红外遥控密码锁的设计开题报告
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[6]白英彩主编微型计算机常用芯片手册上海科学技术出版社出版
[7]谢宜仁主编单片机实用技术问答人民邮电出版社出版
[8]刘必虎主编中小规模集成电路的原理与应用上海科技出版社出版
二 国内外研究现状
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。而设计的红外遥控密码锁系统能提高门禁系统的可靠性和安全性,适应市场需要。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。
电信学院毕业设计开题报告
姓 名
张磊
专 业
电子信息科学与技术
班 级
四班
学 号
08260419
指导教师
缑新科
题目类型
G
题 目
红外遥控密码锁的设计
一 选题背景及目的
在日常的生活和工作中,住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。若使用传统的机械式钥匙开锁，人们常需携带多把钥匙,使用极不方便,且钥匙丢失后安全性即大打折扣。随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。
2.总体方案
2.1系统结构图
图1遥控发射结构框图
图2主机接受结构框图
2.2整体设计
本设计主要是以AT89C51单片机为核心，硬件设计电路主要由4×4矩阵键
盘、MAX72214芯片、数码管、发光二级管、LED、电磁继电器、报警器等组成，并具有两大部分的软件设计，包括遥控发射和主机接收部分。通过定时器T1（P3.5）口，利用定时中断来发射信号。定时器1中断服务程序的功能是：红外管发射的信号需经过高频（采用38KHZ）调制载波才可发射出去，利用定时器1的定时作用，在发射高频脉冲时，通过定时对P3.5口的取反的操作，使发射信号调制成38KHZ的高频，再经过红外发射二级管发射，发射距离为8-10米。接收时利用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。
随着人们对安全的重视和科技的发展，许多电子智能锁（指纹识别、IC卡辨认）已在国内外相继面世。但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡，只能适用于保密要求的箱、柜、门等。而且指纹识识别器若在公共场所使用存在容易机械损坏，IC卡还存在容易丢失、损坏等特点。加上其成本较高，一定程度上限制了这类产品的普及和推广。鉴于目前的技术水平与市场的接收程度，电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。
在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码源自文库逐渐代替传统的机械式密码锁，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，使密码锁无论在技术上还是在性能上都大大提高一步。随着大规模集成电路技术的发展，特别是单片机的问世，出现了带微处理器的智能密码锁，它除具有电子密码锁的功能外，还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性，应用日益广泛。
五 方案选择
1.方案比较
方案一
采用AT89C51作为发射部分和接收控制部分的核心，采用1602来实现LCD液晶显示，可以实现设计任务的要求。
方案二
同样 采用AT89C51作为发射部分和接收控制部分的核心，但在显示部分采用六个LED7段数码管显示，对密码也有一定保密性，可实现设计任务要求。
由于方案2更贴近我们所学知识，并且LED成本较低，所以选择方案2.同时，采用MAX7221对单片机接口进行扩展，这样占用单片机接口较少，不用对单片机进行内从扩展，软件编程方便。
三课题研究方法及设计依据
本设计是基于单片机为控制核心的红外线遥控密码锁，它具有安全可靠、成本低廉、连接方便、简单易用、结构紧凑等特点。红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段，采用红外线作为传输媒介进行数据通信是一种既方便又经济实用的选择，在小型移动设备中得到了广泛的应用。红外通讯一般采用光波波长范围为850~900nm的红外线。本文所设计的红外遥控密码锁是以红外线作为载波，将数码指令信号调制到载波上，然后通过红外发射二极管发射出去；接收端接收到调制信号后将经过限幅、滤波、解调等过程还原出原数码指令信号。该信号通过控制电路可以控制密码锁闭合和开启。
六 毕业设计（论文）的主要参考文献和技术资料
[1]王新赽蒋富瑞实用计算机控制技术山东科学技术出版社，1994
[ 2 ]何立民主编单片机应用技术选编（第五册）北京：北京航空航天大学出版社，2000
[3]窦振中PIC系列单片机原理北京：北京航空航天大学出版社，1998
[4]王道宪Microchip PIC系列单片机原理、应用与开发国防工业出版社，2003[5]邓洪峰林林叶学PIC单片机扩展HD7279A键盘显示接口的新方法南昌航空工业学院学报（自然科学版），2003年12月
四设计要求
能够实现在主机上的修改密码、开锁、关锁、显示以及报警等功能本机处理部分可以实现密码设置和修改、主机按键开锁、按键提示、密码错误报警、超次提示、遥控开锁和按键之间超过3 s自动复位等所有的功能。；在从机上实现遥控开锁。按系统功能划分，可分为主机和从机（遥控器）两大部分。主机部分由单片机、键盘、工作指示灯、红外接收头、数码管、电磁控制锁以及报警器等组成。从机部分由单片机、键盘、工作指示灯、红外发射二级管、数码管等组成。利用51单片机的定时器中断以及外部中断的原理，通过软件上编码将信号调制成38kHZ的载波经红外线向接收装置发送；同样在接收部分运用软件上的解码程序来识别接收信号。
