红外遥控电子密码锁
基于ATmega16单片机的红外遥控电子密码锁设计
单 片机最 小 系统 由 Ａ Ｔ ｍ ｅ ｇ ａ １ ６及 ５ Ｖ电源 组
成， 可 以用 单 片机 内部 Ｒ Ｃ振 荡器 产 生 １ ＭＨ ｚ的 工作 频率 ， 而 不 需 外 加 振 荡 电路 和复 位 电路 ． 该
单 片机有 ｌ ６ Ｋ字 节 的 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ程序 空 间 ， 能 够满 足
Ｖ０ Ｉ ． ３ ３ Ｎｏ ． ２
基于 Ａ Ｔ ｍ ｅ ｇ ａ ｌ ６单 片 机 的 红 外 遥 控 电 子 密 码 锁 设 计
廖 栏椿 ， 施 小宇 ， 王 星 ， 袁育东
（ 重庆文理学院 电子 电气工程学院 ，重庆 永川 ４ ０ ２ １ ６ ０ ）
［ 摘
要］ 介绍 了一种 以Ａ Ｖ Ｒ单片机（ Ａ Ｔ ｍ ｅ ｇ ａ ｌ ６ ） 为控制核心 ， 对接收到的红 外编码进行 解码
红 外线遥 控 是 目前 使 用 最 广 泛 的一 种 通 信
和遥 控 手段 ． 由于 红 外 线 遥 控 装 置 具 有 体 积 小 、 功耗 低 、 功 能强 、 成本低 等 特点 ， 因而 ， 继彩电、 录 像机 之后 ， 在 录音 机 、 音响设 备 、 空 调 机 以及 玩具 等也 纷 纷采用 红外 线遥 控 ． 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 ¨ ．
本 文利用 Ａ Ｖ Ｒ单 片 机 具 有 驱 动 能 力 强 、 处
收到的红外信 号处理 、 分析 ， 并将信号处理 的结
果在 Ｌ Ｃ Ｄ １ ６ ０ ２上 显 示 ， 同时 控 制 继 电器 的 通 断
基于MSC-51单片机红外线电子密码锁
基于MSC-51单片机红外线电子密码锁一、【摘要】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,古老的机械锁安全性能差，容易被破坏，给管理和使用带来了很多的不便。
而电子技术的发展解决了这个问题。
红外线抗干扰能力强、使用方便、工作可靠等优点，本系统采用AT89C51单片机为核心接收和发送，采用AT24C02可擦除寄存器存储密码，设计了6位密码控制密码锁的开、关。
同时用APR9600语音芯片提示密码存储状态及效果。
该系统可靠性高，成本低，操作方便等特点。
第１节、前言 (2)1.1、单片机的概述 (2)1.2、电子密码锁的概述 (3)1.3、本系统的运用和实际意义 (3)1.4、系统设计任务及要求 (3)１.4.１、设计任务 (3)１.4.２、设计要求 (3)１.4.３、所具备功能 (3)第２节、电子密码锁的硬件设计 (3)１.１、系统的硬件构成及功能 (3)２.１.１、遥控器部分 (3)２.１.２、接收部分 (5)2.2、AT24C02引脚图及其引脚功能 (7)2.3.1、 AT24C02的时序图 (7)2.3.2 、本系统AT24C02 掉电存储单元的设计 (9)2.3、APR9600介绍 (9)2.3.1、 APR9600芯片管脚说明 (9)2.3.2、APR9600操作模式设置功能表 (10)2.3.3、APR9600的控制模式 (11)第3节、系统的软件设计 (11)3..1、系统发射部分软件介绍 (12)3.2、红外线接收部分软件介绍 (13)3.3、AT24C02的读写程序 (14)第4节、系统调试和测试结果分析 (15)4.1 、使用的仪器仪表 (15)4.2 、系统调试及调试预想结果 (15)4.3、测试过程及结果 (16)结束语 (17)致谢语 (17)参考文献 (17)附录 (17)第1节前言本系统采用单片机技术实现红外线遥控设置密码控制锁头，具有性能可靠，电路简单，成本低廉，安全稳定等特点。
红外遥控密码锁设计方案与实现
红外遥控密码锁的设计与实现1 概述根据用户的要求和需要，主要为了解决当前市场上无遥控密码锁的问题，以提高门禁系统的可靠性和安全性，适应市场需要而设计的该红外红外遥控密码锁系统。
该系统具有普通电子密码锁功能的同时，还增加了遥控功能。
该锁采用6位数作为密码，总密码组有106组，完全满足用户对密码安全性高的要求。
该系统具有较强的实际应用价值，所涉及的技术包括：红外载波数据传输技术、单片机控制技术、红外遥控系统编码及译码技术、电路设计与演示板制作技术等。
2 系统硬件设计与实现<单元电路设计）2.1 硬件结构图：系统以单片机AT89C51RC为核心。
系统结构框图如图1所示。
本系统的功能设计目标应该包括以下几个方面：红外发射功能模块，红外线接收转换模块、单片机模块、蜂鸣器报警功能模块、LED数码管显示模块、按键功能模块，开锁功能模块等。
下面详细介绍一下各单元的硬件电路和实现的功能。
图1 红外遥控密码锁硬件结构图2.1.1电源部分设计本系统的电源部分使用LM7805芯片进行稳压后提供单片机5V的电压。
其电源部分电路的设计如图2所示。
图2 红外遥控密码电源部分的电路原理图该电源部分电路，使用四个1N4004二极管构成整流桥，可以输入直流或是交流9V电源，然后再通过7805稳定到5V供单片机工作。
固定式三端稳压电源7805是由输出脚Vo，输入脚Vi和接地脚GND组成，它的稳压值为+5V，它属于LM78XX系列的稳压器，输入端接电容可以进一步的滤波，输出端也要接电容可以改善负载的瞬间影响，电路的稳定性也比较好。
2.1.2 红外接收头部分和LED显示部分设计红外信号接收部分是使用KS38BL红外接收头实现的，其电路如图3所示。
图3是红外线遥控器信号接收头的简易电路，它可接收载波频率从33~57KHz的遥控器信号。
100Ω电阻起到限流的作用，470uF电容滤波减少干扰。
