红外遥控电子密码锁

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1、湖南工业大学Hunan Industry 毕业实践类 别： 题 目： 红外遥控电子密码锁的设计 系 名 称： 专业及班级： 学生姓名： 学 号： 指导老师： 完成时间 2010 年 6月 28日 湖南工业职业技术学院 毕业实践任务书 系 名 称 ： 专业及班级 ： 学生姓名： 学 号 ： 毕业实践题目： 红外遥控电子密码锁 指 导 教 师： 教研室主任： 系 主 任： 2010 年 12月 28 日毕业实践课题及任务课题简介本系统为由51系列单片机实现的控制电路，具有按键指示，输入错误提示、密码有效指示，控制开锁、控制报警、遥控开锁等功能，可在意外泄密的情况下及时修改密码，具有保密性强、灵活性

2、高，适用范围广，特别适合家庭、宾馆、私家车库等场所。功能有能实现本机键盘开锁，能实现遥控开锁，遥控距离810米，能有效保护用户密码，密码输入出错能立即报警。课题任务要求1系统采用51系列单片机控制。2画出该系统的硬件电路图，确定各种元器件的型号。3画出主程序流程图和各个子程序流程图，编写该系统的程序（用汇编语言编写）。4分别进行软件、硬件和系统调试。5按“毕业实践规范”，撰写毕业实践报告。进程安排暑 假: 根据课题要求，查阅相关资料、参考书，进一步加深对毕业实践课题的理解和认识；完成开题报告，并写出毕业实践的摘要及目录；第17周：根据课题要求，设计硬件电路，并写出工作原理；设计软件流程及编写程

3、序，并对程序进行注释；第18周：进行硬件及软件安装、调试及软硬件联调；第19周：课题资料的整理、修改、完善、装订，并参加答辩。参考资料1、楼然苗.单片机课程设计指导.北京航空航天大学出版社，2007年.2、彭为.单片机典型系统设计.电子工业出版社，2006年.3、吴国经.单片机应用技术.中国电力出版社，2004年.4、戴佳.51单片机C语言应用程序设计实例精讲.电子工业出版社，2007年.5、朱清慧.PROTEUS教程.清华大学出版社，2008年.摘 要 红外电子密码锁是一种以高强度密码序列为基础，在单片机上实现的密码开关。它以红外光作为信息媒体，从而实现了遥控，也可以配备一个结构简单的接触式

4、通讯接口，坚固并且防损。该锁具有使用方便、操作简单、价格低廉等特点，给人们的生活带来了极大方便。本文介绍由51系列单片机实现的控制电路，具有按键指示，输入错误提示、密码有效指示，控制开锁、控制报警、遥控开锁等功能，可在意外泄密的情况下及时修改密码，具有保密性强、灵活性高，适用范围广，特别适合家庭、宾馆、私家车库等场所。 该系统采用单片机8051作为本设计的核心元件，利用红外线遥控原理和单片机串行发射、接处等功能而设计的一款有本机开锁和遥控开锁的电子密码锁，遥控距离为810m。同时具有修改密码、加密和较强的抗干扰能力。当密码输入出错能立即报警，且能实现本机键盘开锁。设计电路主要由红外线编码电路、

5、红外线解码开锁电路、声光提示报警电路、键盘及显示电路组成。系统能完成开锁、出错报警、超次锁定、修改用户密码等基本的密码锁的功能，并且能实现遥控、本机键盘开锁、声光提示等功能。关键字：单片机 红外线 遥控开锁 密码摘 要前 言1第1章 红外线概述21.1 红外线的概念21.1.1 红外线的物理性质21.1.2 红外线辐射源区分21.1.3 红外线的应用31.2 红外遥控基本原理51.2.1 红外遥控的应用范围51.2.2 红外遥控系统基本原理5第2章 8051单片机简介82.2 8051单片机引脚图82.3 8051芯片各引脚的功能9第3章 总体设计113.1 系统构成框图113.2 基本功能设

6、计113.2.1 选择密码113.2.2 密码显示123.2.3 本机键开锁123.2.4 密码错误报警123.2.5 遥控开锁12第4章 遥控设计134.1 采用单片机串行通信原理134.1.1 串行通信基础134.1.2 串行通信中串行I/O和数据的实现144.1.3 串行口的选择及波特率的计算174.2 红外线遥控原理174.3 遥控发射电路设计18第5章 硬件电路的工作原理195.1 本机开锁的工作原理195.2 本机开锁电路的功能205.3 遥控开锁的工作原理205.4 红外发光二极管205.5 红外发光管的检测方法与正确使用21第6章 单片机程序设计23第7章 设计总结24附录 红