[7]谢宜仁主编单片机实用技术问答人民邮电出版社出版
[8]刘必虎主编中小规模集成电路的原理与应用上海科技出版社出版
二 国内外研究现状
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。而设计的红外遥控密码锁系统能提高门禁系统的可靠性和安全性,适应市场需要。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。
电信学院毕业设计开题报告
姓 名
张磊
专 业
电子信息科学与技术
班 级
四班
学 号
08260419
指导教师
缑新科
题目类型
G
题 目
红外遥控密码锁的设计
一 选题背景及目的
在日常的生活和工作中,住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。若使用传统的机械式钥匙开锁，人们常需携带多把钥匙,使用极不方便,且钥匙丢失后安全性即大打折扣。随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。
2.总体方案
2.1系统结构图
图1遥控发射结构框图
图2主机接受结构框图
2.2整体设计
本设计主要是以AT89C51单片机为核心，硬件设计电路主要由4×4矩阵键
盘、MAX72214芯片、数码管、发光二级管、LED、电磁继电器、报警器等组成，并具有两大部分的软件设计，包括遥控发射和主机接收部分。通过定时器T1（P3.5）口，利用定时中断来发射信号。定时器1中断服务程序的功能是：红外管发射的信号需经过高频（采用38KHZ）调制载波才可发射出去，利用定时器1的定时作用，在发射高频脉冲时，通过定时对P3.5口的取反的操作，使发射信号调制成38KHZ的高频，再经过红外发射二级管发射，发射距离为8-10米。接收时利用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。
随着人们对安全的重视和科技的发展，许多电子智能锁（指纹识别、IC卡辨认）已在国内外相继面世。但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡，只能适用于保密要求的箱、柜、门等。而且指纹识识别器若在公共场所使用存在容易机械损坏，IC卡还存在容易丢失、损坏等特点。加上其成本较高，一定程度上限制了这类产品的普及和推广。鉴于目前的技术水平与市场的接收程度，电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。
在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码源自文库逐渐代替传统的机械式密码锁，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，使密码锁无论在技术上还是在性能上都大大提高一步。随着大规模集成电路技术的发展，特别是单片机的问世，出现了带微处理器的智能密码锁，它除具有电子密码锁的功能外，还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性，应用日益广泛。
五 方案选择
1.方案比较
方案一
采用AT89C51作为发射部分和接收控制部分的核心，采用1602来实现LCD液晶显示，可以实现设计任务的要求。
方案二
同样 采用AT89C51作为发射部分和接收控制部分的核心，但在显示部分采用六个LED7段数码管显示，对密码也有一定保密性，可实现设计任务要求。
由于方案2更贴近我们所学知识，并且LED成本较低，所以选择方案2.同时，采用MAX7221对单片机接口进行扩展，这样占用单片机接口较少，不用对单片机进行内从扩展，软件编程方便。
三课题研究方法及设计依据
本设计是基于单片机为控制核心的红外线遥控密码锁，它具有安全可靠、成本低廉、连接方便、简单易用、结构紧凑等特点。红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段，采用红外线作为传输媒介进行数据通信是一种既方便又经济实用的选择，在小型移动设备中得到了广泛的应用。红外通讯一般采用光波波长范围为850~900nm的红外线。本文所设计的红外遥控密码锁是以红外线作为载波，将数码指令信号调制到载波上，然后通过红外发射二极管发射出去；接收端接收到调制信号后将经过限幅、滤波、解调等过程还原出原数码指令信号。该信号通过控制电路可以控制密码锁闭合和开启。
六 毕业设计（论文）的主要参考文献和技术资料
[1]王新赽蒋富瑞实用计算机控制技术山东科学技术出版社，1994
[ 2 ]何立民主编单片机应用技术选编（第五册）北京：北京航空航天大学出版社，2000
[3]窦振中PIC系列单片机原理北京：北京航空航天大学出版社，1998
[4]王道宪Microchip PIC系列单片机原理、应用与开发国防工业出版社，2003[5]邓洪峰林林叶学PIC单片机扩展HD7279A键盘显示接口的新方法南昌航空工业学院学报（自然科学版），2003年12月
四设计要求
能够实现在主机上的修改密码、开锁、关锁、显示以及报警等功能本机处理部分可以实现密码设置和修改、主机按键开锁、按键提示、密码错误报警、超次提示、遥控开锁和按键之间超过3 s自动复位等所有的功能。；在从机上实现遥控开锁。按系统功能划分，可分为主机和从机（遥控器）两大部分。主机部分由单片机、键盘、工作指示灯、红外接收头、数码管、电磁控制锁以及报警器等组成。从机部分由单片机、键盘、工作指示灯、红外发射二级管、数码管等组成。利用51单片机的定时器中断以及外部中断的原理，通过软件上编码将信号调制成38kHZ的载波经红外线向接收装置发送；同样在接收部分运用软件上的解码程序来识别接收信号。