作簡單，方便易用，功能性較強，具有一定的實踐意義和使用價值，但也有一些不足，如沒有設計忘記密碼的應急措施和掉電保護功能，功能有待完善。 6.2 展望 本操作簡單，易于實現。硬件部分采用的器件應用比較廣泛，且價格低廉，如AT89C52單片機、紅外遙控器、紅外接收管、uln2003驅動芯片、步進電機、發光二極管等。這意味著所用的器件功能比較強大、穩定，尤其是本次設計的核心元件的核心元件AT89C52單片機，軟件技術成熟。這類微處理器既可用作控制器有適合于做數據處理，而且成本低廉。軟件采用模塊化設計，可讀性強，方便二次開發。 這個紅外要空密碼鎖系統，具有較低的成本和穩定的可靠性，具有較好的開發前景。致謝 在本次設計過程中我獲益匪淺，在當中我遇到了許多問題。比如在畫圖過程中，封裝不會畫，沒有根據實物畫，在PCB圖連線時，線的粗細，焊盤的大小都沒有設定，在同學的幫助下，最后成功畫出了PCB與，并制作出了PCB板。調試過程中，在老師的幫助下，發現了不少問題，并都解決了。 在這我非常感謝他們，是他們幫助我順利完成了我的設計。參考文獻【1】 李朝青.單片機原理與接口技術.北京航空大學出版社，1994【2】 劉燦軍.使用傳感器.國防工業出版社.2004【3】 何希才.傳感器及其應用. 國防工業出版社.2004【4】 童詩白華成英主編. 模擬電子技術基礎. 高等教育出版社。2006【5】 李金平 沈明山 姜余祥編著. 電子系統設計. 電子工業出版社2009附錄1紅外遙控鎖元件清單附錄2/*紅外遙控鎖全部程序*/#include#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar code table16 = 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71; uchar code table1=0x80,0x40,0x20,0x10;uchar code table2=0x10,0x20,0x40,0x80;sbit P2_0=P20;sbit P0_0=P00;sbit P0_1=P01;sbit P0_2=P02;uchar htime;/紅外時間變量uchar startflag;/紅外數據開始提取變量uchar hdata33;/紅外數據的數組uchar bytenumber;uchar endflag;uchar date4;uchar hp;uchar disp8;void delay1(uint a)while(a-);void delay(uint del)uint i,j; for(i=0;idel;i+)for(j=0;j110;j+);void time0_init()TMOD=0x02; TH0=0x00; TL0=0x00; EA=1; ET0=1; TR0=1;void int1init()EA=1; EX1=1; IT1=1;/紅外數據提取函數void hpros()uchar k=1,i,j; uchar value; for(j=0;j4;j+) for(i=0;i1; if(hdatak6) value=value|0x80; k+; datej=value; hp=1;/紅外數據處理函數void hchuli()disp0=date0/16; disp1=date0%16; disp2=date1/16; disp3=date1%16; disp4=date2/16; disp5=date2%16; disp6=date3/16; disp7=date3%16;/蜂鳴器發聲和Led亮void BEEP()uchar m=20; P0_0=0; while(m-) P2_0=1; delay(1); P2_0=0; delay(1); P0_0=1;void main()uint i=0,k,flag=0,b=0,d=0,FLAG=1,rflag=1,RFLAG=1,alarm=0,G=0,g=0,rag=0; uchar key8=4,5,4,6,4,7,4,4,key18,key28=4,0,4,3,0,7,1,5;/電控鎖密碼數組為key,key2為正轉和反轉，key1為轉載紅外數據的數組 time0_init(); int1init(); while(1) if(endflag) hpros(); endflag=0; if(hp) hchuli(); hp=0; flag=1;/按鍵按下蜂鳴器發聲和led亮的標志 /電控鎖復位標志 if(disp4=1)&(disp5=6) uchar a; for(a=0;a8;a+) key1a=0; FLAG=1; rflag=1; alarm=0; RFLAG=1; i=0; if(flag) BEEP(); key1i=disp4; key1i+1=disp5; i=i+2; flag=0; rag=1; alarm+; if(i=8) i=0; /修改密碼 if(disp4=1)&(disp5=9) uchar a; for(a=0;a8;a+) key1a=0; RFLAG=0; i=0; /進入修改密碼的具體的實現if(RFLAG=0) /確認要修改的密碼的原密碼 if(key0=key10)&(key1=key11)&(key2=key12)&(key3=key13)&(key4=key14)&(key5=key15)&(key6=key16)&(key7=key17) uint