新型红外遥控密码锁的研究与设计

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1、石家庄经济学院学生科研基金一般支持项目( X Y 2 0 0 7 11 ) 新型红外遥控 密码锁的研究与设计 石晶晶李亚梅石家庄经济学院信息工程学院0 5 0 0 3 t 钕妻 1 髑 本文采用的是单片机A T 8 9 C 2 0 5 1 与P T 2 2 6 2 2 27 2 编解码芯片相结合的方式设计的红外线 遥控密码锁，实现了密码开锁、防止多次试 探报警、智能修改密码等功能，它具有电路 简单、安全可靠、成本低廉等特点。 洪键词 懑 单片机；P T 2 2 6 2 2 27 2 ；密码锁；红外线遥控 冲圈分类号：T P 27 5馕 流献标识码t ，、，x 如“_ 妇“ m 锄w 磁 引言

2、随着人们生活的提高和安全意识的加 强，各种系列的防盗门广泛进入人们的生 活和工作，因而防盗门锁系统的安全性方 便性就变得至关重要。当前市场上的大部 分都是钥匙的，它最大的缺点是其钥匙很 容易被复制或盗用，而传统的密码锁不管 是机械的还是电子的其共同的不足就是将 操作键盘固定在门上，这就使得用户在操 作时缺少隐蔽性，而且j T 能被小偷随机捕 捉密码开门。针对这种情况，本文设计了一 种新型的红外遥控密码锁。 本设计是将红外遥控技术与单片机控 制相结合的一种方案。科技的进步使得红 外遥控技术已日趋成熟，它不仅控制内容 多，响应速度快，抗干扰能力强，而且低功 耗，低成本，将它用于以微电脑( 单片机)

3、 为核心的密码锁，不仅具有较强的隐蔽性、 保密性，还能实现密码开锁、防止多次试探 报警、智能修改密码等功能。 1 系统硬件设计与实现 本文设计的红外线遥控密码锁主要是 由发射模块、接收模块和控制模块三部分 构成( 如图1 ) 。发射模块又由指令键、指 令信号产生电路、调制电路、驱动电路及红 图1 系统总体框图 图3 键盘编码电路 外发射器件组成，当指令按键被按下，发射 电路可以通过红外发光二极管输出一定数 量被调制的载波脉冲信号。接收模块由红 外接收原件、前置放大电路、解调整形电路 组成，当接收器件收到发射器的红外指令 信号时，它将红外信号变成电信号，然后经 放大、解调、整形、解码处理后还原出

4、键码 信号并送入单片机；控制模块主要由单片 机、继电器、报警电路等组成，单片机接收 到键码信号后，先进行键码识别处理，再根 据按键控制密码锁的工作。 1 1 红外线发射模块 红外发射模块( 如图2 ) 是基于编码芯 片P T 2 2 6 2 的扩展电路设计。它将载波振荡 器、编码器和发射单元集成于一身，从它发 出的编码信号由：地址码、数据码组成一个 完整的码字在本设计中地址码由地址编 码线P i n 卜P i n 8 ( A 0 一A 7 ) 的状态( 。0 ”、 。1 ”、“开路”) 决定，它必须与接收模块解 码芯片P T 2 2 7 2 的地址码状态完全相同；数 据码由p i n l 0

5、一P i n l 3 ( D 0 - D 3 ) 的状态( “0 ”、 “r ) 决定，由于本设计的1 2 键的遥控器为 需要l2 个通道才能完成按键的不重复编 码，而P T 2 2 6 2 芯片本身只留有四个通道 ( D O D 3 ) ，所以在设计中选用1 6 4 编码电 路( 两片7 4 1 s 1 4 8 构成) 将其扩展为1 6 个通 道( 如图3 ) ，以满足按键需要。设定的地 址码和数据码从1 7 脚串行输出，作用于三 极管T 的基极，由T 驱动红外发光二极管 发出调制载波红外线脉冲。在没有键按下 时，P T 2 2 6 2 不接通电源，其1 7 脚为低电 平，所以3 l5 M