7、外遥控电子密码锁程序26参考文献：355 前 言随着社会科技和人们的生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的亲呢。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、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上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。红外线遥控电子密码锁是一种新型的现代化安全

8、管理系统，它集微机自动识别技术和现代安全管理措施为一体，它涉及电子，机械，光学，计算机技术，通讯技术等诸多新技术。它是解决重要部门出入口实现安全防范管理的有效措施，适用各种场合，如银行、宾馆、机房、军械库、机要室、办公间、智能化小区、工厂、家庭等。 在数字技术网络技术飞速发展的今天，红外遥控电子密码锁技术得到了飞速的发展。它早已超越了单纯的门道及钥匙管理，逐渐发展成为一套完整的出入管理系统。它在工作环境安全、人事考勤管理等行政管理工作中发挥着巨大的作用。在该系统的基础上增加相应的辅助设备可以进行电梯控制、车辆进出控制，物业消防监控、餐饮收费、私家车库管理等，真正实现区域内一卡智能管理。目前国内

9、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。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

10、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 第1章 红外线概述1.1 红外线的概念红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，由英国科学家霍胥尔于1800年发现，又称为红外热辐射,他将太阳光用三棱镜分解开，在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计，试图测量各种颜色的光的加热效应。结果发现，位于红光外侧的那支温度计升温最快。因此得到结论：太阳光谱中，红光的外侧必定存在看不见的光线，这就是红外线。也可以当作传输之媒界。 太阳光谱上红外线的波长大于可见光线，波长为0.751000m。

11、红外线可分为三部分，即近红外线，波长为0.751.50m之间；中红外线，波长为1.506.0m之间；远红外线，波长为6.0l000m 之间。 1.1.1 红外线的物理性质在光谱中波长自0.76至400微米的一段称为红外线，红外线是不可见光线。所有高于绝对零度（273）的物质都可以产生红外线。现代物理学称之为热射线。医用红外线可分为两类：近红外线与远红外线。近红外线或称短波红外线，波长0.761.5微米，穿入人体组织较深,约510毫米；远红外线或称长波红外线，波长1.5400微米，多被表层皮肤吸收，穿透组织深度小于2毫米。 红外线具有热效应，穿透云雾的能力强(波长较长,易于衍射)1.1.2 红外

12、线辐射源区分红外线辐射源可分为4个部分1）白炽发光区（Actinic range）：或称“光化反应区”，由白炽物体产生的射线，自可见光域到红外域。如灯泡（钨丝灯，TUNGSTEN FILAMENT LAMP），太阳。2）热体辐射区（Hot-object range）：由非白炽物体产生的热射线，如电熨斗及其它的电热器等，平均温度约在400左右。 3）发热传导区（Calorific range）由滚沸的热水或热蒸汽管产生的热射线。平均温度低于200，此区域又称为“非光化反应区”（Non-actinic）。 4）温体辐射区（Warm range）：由人体、动物或地热等所产生的热射线，平均温度约为40

13、左右。 站在照相与摄影技术的观点来看感光特性：光波的能量与感光材料的敏感度是造成感光最主要的因素。波长愈长，能量愈弱，即红外线的能量要比可见光低，比紫外线更低。但是高能量波所必须面对的另一个难题就是：能量愈高穿透力愈强，无法形成反射波使感光材料撷取影像，例如X光，就必须在被照物体的背后取像。因此，摄影术就必须往长波长的方向“近红外线”部份发展。以造影为目标的近红外线摄影术，随着化学与电子科技的进展，演化出下列三个方向： 1.近红外线底片：以波长700nm900nm的近红外线为主要感应范围，利用加入特殊染料的乳剂产生光化学反应，使此一波域的光变化转为化学变化形成影像。2.近红外线电子感光材料：以波长700nm2,000nm的近红外线为主要感应范围，它是利用以硅为主的化合物晶体产生光电反应，形成电子影像。3.中、远红外线热像感应材料：以波长3,000nm14,000nm的中红外线及远红外线为主要感应范围，利用特殊的感