以逻辑笔接触红外线接收模块的信号输出端<OUT），便可以侦测当按下红外线遥控器某一按键时，红外线数字信号的发射。
基于单片机的红外遥控密码锁设计
目录1目的和意义 (2)2方案设计 (2)3 硬件原理分析及设计 (2)3.1发射模块原理 (2)3.1.1 红外发送系统原理 (2)3.1.2 NEC编码格式介绍 (3)3.2接收解码模块 (4)3.2.1 接收解码原理 (4)3.2.2 接收解码模块的硬件电路 (5)3.4液晶显示模块 (6)4 软件设计 (6)4.1编程语言 (6)4.2主要程序说明及流程图 (7)4.2.1 主程序 (7)4.2.2 接收解码程序 (7)4.2.3 按键数字分配 (10)4.2.4 密码判断、报警及修改程序 (11)4.2.5 按键发声程序 (16)4.2.6 没操作响应 (17)5 功能分析及总结 (17)5.1功能分析 (17)5.2C语言编程的延时技巧 (19)5.3本设计优缺点 (20)5.4设计总结 (21)参考文献 (1)附录C 实物图 (3)摘要单片机遥控系统是将红外遥控技术和单片机应用技术相结合的一种方案。
本系统为红外遥控电子密码锁的控制管理部分，只要再连接上不同用途的电磁锁即可成为一个完整的红外遥控电子密码锁系统应用到各种领域中。
而且本系统还设计有学习NEC红外编码遥控器的功能，通过红外接收解码电路，把遥控器的键码还原并储存起来，再利用查找对比的方法便能够识别不同的遥控器，大大提高了系统的灵活性和实用性。
本系统以单片机作为核心元件将电子密码锁和无线遥控技术结合起来，使其具有修改密码、报警锁定等功能，不仅能进行远距离遥控解锁，还能实现近距离按键密码初始化及复位解除报警。
同时采用E2PROM作为存储单元，方便用户存储、修改密码和遥控器键码；采用LCD显示令使用更加方便直观。
红外线遥控电子密码锁能实现多种控制功能，改善了传统机械锁的各种缺点，有较好的市场发展前景和技术应用价值。
而且本系统的红外接收解码部分延时计数准确，并且有错误校验，所以整个接收解码的准确性非常高。
设计电路主要由红外线解码学习电路、密码修改和存储电路、声光提示报警电路、LCD 显示电路组成。
红外遥控电子密码锁的设计
红外遥控电子密码锁的设计摘要在我们的日常生活以及工作之中，密码锁是一种随处可见、不可或缺的必需品，也是我们个人隐私和财物的爱护伞。
小到个人日记本，大到x，它无处不在，当然，形式也是各有不同。
平时所见的机械式锁必定离不开钥匙，而且一旦钥匙丢失或者遗忘在办公室等地方，会给人们带来不必要的麻烦，明显，古老的爱护装置已经无法满足新时代的要求。
以前的电子锁密码结构简洁，存在安全性问题。
而今天的密码锁具有较高的密保性，并且生产成本低，简单操作。
开锁人不需要携带钥匙，更不必担忧钥匙丢失，只需记住密码就能打开。
本次设计以STC89C52单片机为基础，增加了许多功能，比如矩阵型键盘、提示音和显示屏。
可以设置和修改用户密码（默认密码为六位），也包括密码错误报警指令、多次输入错误锁定、多次输入错误报警等功能。
当密码输入正确时，会自动显示“OPEN！”，密码错误则为“ERROR！”。
当密码连着输错三次，系统就会自动锁死。
关键词STC89C51 LCD1602 电子密码锁4×4矩阵键盘Design of infrared remote control electronic code lockAbstractIn our daily life and work, the password lock is a kind of everywhere, indispensable necessities, it protects our privacy and personal property safety. Small to individual diaries, large to state secrets, it is everywhere, certainly, the modus is many forms . Usually see the mechanical lock must be inseparable from the key, and once the key is lost or forgotten in the office and other places, will give people unnecessary trouble, obviously, the old protection device has been unable to meet the requirements of the new era.At present, we use the electronic code lock instead of the original mechanical lock, to solve the previous password is too simple, lack of security shortcomings. The new electronic code lock is not only low processing cost, simple operation, and safety performance is also the traditional mechanical lock can not be compared. Unlocking people do not need to carry the key, do not have to worry about the key is lost, just remember the password will be