H; G=1; for(H=0;H10;H+) P0_1=0; delay(20); P0_1=1; delay(20); for(H=0;H8;H+) key1H=0; i=0; rag=0; if(key20=key10)&(key21=key11)&(key22=key12)&(key23=key13)&(key24=key14)&(key25=key15)&(key26=key16)&(key27=key17) uint h; g=1; for(h=0;h10;h+) P0_2=0; delay(30); P0_2=1; delay(30); for(h=0;h8;h+) key1h=0; i=0; rag=0; /修改密碼，輸入新密碼 if(G) if(rag) uint B; keyb=disp4; keyb+1=disp5; b=b+2; if(b=8) b=0;G=0; RFLAG=1; alarm=0; for(B=0;B8;B+) key1B=0; for(B=0;B10;B+) P0_1=0; delay(20); P0_1=1; delay(20); i=0; rag=0; if(g) if(rag) uint D; key2d=disp4; key2d+1=disp5; d=d+2; if(d=8) d=0;g=0; RFLAG=1;alarm=0; for(D=0;D8;D+) key1D=0; for(D=0;D10;D+) P0_2=0; delay(20); P0_2=1; delay(20); i=0; rag=0; /紅外控制電控鎖旋轉 if(RFLAG) if(key0=key10)&(key1=key11)&(key2=key12)&(key3=key13)&(key4=key14)&(key5=key15)&(key6=key16)&(key7=key17) uint j=128; if(FLAG) P0_1=0; while(j-) for(k=0;k4;k+) P2=table1k; delay1(800); P0_1=1; FLAG=0; rflag=1; alarm=0; i=0; if(key20=key10)&(key21=key11)&(key22=key12)&(key23=key13)&(key24=key14)&(key25=key15)&(key26=key16)&(key27=key17) uint j=128; if(rflag) P0_2=0; while(j-) for(k=0;k4;k+) P2=table2k; delay1(800); P0_2=1; rflag=0; FLAG=1; alarm=0; i=0; if(disp4=0)&(disp5=9) if(FLAG) uchar n; for(n=0;n10;n+) P0_1=0; delay(20); P0_1=1; delay(20); if(rflag) uchar m;for(m=0;m5) uint f=20; while(f-) BEEP(); i=0; alarm=0; void time0() interrupt 1htime+;void int1() interrupt 2 if(startflag) if(htime35) bytenumber=0; hdatabytenumber=htime; htime=0; bytenumber+; if(bytenumber=33) bytenumber=0; endflag=1; else startflag=1; htime=0; 畢業論文題目：基于單片機的電子密碼鎖的設計專業：通信工程摘要單片機已經在家電領域中得到了廣泛的應用，而且在安全密保方面，具有防盜報警功能的電子密碼鎖逐漸取代了傳統的機械密碼鎖，克服了機械密碼鎖密碼過少的安全性問題。本密碼鎖的主控芯片采用價格實惠而且容易購買的 STC89C52芯片。密碼輸入采用矩陣鍵盤及獨立鍵盤，密碼顯示采用共陰極的八段顯示數碼管。系統能完成密碼輸入、正確開鎖、超次報警這些基本的密碼鎖的功能。系統的軟件實現采用功能強大且易于開發的KeilC51環境，且支持ISP下載。因此沒使用編程器，用C語言實現系統的軟件部分。由于51單片機也有一些不足之處如斷電后內部RAM儲存的數據會完全丟失，為了克服這一缺點，系統的外圍加了掉電存儲電路并且由AT24C02芯片來實現。此設計具有安全性高、價格低廉便于實現、易于改進等優點。 【關鍵詞】 電子密碼鎖 STC89C52 矩陣鍵盤 AT24C02ABSTRACTMCU had been widely used in home appliance field，in the security password protection aspect anti-theft alarm function electronic combination lock gradually replace the traditional mechanical trick lock，it also overcome the security problems that the password of machinery combination lock are too few. This combination locks master chip adopts STC89C52 which is affordable and easy to buy. Passwords input adopt matrix keyboard and independent keyboard, passwords display using the erection of the cathode tube display