6、H z 的高频发射电路不工 作，这样达到了节能的目的，当有键按下 时，P T 2 2 6 2 上电工作，其第1 7 脚输出经 调制的串行数据信号，当1 7 脚为高电平期 图2 红外线发射模块 图4 接收模块 泰8 造中国科技信息2 0 0 8 年第19 期 C H I N AS C I E N C EA N DT E C H N O L O G YI N F O R M A T I O NO c t 2 0 0 8 一高 间3 1 5 M H z 的高频发射电路起振并发射等 幅高频信号，当1 7 脚为低平期I u J3 1 5 M H z 的高频发射电路停止振荡，所以高频发射 电路完全受控于P

7、 T 2 2 6 2 的1 7 脚输出的数 r b ) 图5 主流程图 字信号，从而对高频电路完成幅度键控 ( A S K 调制) 相当于调制度为1 0 0 的调幅。 1 2 红外线接收模块 如图4 ，在接收电路中，由解码芯片 P T 2 2 7 2 及其扩展电路完成对调制编码信号 的接收、前置放大、解调整形、脉冲解码， 然后可直接从p i n l 0 一P i n l 3 ( D O D 3 ) 端 输出解码后的四位二进制键码。该系统中 选用具有锁存功能的P T 2 2 7 2 ，它输出端一 直保持原来状态，直到接收到新的信号输 入，为保证正常通信，P T 2 2 7 2 的编码线 P i

8、n l - P i n 8 ( A 0 一A 7 ) 的状态必须与编码芯 片P T 2 2 6 2 的状态完成一致。本设计中单片 机是通过中断方式来响应按键的，当解码 芯片P T 2 2 7 2 接收到信号后，其地址码经过 比较核对一致后，数据脚p i n l 0 一P i n l3 ( D 0 - D 3 ) 输出其相应的键码，与此同时V T 脚输出高电平，经反相器B l 后向C P U 提中 断。C P U 响应后，从由7 4 1 s 3 7 3 构成的缓冲 器读取键码值，然后C P U 根据接收的键码 执行相应操作，实现密码锁的各种功能。 1 3 锁控制模块 锁控模块主要由主控C P U

9、 部分、报警 电路和继电器驱动部分。主控C P U 部分本 系统采用的是单片机A T 8 9 C 2 0 5 l ，它在程 序的控制下，接收用户通过遥控器输入的 键值，把这些信号进行汇总运算，并实时的 发出各种控制指令，来控制密码锁的协调 运行。报警电路是以5 5 5 芯片为核心设计 嘴堪上接第15 4 页 实现。主要是利用P L C 的断电保持继电器 来记忆哪些设备处于运行状态，只要不是 按下停车按钮或热继电器动作，所造成的 接触器释放，在外部断电延时继电器所允 出 出 许的时间内电源得以恢复时，能够立即自 起动主机。由于是作用多台电机回路的集 中控制，因此选用两只同样的外部时间继 电器以提

10、高t 作的町靠性。 4 、运用实例 根据我厂生产的实际情况，由工艺和 电气上根据工艺需要和电源容量提出需瞬 时再启动的台数，在充分考虑安全的前提 酃荆r 件m 呻 0 0 0 10 0 2 i0 0 30 0 d P L C 1 0 0 0 I I1 0 6 1 1c o l1 0 0 2i 表1 的，并有单片机P 1 0 状态决定其工作。 2 系统控制模块程序设计 该系统软件部分的设计基干汇编语言， 采用模块化结构，以使程序易于修改、调试 和升级，本设计是采用I N T 0 中断来响应按 键的。软件系统主要包括主程序( a ) 、按键 中断服务程序( b ) 、修改密码子程序、报警 子程序等

11、模块。其程序流程如图5 。 3 结束语 本系统充分利用了红外线通信的可靠 性以及单片机控制的稳定性，具有成本低， 功耗低，安全性能可靠，使用方便的特点， 可适用于许多不同的场合，而且适合于大 批量生产，对于提高生产厂家的市场竞争 力有很火的推动作用。 参考文献；蘑 4 - - T i 民M C S - 5 1 单片机应用系统设计 M 北京：航空航天大学出版社1 9 9 0 2 肖景和，赵键红外线释放电与超声波 遥控电路 M 北京：人民邮电出版社2 0 0 3 5 吴春国，李文石单片机控制电子锁技 术剖析 J 东北林业大学学报2 0 0 2 ，( 5 ) 4 胡汉才单片机原理及其接口技术清 华大