able to open.This design is based on STC89C51 single-chip system design, and subjojin a 4 × 4 keyboard, show and alarm system. You can set and modify the user password (the default password is six), including password error alarm instructions, multiple input error lock, multiple input error alarm and other functions. When the password is entered correctly, it will automatically display "OPEN!" And the password error is "error!".If the error three times, it will lock.Key words：STC89C51 LCD1602 Electronic password lock 4×4 keyboard目录Abstract (II)图清单 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机红外遥控电子密码锁设计
基于单片机红外遥控电子密码锁设计摘要:本文阐述了基于STC89C52单片机的红外遥控密码锁的设计,给出了红外接收器的设计电路。
通过对红外线信号的发射和接收的详细研究,设计出了一种对遥控信号进行准确译码方法和电路。
本设计集红外开锁、本机开锁、修改密码、报警和显示于一体,可以用于家庭,宾馆,仓库,私家车库等场所,本设计具有电路结构简单、集成度高、抗干扰能力强、动作稳定可靠、易于制作、安装方便等优点,在室内有效遥控距离可达13m,在室外也可达10m。
关键词:单片机红外线密码锁遥控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。
根据用户的要求和需要,主要为了解决当前市场上无遥控密码锁的问题,以提高门禁系统的可靠性和安全性,适应市场需要而设计的该红外遥控密码锁系统。
但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。
1 密码锁总体设计基于单片机系统的红外遥控密码锁由发射模块和接收模块两部分构成,遥控器发射模块可以随身携带,只要在接收器附近,即可遥控开锁;接收器则集开锁、修改密码、报警和显示于一体[2-4]。
本系统采用单片机STC89C52为本设计的核心元件,利用红外遥控原理和单片机串行接收,键盘扫描等功能而设计的一款具有本机开锁,遥控开锁和可修改密码的电子密码锁。
STC89C52作为本电路的核心,P1口外接本机电源。
P3.2口外接红外接收头,P0.2口接电源指示灯,P0.4口外接报警信号放大器,用来放大报警信号,驱动蜂鸣器,P0.6外接电磁锁驱动电路,用绿色LED指示灯指示所得开关,P2口接LCD提示当前输入,P3.4,P3.5外接EEPROM 用于存储密码。
2 红外解码设计本设计采用万能遥控器作为放射器,而万能遥控器在使用前一般要进行设置,针对RM-2008这款万能遥控,设置方法如下: 先按住“设置”键不放,再按下“电源”(“开/关”)键,工作指示灯亮起,然后释放两键,在此时进入代码输入状态,依次键入000指示灯熄灭,设置成功！其中,000编码是日本NEC公司的红外编码方式,也就是应用最广泛的通用的红外编码方式,另外本设计只能对此编码进行解码。
红外遥控密码锁
第一章前言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方向的发展是：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。
而且它已经与PC机的数据库相结合，可以组成一套酒店房间的门禁管理系统。
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。
在本设计中，红外遥控密码锁和PC机、数据库相结合，能够实现适时的、强大的管理，使得整个红外遥控系统得到更好的完善。
第二章 相关理论分析2．1 IRDA标准简介1993年，由HP、COMPAQ、INTEL等二十多家公司发起成立了红外数据协会(Infrared Data Association,简称IrDA)，1993年6月28日，来自50多家企业的120多位代表出席了红外数据协会的首次会议，并就建立统一的红外通讯标准问题达成了一致。
一年以后，第一个IRDA的红外数据通讯标准发布，即IRDA1.0。
IRDA1.0简称为SIR(Serial InfraRed)，它是基于HP-SIR开发出来的一种异步的、半双工的红外通讯方式。
红外遥控电子密码锁课件
目录
1 设计方案 2 功能实现 3 硬件电路设计 4 软件设计
2
1. 设计方案简介
本设计是以 STC89C52为控制芯片；红外信 号从红外遥控器遥控发出，用一体化红外 接收管 HS0038 接收；密码储存在外部储存 器AT24C02 中；用LCD1602显示用户的操作 结果；通过开锁电路演示开锁。
X1 X2
R ESE T
RD WR
80 52
P0 0 P0 1 P0 2 P0 3 P0 4 P0 5 P0 6 P0 7
P2 0 P2 1 P2 2 P2 3 P2 4 P2 5 P2 6 P2 7
R XD TX D A LE/ P PS EN
4 3 2 1
+5