digital. This system can accomplish password input, correct unlock, super times alarm ，these basic combination lock function . Software realization of this system is used in KeilC51 environment .it is powerful and easy to develop, and to support ISP to download. Therefore it is not use programmer, use C language implementation software of system components. Because 51MCU also has some disadvantages ，such as the internal RAM stored data will be completely lose after power failure, in order to, the systems periphery added off electricity storage circuit and use AT24C02 chip to overcome these shortcomings. This design has a high security, a low prices，which is easy to be realized and improved.【Key words】Electronic Combination lock STC89C52 Matrix keyboard AT24C02前 言隨著社會物質財富的日益增長，安全防盜已成為社會問題。如何實現防盜和安全這一問題也變的尤其的突出，傳統的機械鎖由于其構造的簡單，被撬的事件屢見不鮮，而鎖自古以來就是把門戶的將軍，人們對其要求比較高，不僅能夠安全的防盜，而且還要使用方便，這是制鎖者長期以來研制的主題。而當今社會由于計算機的迅猛發展，數字電子技術已經進入人們生活的各個領域，在國內外，電子產品的更新可謂如雨后的春筍層出不群，更多的電子產品也越來越多的應用于安全防范領域。有需求就必有發展，不同種類的鎖也應運而生，有密碼鎖、磁性鎖、電子鎖、激光鎖、聲控鎖等等，它們的實現在傳統鑰匙的基礎上加了一組或多組密碼，不同聲音，不同磁場，不同聲波，不同光束光波，不同圖像（如指紋、眼底視網膜等）來控制鎖的開啟。電子密碼鎖由于其保密性高，使用靈活性好，安全系數高，受到了廣大用戶的親呢。電子密碼鎖是一種通過密碼輸入來控制電路或是芯片工作，從而控制機械開關的閉合，完成開鎖、閉鎖任務的電子產品。它的種類很多，有簡易的電路產品，也有基于芯片的性價比較高的產品。現在應用較廣的電子密碼鎖是以芯片為核心，通過編程來實現的。其性能和安全性已大大超過了機械鎖。其特點如下：1) 保密性好，編碼量多。隨機開鎖成功率幾乎為零。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。3) 誤碼輸入保護，當輸入密碼多次錯誤時，報警系統自動啟動。4) 無活動零件，不會磨損，壽命長。5) 使用靈活性好，不像機械鎖必須佩帶鑰匙才能開鎖。6) 電子密碼鎖操作簡單易行，一學即會。隨著電子元件的進一步發展，電子密碼鎖也出現了很多的種類，功能日益強大，使用更加方便，安全保密性更強，由以前的單密碼輸入發展到現在的，密碼加感應元件，實現了真正的電子加密，用戶只有密碼或電子鑰匙中的一樣，是打不開鎖的，隨著電子元件的發展及人們對保密性需求的提高出現了越來越多的電子密碼鎖。本系統由單片機系統、矩陣鍵盤、LED顯示和報警系統組成。系統能完成密碼輸入、開鎖、超次報警的功能。除上述基本的密碼鎖功能外，還具有掉電存儲、聲光提示等功能，依據實際的情況還可以添加其他功能。本系統成本低廉，功能實用。目 錄1 緒 論11.1 單片機及其特點11.2單片機的發展及應用11.2.1 單片機的發展趨勢11.2.2單片機的應用21.3 MCS-51系列單片機32系統硬件設計52.1 設計思路52.2系統方案的選擇52.2.1 電子密碼鎖功能簡述62.2.2 系統的總體設計62.3單元電路的設計72.3.1主控芯片介紹72.3.2 鍵盤輸入電路92.3.3 密碼存儲電路102.3.4開鎖電路112.3.5報警電路122.3.6 顯示電路122.3.7串口通信電路142.3.8 晶振電路153 系統軟件設計173.1 軟件工具介紹173.1.1. Keil C51概述173.1.2. Keil C51單片機軟件開發系統的整體結構173.1.3下載工具STC-ISP183.2程序設計184 硬件電路調試204.1單元功能電路調試204.2聯機調試205 改進方法235.1 電路方面的改進235.2 軟件方面的改進23致 謝25附錄一 程序26附錄二 數碼管顯示電路32附錄三 總設計圖33參考文獻3651 緒 論1.1 單片機及其特點隨著微電子技術的不斷發展，微處理芯片的集成度越來越高，在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲器、I/O接口電路等元件，從而構成了“單芯片微型計算機”，簡稱單片機。21世紀是信息技術蓬勃發展的世紀，單片機技術的應用就是其中的一方面。生產中使用的智能儀表、分布式控制系統總線、智能辦公設備等都可以看見單片機的身影。日常生活中常用的電子產品如手機、數碼照相機、智能洗衣機、高科技電視機、智能汽車等都是以單片機為控制核心的