12、学出版社1 9 9 5 作者简介霪 石晶晶男( 19 8 6 一) 石家庄经济学院本 科在读。 下，我们采用了图2 的控制同路，表l 是采 用前和采用后由于电网电压波动造成我厂 系统停车次数的对比表。 采用此种技术后，历经三年共2 3 次电 网电压波动均未对生产造成大的影响，运 行情况理想，安全可靠。 5 结束语 在供电系统无法保证不发生电网电压 波动的情况下，可结合实际情况采用不同 的断电延时再启动技术，以确保生产的连 续稳定，取得很好的经济效益。 参考文献 蓬 1J 电世界第5 0 0 期 2 化工安全与环境2 0 0 1 年笨2 9 期 5 电气市场2 0 0 0 年9 月刊 2 0 0

13、 3 钲2 0 0 4 生2 0 0 ：3 芷2 0 0 6 笠2 0 0 7 年 电压波动i k 敛f 次) f 由变电所，散机提 l l81 076 供J 解决措施无采用延时自启动 系统停车次数f 次)95000 星羞 新型红外遥控密码锁的研究与设计新型红外遥控密码锁的研究与设计 作者：石晶晶， 李亚梅 作者单位：石家庄经济学院信息工程学院,050031 刊名： 中国科技信息 英文刊名：CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)：2008，(19) 引用次数：0次 参考文献(4条)参考文献(4条) 1.何立民 MCS-51单片机应用系统设

14、计 1990 2.肖景和.赵键 红外线释放电与超声波遥控电路 2003 3.吴国春.李文石 单片机控制电子锁技术剖析期刊论文-东北林业大学学报 2002(3) 4.胡汉才 单片机原理及其接口技术 1995 相似文献(10条)相似文献(10条) 1.期刊论文 宋娟.李庆锋 基于编/解码器技术实现PC机与单片机间的通信 -河南机电高等专科学校学报2006,14(6) 使用编/解码器实现的PC机与单片机的通信技术,实现PC机与单片机大范围长距离的通信.需要在PC机和单片机上分别配置编码器和解码器,以便完成 数据信息的发送和接收.巧妙利用了微型打印机并行接口,因而即容易实现又简单方便. 2.期刊论文

15、王春武.刘春玲.姜文龙.刘春影 基于单片机的无线智能窗帘控制器的设计 -吉林师范大学学报(自然科 学版)2010,31(1) 本文以单片机为控制核心,基于PT2262/2272无线收发模块,实现了窗帘的无线远程智能控制.该控制器通过高频无线收发模块实现了遥控窗帘的开合 控制;根据外部光线强弱实现自动开关窗帘;根据设定时间自动完成开关过程;通过语音播报当前环境温湿度信息以及当前工作状态,并可以实现一个遥控 器控制多台分机.该系统具有抗干扰能力强、结构简单、性能稳定,一机多用,成本低廉,利于推广等特点,能够满足智能家居需求,具有良好的市场应用前 景. 3.期刊论文 黄亮.HUANG Liang 基

16、于STC12C2052单片机的软件解码器设计 -常州工学院学报2008,21(1) 在遥控领域中,PT2262/2272是最常用的编解码芯片之一,但这两种芯片在应用中必须对地址进行统一编码,配对使用,这在很大程度上影响了其应用的 灵活性.文章通过对PT2262波形特征的分析,对采用STC12C2052单片机进行软件解码及学码的方案,给出了具体的软、硬件设计. 4.期刊论文 林珠妹.LIN Zhu-mei 利用防盗器完成无线串行通信 -三明高等专科学校学报2004,21(2) 介绍了一种用电子市场常见的防盗器产品完成无线串行通信的方法,可用于单片机的快速开发,完成计算机与单片机的简单串行无线通信. 5.期刊论文 陈龙.秦会斌.周庆华 可编程无线电遥控多通道开关系统的设计 -半导体技术2004,29(9) 介绍了一种可编程无线电遥控多通道开关系统的设计方法,详细阐述了其组成结构和工作原理.该方法采用芯片组PT2