3 9 P0 0 3 8 P0 1 3 7 P0 2 3 6 P0 3 3 5 P0 4 3 4 P0 5 3 3 P0 6 3 2 P0 7
1
P1 1
2
P1 2
3
P1 3
4
P1 4
5
P1 5
6
P1 6
7
P1 7
8
P3 3
13
P3 2
12
P3 5
15
P3 4
14
+5
31
19 18
9
P3 7
17
P3 6
16
U1
P1 0 / T P1 1 / T P1 2 P1 3 P1 4 P1 5 P1 6 P1 7
INT 1 INT 0
T1 T0
EA / VP
3
键盘输 入
红外接收 模块
AT24C02 存储器
STC89C52 单片机
无线遥控密码锁CC1101无线遥控密码锁无线密码锁
摘要随着电子产品向智能化和微型化的不断发展，人们生活水平的提高和安全意识的加强，各种各样的密码锁广泛进入了人们的生活和工作。
如何实现防盗这一问题也变的尤为重要，传统的机械锁由于其构造的简单，安全性能低，无法满足人们的需要，各种无线密码锁应运而生。
本系统采用CC1101做为无线收发电路的主控芯片设计了一款可以多次修改密码具有密码报警功能和无线开锁功能的无线遥控密码锁，本系统主要包括：矩阵键盘电路、液晶显示电路、报警模块、继电器驱动电路、单片机最小系统、无线收发模块。
所采用的编程语言是C语言。
设计将无线电遥控技术与密码技术相结合，在原有密码锁系统性能的基础上设计无线遥控密码锁系统，使用户在一定范围内的任何位置都能对保险箱进行开启，不仅可以提高密码的安全性，还克服了固定键盘式密码锁的不足。
关键词：无线遥控，密码锁，CC1101AbstractWith the intelligence and the development of miniaturized people's living standards improve safety awareness and enhance electronic products, all kinds of locks broad access to people's life and work. How to achieve security issue becomes particularly important, traditional mechanical lock because of its simple structure, low safety performance, unable to meet people's needs, a variety of wireless locks came into being.The system uses CC1101 wireless transceiver circuit as a master chip designed a number of modifications may be wrong password with the password lock function alarm function and a wireless radio remote control locks, the system includes: a keyboard matrix circuit, liquid crystal display circuit, alarm module, relay driver circuit used programming language is C language. The radio-controlled technology and design technology combined with a password, wireless remote password lock system design based on the original lock on system performance, allowing users anywhere within a certain range of safes can be opened, not only can improve the security of the password , but also to overcome the lack of a fixed keyboard password lock.Keywords: wireless remote control, lock, CC1101目录第1章绪论 (1)1.1 选题的背景与意义 (1)1.2 国内外现状 (2)1.3 主要设计内容和设计目标 (3)第2章无线收发电路的设计 (5)2.1 系统的总体设计 (5)2.2.1系统需求分析 (5)2.2.2总体方案设计 (5)2.2 CC1101的工作原理 (6)2.2.1 CC1101芯片介绍 (6)2.2.2 CC1101芯片数据包收发流程 (8)2.3无线收发电路的设计 (9)2.3.1 天线选择 (10)2.3.2 BALUN与阻抗匹配 (11)2.3.3 单端滤波器的设计 (16)2.3.4 无线收发电路设计 (18)第3章控制部分电路的设计 (20)3.1 单片机最小系统 (20)3.2 矩阵键盘电路 (21)3.3 液晶显示电路 (22)3.4 声光报警电路 (23)3.5 继电器驱动电路 (24)第4章系统的软件设计 (26)4.1 遥控发射器软件设计 (26)4.2 密码接收器软件设计 (31)第5章焊接与调试 (48)5.1 焊接 (48)5.2 软硬件调试 (48)5.2.1 单片机最小系统的调试 (49)5.2.2 液晶显示电路的调试 (49)5.2.3 矩阵键盘电路的调试 (49)5.2.4 报警模块调试 (50)5.2.5 无线收发电路调试 (50)结论 (52)参考文献 (53)致谢 (55)附录1 电路原理图 (56)第1章绪论1.1 选题的背景与意义随着科技的发展以及人们生活水平的大幅度提高，特别是近几年国内经济的发展以及科学技术的不断发展，人们对防盗的要求也是越来越高，同时对使用的便捷性也有了更高的需求，传统的锁防盗效果已经满足不了现代社会的防盗需求，传统的机械锁由于其构造简单，被撬的事件屡见不鲜，已远远不能满足人们的需要，各种系列的密码锁广泛进入人们的生活和工作，因而密码锁系统的安全性就变得至关重要。
红外遥控密码锁讲解
目录1 绪言11.1 课题背景、发展及意义 (1)1.2 课程的具体要求及任务 (1)1.2.1 设计任务 (1)1.2.2 基本要求 (1)1.2.3 发挥部分 (1)2 红外遥控锁总体设计方案 (2)2.1 任务分析与实现 (2)2.2红外遥控锁硬件方案设计 (3)2.3 红外遥控锁软件方案设计 (4)3 红外遥控锁硬件电路设计方法及原理 (5)3.1红外遥控系统 (5)3.1.1 调制 (5)3.1.2发射系统 (5)3.1.3红外接收头原理图 (6)3.2 单片机的原理及应用 (7)3.2.1 单片机原理简介 (7)3.2.2 单片机最小系统的介绍 (7)3.2.3 单片机定时/计数功能的介绍 (8)3.3 步进电机工作原理 (8)3.3.1 步进电机原理 (8)3.3.2 步进电机驱动电路 (8)3.4 LED指示电路 (9)3.5 蜂鸣器电路 (9)3.6 系统原理图及印刷板图 (10)3.6.1系统总原理图 (10)3.6.2 印刷版图 (10)4软件设计流程 (11)4.1全部软件 ........................................................................ 错误！未定义书签。
5 系统的调试与分析 ................................................................. 错误！未定义书签。
5.1 硬件调试 ....................................................................... 错误！未定义书签。
5.2 软件调试 ....................................................................... 错误！未定义书签。
6 结论与展望 ............................................................................. 错误！未定义书签。
基于红外模块的单片机电子密码锁安全性论证
匦 医
ｌ 密码存Leabharlann ｒ一 Ａ９ ＴＳ ８２ ５
进入密码设置模式 ， 可设置 ６ 位新密码。但要求先正
收稿 日期 ：２ １— ０ ２ ０１１．１ 作者 简介 ：甘 依 林 （ ９ Ｏ ） １９ 一 ，女 ，本 科。研 究方 向 ：测 控技
ｍ ｍ ｒ） ｎ ｍ ｔ ｃｎｒｌ ｏｕ ．Ｉ ｄｉｏ ，ｕｅｓ ａ ｈｎｅｔｅ ａｓ ｏ ｐｏｅｔ ｅｕｉ ａｄ ｄ ｅ ｏ ，ａｄｒ ｏ ｏｔ ｄｌ ｎａ ｄ ｉ ｙ ｅ ｅ ｏｍ ｅ ｔ ｎ ｓｒ ｃｎｃａｇ ｓ ｒ ｔ ｉ ｒ ｅｓｃｒｙ ｔ ａ ｈ ｐ ｗ ｄｏｍ ｖ ｈ ｔｓ ｎｒ
ａ 叶技 ２１ 第４ 第 ２ ０ 年 ２卷 １ １ 期
Ｅｌｃｒ ｎ ｃ Ｓ ｉ ＆ Ｔ ｃ ． Ｄｅ ． ５． ２ １ ｅ ｔ ｉ ｃ． ｏ ｅｈ／ ｃ １ ０ １
基 于 红外 模 块 的 单 片 机 电 子 密 码锁 安 全 性 论 证
甘依林
（ 山东大学威海分校 机 电与信息工程学院 ，山东 威海 摘 ２４ ０ ） ６ ２ ９ 要 以单片机为主控单元 ，结合键盘 、Ｌ Ｄ显示 、Ａ ２ Ｃ ２存储 、遥控等 外围 电路 ，使 密码锁能够在接 受 用 Ｃ Ｔ４ ０
户设 定的正确密码时开锁 ，反之报警提示 。用户可随时更改开锁密码 以提 高安全性 。设 计 中遥控 功能更是应 用广泛的
人性化设 计。
关键词
单片机 ；密码锁 ；遥控检查 ；安全性 Ｔ ２３ Ｐ ７ 文献标识码 Ａ 文章编 号 １０ ７ ２ （０ １ １ ０ １ ０ ０ ７— ８ ０ ２ １ ）２— ８ — ５
在 车库仓 库等 应用 广泛 ， 户不需 要下 车 ， 用 只需 遥控 操 作， 键人 正确 密码 开锁 。
基于FPGA的红外遥控密码锁的设计
基于 ＦＰＧＡ的红外遥控密码锁 的设计 木
崔 岩 ，吴 国 兴 ，顾 媛 媛 ，陆 惠 ，殷 美 琳 （上 海 师 范 大 学 天 华 学 院 实 习 实 训 处 ，上 海 ２０１８１５）
摘 要 ：介 绍 了 一 种 基 于 可 编 程 逻 辑 器 件 ＦＰＧＡ 的 电 子 密 码 锁 的 设 计 方 法 ，具 有 性 能 可 靠 、使 用 方
｝基 金 项 目 ：ｊ 海 高 校 青 年 教 师 培 养 资 助 计 划 （ＺＺＴＨＩ２０１０）
４４ 欢 迎 网 上 投 稿 ＷＷＷ．ｃｈｉｎａａｅｔ．ｔｏｍ
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红 红 外 遥 外 遥
控 Hale Waihona Puke ＼ ——发 ］／ 收
射 器 器 Ｉ
解码
计 时
密 码锁
射 之 类 的 功 能 按 钮 ，显 然 芯 片 本 身 提 供 的 引 脚 远 不 能
满 足 设 计 需 要 。 而 当 Ｋ ～ 的 值 确 定 时 ，Ｃ 的 不 同 取
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图 １ 红 外 遥 控 密 码 锁 的 系 统 框 图
２ 红 外 遥 控 密 码 锁 系统 硬 件 设 计
便 以 及 良 好 的 灵 活 性 和 可 扩 展 性 等 优 点 。 重 点 阐 述 了 红 外 遥 控 解 码 、密 码 锁 的 解 锁 、密 码 修 改 等 功 能
浅谈红外摇控电子密码锁系统设计
能过调用此模块来控制用户使用密码 出现错误的时候控制 。 ３ ． 软件程序设计 ３ ． １主程序设计。系统通 电后 ， 会看 到四个 Ｌ Ｅ Ｄ 连续闪烁两
同 时蜂 鸣器 呜 叫 两 声 ， 闪烁 的延 时 为 ｌ Ｏ Ｏ ｍ ｓ ， 这 一 过程 是 上 电 子程序， Ｘ ５ ０ ４ ５ 存储读写子程序， 毫秒延时子程序。确定有这些子 下 ， 程序模块后 ， 再分析要实现的功能， 画出每个子程序模块相应 的流 复位指示。接着开始调用硬件 电路检测子程序 ， 系统检测所有的 可 以看 到 四个 Ｌ Ｅ Ｄ 依次亮、 灭 以 程 图并设计程序来实现这些功能。软件 的程序设计主要是用 Ｃ 语 硬 件 连接 电路 是否 正 常 。若 正常 ， 言来编写 的， 然后再在单片机 Ｑ Ｔ Ｈ 仿真器上面进行调试 。 及 听 到 门铃继 电器 和锁 继 电器 吸 合 、 释放 的声音 。检测 完 毕 以后 ，
引言
锁 的功 能 。
如今 ， 单 片 机 已被越 来 越 多 的应 用 于 防 盗系 统 中 。如 何 实现
２ ． ５ 按键 识 别 子 程 序 ， 主 要 是用 来 识 别 用户 在 键 盘 上所 设置
家庭防盗这一 问题变得尤其突出。电子密码锁 由于其保密性高 ， 使用灵活性好 ， 安全系数高， 受到了广大用户的喜爱。
件 部 分设 计 与 调试 。
２ ． １ ０毫秒延时子程序 ， 主要是在用户进行密码操作的时候 ，
以防 止恶 意 的试 探 密码 和密 码 输 入 有 错 的 时候 起 到有 效 的保 护 ，
该系统 的软件 设计分为以下几个子程序模块 ： 主程序调用 ， 红外接收解码 子程序 ， 初始化显示子程序， 修改密码块子程序 ， 按
红外遥控密码锁的设计与实现
红外遥控密码锁的设计与实现
1 引言
根据用户的要求和需要，主要为了解决当前市场上无遥控密码锁的问题，以提高门禁系统的可靠性和安全性，适应市场需要而设计的该红外红外遥控密
码锁系统。
该系统具有普通电子密码锁功能的同时，还增加了遥控功能。
该锁
采用6 位数作为密码，总密码组有106 组，完全满足用户对密码安全性高的要求。
该系统具有较强的实际应用价值，所涉及的技术包括：红外载波数据传输
技术、单片机控制技术、红外遥控系统编码及译码技术、电路设计与演示板制
作技术等。
2 系统硬件设计与实现（单元电路设计）
2.1 硬件结构系统以单片机AT89C51RC 为核心。
系统结构框 2.1.1 电源部分设计
本系统的电源部分使用LM7805 芯片进行稳压后提供单片机5V 的电压。
其电源部分电路的设计如该电源部分电路，使用四个1N4004 二极管构成整流桥，可以输入直流或是交流9V 电源，然后再通过7805 稳定到5V 供单片机工作。
固定式三端稳压电源7805 是由输出脚Vo，输入脚Vi 和接地脚GND 组成，它的稳压值为+5V，它属于LM78XX 系列的稳压器，输入端接电容可以进一步
的滤波，输出端也要接电容可以改善负载的瞬间影响，电路的稳定性也比较好。
2.1.2 红外接收头部分和LED 显示部分设计
红外信号接收部分是使用KS38BL 红外接收头实现的，其电路如如2.1.5 密码存储部分的电路设计
为了保存用户设置的密码，该系统使用AT24C04 用来保存用户设置的。
红外线遥控电子密码锁
惠州学院第二届电子设计大赛作品展示
作品名称：红外线遥控电子密码锁
创作时间：2006年4月15日
指导教师：王健海
作者：计算机科学系03级5班林鑫华、林玉华、严沛雨作品简介：
本设计大赛中，我们设计并实现了一个红外线遥控密码锁。
我们设计的基本目标是实现密码锁的开启，密码的修改和存储，以及输错密码的自动报警。
本锁采用单片机作为控制核心，由红外遥控发送和接收、单片机控制和显示、开锁和报警等模块组成。
本锁具有操作简易，使用方便，保密性好等的特点，可广泛应用于民用门。
本设计的红外线电子密码锁是将红外遥控技术和单片机应用相结合的一种方案。
它具有控制开启功能，即通过输入正确密码来开启密码锁；具有修改密码功能，即通过红外线遥控器来修改密码；具有锁定功能，即当输入三次密码错误时系统处于锁定状态。
它的优点是以单片机为控制核心，采用软件编程来实现密码锁的功能，电路设计简单，价格便宜。
所获奖项：三等奖。
红外遥控电子密码锁文献综述
文献综述——基于单片机的红外线遥控电子密码锁前言随着现今科学技术的不断发展和人们生活水平的提高。
人们对于自身的生命财产安全意识越来越高。
其中，如何进行家庭防盗的问题就越来越突出了。
现在大多数家庭还在使用传统的机械锁来进行防盗，传统机械锁由于设计理念的不完善和构造简单。
防盗性能很低，盗窃高手只需要一些小小的工具就能把这些机械锁打开，所以每年被盗事件频频发生，人们的财产损失非常严重。
这就催生了密码锁。
密码锁由于其安全性较高、功耗低、易操作等特点。
逐渐别市场所接受。
电子密码锁是其中的佼佼者，相比较其他的密码锁，比如指纹识别、IC卡辨认等。
这些密码锁在安全性上还是比较可行的。
但是这些产品主要还是适用于类似保险柜（箱、门、柜）。
如果用于公共场合的话，容易损坏、丢失等。
再加上起成比较高，这样就大大的限制了这类产品的推广。
而电子密码锁由于安全性高、操作简单、成本低、适用范围广等特点，成为这类电子防盗产品的主流。
但是传统的密码锁的不足之处是将操作键盘固定在门上，这就使得用户的操作缺少屏蔽性。
容易泄露同行指令。
而遥控密码锁就克服了这种缺陷，它不仅难以被盗用，而且对其操作具有相当的屏蔽性。
一、国内外研究状况随着科学技术的不断发展，红外线技术无论是在国内还是国外都已经相当的成熟了，相比其他的传输方式，红外线传输数据的方法既方便又实惠。
而红外线遥控的优点也日渐突出。
它具有控制内容多、抗干扰能力强、低功耗、低成本等优点。
将红外线遥控技术用于电子密码锁系列，会使得电子密码锁的安全性、隐蔽性、操作性更高。
因此，红外线遥控电子密码锁是一种非常理想的门禁系统密码锁。
二、选题意义由于现在使用的传统锁安全性低，钥匙容易被复制。
导致财产和人身安全受到威胁。
而一般的电子密码锁的操作屏蔽性较低，同样也容易被盗窃指令，安全性和实用性也不是最好的。
遥控电子密码锁就克服了这些困难，它的操作屏蔽性很高，不容易被窃取密码。
且操作简单快捷。
所以电子遥控密码锁的实用性是非常高的。
基于单片机的红外电子密码锁的设计
基于单片机的红外电子密码锁的设计基于单片机的红外电子密码锁的设计随着科技的发展，红外电子密码锁逐渐取代传统的机械密码锁成为了门禁系统中的主流。
红外电子密码锁通过红外线传输数据，使得开锁变得更加智能化、快速化，而且提高了安全性，防止了密码泄露以及密码碰撞的问题。
本文将介绍一种基于单片机的红外电子密码锁的设计方案。
一、系统方案本设计采用C51单片机为控制器，红外线信号接收模块作为主控，驱动步进电机控制门锁的开关，使得门的开关更加方便快捷，并提高了安全性。
电路运用了ISP编程器，通过USB 接口与电脑连接，并通过Keil软件编写程序上传到控制器中，以控制系统的整体运行流程。
二、硬件设计1. 单片机选型本设计中，选用51系列单片机控制器Atmel AT89C51，其具有内部FLASH可编程存储器，可在编程过程中对程序进行修改，更加便于控制器程序的更新维护。
同时，该单片机具有多种外设接口，包括计数器、定时器、串口等，便于实现控制器与各种传感器、执行器的互联。
2. 电源设计本系统使用直流12V供电，其中12V正极接单片机VCC，负极接GND，同时将12V作为步进电机的电源。
在电路中使用L7805稳压电源，将电压稳定输出为5V供给单片机芯片和红外线传感器等其他模块。
3. 红外线接收模块在门锁上方适当放置一个2150nm红外线传感器模块，以接收红外线信号并将其转化为数字信号。
这里采用的是RS232接口连接，将红外二极管所收到的红外线信号交给MCU进行处理。
4. 步进电机为实现门的自动开启关闭，本设计采用了步进电机驱动门锁的开关。
步进电机与单片机控制器的连接采用的是四线步进电机驱动电路。
其中，两根草绿色和橙色的线为电机的控制线，将其接入单片机P3口中，蓝色和红色的两根线分别为电机的两个电极，将它们接到电机驱动器的两个对应通道上。
三、软件设计1. 开发环境本设计所需的IDE使用Keil 4.0集成开发工具，同时也需要用到AT89C51单片机的ISP编程器，将程序下载到MCU板上。
红外遥控密码锁的设计
/WR
外部数据存储器写选通
P3.7
/RD
外部数据存储器读选通
表1.1
RST:复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间
ALE/PROG:当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6，因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
图2-4红外接收框图
2.2.2红外发射信号的编码
遥控器信息码是由AT89C51单片机的定时器T1调制成38.5KHZ红外载波信号，而关键是它的编码，在这里遥控器的编码采用脉冲个数编码格式，不同的脉冲个数代表不同的操作码信息，最少为2个脉冲（采用2个），其它信息码的脉冲个数逐个递增。为了使接收尽量可靠，第一位码宽为3ms，其余码宽为1ms，码间距为1ms，遥控码数据间隔大于10ms。遥控器上每个键都有唯一的一个键号，单片机通过查得按下键的键值发约定个数的脉冲。遥控器的编码格式如图2-5所示。
图2-3红外发射框图
接收时如图2-4所示，利用P3.2口（外部中断0）的下降沿触发中断来接收信号，并通过P3.3口来判断高低电平。外部中断0的中断服务程序的功能是：由接收第一位码的下降沿触发中断后，对第一位（起始位）码的码宽进行验证。若第一位低电平码的脉宽小于2ms，将作为错误帧处理。当间隔位的高电平脉冲宽大于3ms时，结束接收，然后根据累加器A中的脉冲数，执行相应的功能操作。
一帧信号 两帧信号间隔 一帧信号
115个 38个 38个 115个 38个
… … …
3ms 1ms 1ms 至少为10ms 3ms 1ms 1ms
图2-5遥控器编码图
2.2.3红外接收信号的解码
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11
液晶显示电路
3.4 开锁电路
开锁电路由三极管、继电器、绿色 发光二极管组成，低电平有效。按下键 盘开锁键进入开锁模式，正确输入6位密 码，按下“OK”键之后，单片机对输入 密码与设定密码进行对比，对比正确， 则P27发出低电平，使三极管Q3导通，从 而使得继电器RL吸合，并由继电器控制 使得门禁得电打开。此设计中，若是有 开锁动作，则绿色LED灯亮。
P33 P32
13 12
INT1 INT0
P35 P34
15 14
T1 T0
+5
31 RE SET
P37 P36
17 16
RD WR
8052
J2 +5 1K x 8
P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07
39 P00 38 P01 37 P02 36 P03 35 P04 34 P05 33 P06 32 P07
7
P1 7
8
P3 3
13
P3 2
12
P3 5
15
P3 4
14
+5
31
19 18
9
P3 7
17
P3 6
16
P1 0/T P1 1/T P1 2 P1 3 P1 4 P1 5 P1 6 P1 7
U1
INT 1 INT 0
T1 T0
EA / VP
X1 X2
R ESE T
RD WR
80 52
P0 0 P0 1 P0 2 P0 3 P0 4 P0 5 P0 6 P0 7
J2 1K x 8
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 P3 0 11 P3 1 30 29
3.3 液晶显示电路
液晶采用1602，LCD1602 可显示两 行英文字符，并且内带 ASCII 字符库。 LCD1602 模块内部可以完成显示扫描， 单片机只要向 LCD1602 发送命令和显 示内容的 ASCII 码。
红外接收电路
C1
+5V 22
R3
C2
4K7
Y1 11. 0592M
J1
3
2
1
GND
HS0038
22
P32
+5
S16 RE SET C5
1UF
R4
R5
470
1K
U1
P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17
1 2 3 4 5 6 7 8
P10/ T P11/ T P12 P13 P14 P15 P16 P17
3. 硬件电路设计
3.1 红外接收原理及其电路
本设计采用一体化红外线接收头，它是一种 集红外线接收和放大于一体，不需要任何外接元 件，就能完成红外线接收和输出与TTL电平信号相 兼容的电信号的所有工作，它适合于各种红外线 遥控和红外线数据传输。
工作时红外接收头接收到遥控器发出的红外 线控制信号，然后把这个信号转换成电信号，传 到单片机中，利用单片机对这个信号进行解码， 主要就是判断高电平持续时间，获得键值。
本设计存储器采用AT24C02，它是一个串行 E2PROM具有I2C总线接口功能，功耗低，宽 电源电压(根据不同型号2.5～6.0V)，工作 电流约为3mA，静态电流随电源电压不同为 30μA～110μA。 I2C通讯方式：
8
+5
存储电路
R2 4K7
P1 2 P1 1
P1 0
R1 4K7
A T2 4 C X X
红外遥控电子密码锁
目录
1 设计方案 2 功能实现 3 硬件电路设计 4 软件设计
1. 设计方案简介
本设计是以STC89C52为控制芯片；红外信 号从红外遥控器遥控发出，用一体化红外 接收管HS0038接收；密码储存在外部储存 器AT24C02中；用LCD1602显示用户的操作 结果；通过开锁电路演示开锁。
1 2 3 4 5 6 7 8 9
P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27
21 P20 22 P21 23 P22 24 P23 25 P24 26 P25 27 P26 28 P27
RXD TXD AL E/P PSEN
10 P30 11 P31 30 29
3.2存储电路及其工作原理
开锁电路
4. 软件设计
本设计的软件主要分两大类： 1、各模块的驱动程序
1）液晶驱动程序 2）AT24C02驱动程序 3）红外接收头驱动程序 2、人机交互界面程序 1）密码接收程序 2）开锁程序 3）密码修改程序
14
主程序流程图
密码接收子程序
17
开锁程序流程图
18
密码修改流程图
•
1、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。20.1 2.1120. 12.11Fr iday, December 11, 2020
P2 0 P2 1 P2 2 P2 3 P2 4 P2 5 P2 6 P2 7
R XD TX D A LE/ P PS EN
+5
39 P0 0 38 P0 1 37 P0 2 36 P0 3 35 P0 4 34 P0 5 33 P0 6 32 P0 7
21 P2 0 22 P2 1 23 P2 2 24 P2 3 25 P2 4 26 P2 5 27 P2 6 28 P2 7
键盘输 入
红外接收 模块
AT24C02 存储器
STC89C52 单片机
液晶1602显示 开锁电路
硬件结构示意图
2.实现功能
以AT89S52单片机作为主控芯片，设计合理的外围电路， 从而构成电子密码锁系统，并对主控芯片编程实现以下功 能： (1)输入正确密码后开锁。用户按开锁键进入开锁模式， 正确键入6位密码，实现开锁。 (2)用户可随时更改开锁密码。用户按SET键，进入密码设 置模式，可设置6位新密码。但要求先正确输入当前密码， 然后输入新密码，以防用户误操作，需再次输入新密码进 行确定。 (3)提示输入密码位数。设计有LCD显示电路，只显示位数 不是数字。 (4)防盗报警。当用户输入错误密码时，会提示输入错误。 当用户连续3次输入密码错误时，会自动声光报警，以增 加防盗安全系数。 (5)遥控功能。实现一定距离的遥控操作开锁，在车库仓 库等应用广泛，用户不需要下车，只需遥控操作，键入正 确密码开锁。
5 6 7 8
SD A V SS SC L A 2 WP A1 V CC A 0
4 3 2 1
A T2 4 C X X
C1
22 Y1 1 1 .0 5 9 2 M
C2
22 +5
S1 6 R ESE T
C5 1UF
R4 47 0
R5 1K
P1 0
1
P1 1
2
P1 2
3
P1 3
4
P1 4
5
P1 5
6
P1 6