無錫城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院2012級應(yīng)用電子專業(yè)畢業(yè)設(shè)計報告（論文）第一章引言1.1研究背景現(xiàn)代社會對識別系統(tǒng)提出了更高的要求，要求更加有效和可靠。因此，人們對安全認(rèn)證技術(shù)提出了越來越高的要求。傳統(tǒng)的密碼、密碼、身份證等個人身份識別手段，由于與標(biāo)識符的分離，可以偽造、偽造、刪除、刪除，不能充分滿足現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)活動和社會保障核查的需要。在眾多的鑰匙中，最安全、最方便、最實用的當(dāng)屬指紋、虹膜、人臉?！版i”不僅要求安全、可靠、方便，而且是自古至今大眾學(xué)習(xí)的主要對象。因此，在國外已被廣泛采用。在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，電子鎖也發(fā)生了日新月異的變化，指紋鎖，刷卡鎖和密碼鎖都是電子鎖中的佼佼者，這些密碼鎖不但安全性好，還價格低廉。由于密碼本身具有很強的隱蔽性和不可破解性，因此，電子鎖比普通鎖具有更好的防盜性能。,一般都覺得比較輕松。本文介紹了國內(nèi)外電子密碼鎖的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，提出了發(fā)展我國電子密碼鎖應(yīng)采取的對策和建議。然而，目前我國自主研制的電子鎖尚不健全，市場格局尚沒有確立，電子鎖使用推廣力度不足。希望電子密碼鎖經(jīng)過不斷地努力能夠在國內(nèi)被廣泛使用。在社會飛速發(fā)展，目前單片機在工業(yè)控制方面也有著廣泛的應(yīng)用，并發(fā)揮著重要作用。因其具有快速，功耗小，體積小，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，處理迅速和對惡劣環(huán)境的適應(yīng)性強等優(yōu)點，單片機很適合應(yīng)用在工業(yè)建筑，家用電器和通訊設(shè)備中。為此，本課題設(shè)計出一款采用單片機作為控制內(nèi)核的電子密碼鎖。1.2研究意義人們生活方式在不斷提高，安全意識在不斷強化，對于安全提出了更高要求。因此，鎖具在日常生活中被廣泛使用，而傳統(tǒng)的鎖具已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代社會的需求。鎖自古為守門之鐵將，其要求極高，不僅安全、可靠、防盜、方便，而且是人們長期以來一直在鉆研的問題。我國最早使用的是鑰匙式，后來有鐵制鑰匙，銅質(zhì)鑰匙，銀制鑰匙等多種形式。并且被鎖匠們研發(fā)出來。鎖具經(jīng)歷了幾千年的發(fā)展史，從最原始的機械式到現(xiàn)在的電子密碼鎖。伴隨著電子技術(shù)的進(jìn)步，這一歷史時期涌現(xiàn)出多種電子產(chǎn)品，電子密碼鎖實際上是其中一種。電子鎖采用先進(jìn)的微電子技術(shù)和現(xiàn)代計算機技術(shù)，使其具有很強的安全性、可靠性、易用性等特點。因此電子鎖成為了一種比較安全的防盜設(shè)備，并且得到了越來越多人的喜愛。該電子鎖僅需熟記一套密碼而無需隨身攜帶金屬鑰匙就可以免除人們隨身攜帶金屬鑰匙之苦，深受廣大人民群眾的喜愛。電子密碼鎖具有安全性能高、使用方便等特點，因此在社會中得到廣泛普及。

第二章系統(tǒng)總體方案設(shè)計2.1電子密碼鎖設(shè)計的具體要求（1）為了使密碼更安全，該設(shè)計輸入密碼時液晶顯示屏只顯示“*”字。（2）該設(shè)計采用六位密碼作為電子密碼鎖開鎖密碼。（3）在提示“INPUTPASSWORD”的情況下鍵入密碼，鍵入密碼無誤后在LCD顯示屏上出現(xiàn)“OPEN”字樣；（4）密碼輸入出錯三次后電子密碼鎖就會自動鎖死。2.2設(shè)計思路設(shè)計精密包括矩陣鍵盤，單片機，液晶顯示器，密碼存儲器等部分。它可以實現(xiàn)各種常用的字符顯示以及數(shù)字、圖形或表格等信息的輸出。用戶經(jīng)矩陣鍵盤輸入口令后傳輸?shù)絾纹瑱C，由單片機把傳輸過來的用戶口令和系統(tǒng)設(shè)定的原始口令進(jìn)行比較，驗證所傳輸過來的使用者口令的正確性，再按口令控制引腳高低電平。如果不正確則會發(fā)出聲光報警信號。誤選是否開鎖或報警，實際應(yīng)用時，只需把單片機負(fù)載由繼電器更換為電磁鐵吸線圈電子密碼鎖即可。由于電磁鐵本身不產(chǎn)生磁力，所以不能保證每次都有足夠大的電流進(jìn)入電路而不會損壞電路和元器件。實際上電磁吸合線圈也是由繼電器的這個常開觸點控制的。2.3系統(tǒng)總體框圖該系統(tǒng)由兩個組成部分構(gòu)成，一個是軟件，另一個是硬件。該系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，每個功能模塊都有相應(yīng)的功能，可根據(jù)不同用戶的需要進(jìn)行擴展。這一部分的軟件構(gòu)成包括主程序、LCD顯示程序、啟動程序、啟動程序、關(guān)機程序、鍵盤掃描程序、任務(wù)創(chuàng)建程序、密碼設(shè)置程序以及EEPRM程序等多個組成部分。電源輸入模塊、時鐘電路模塊、復(fù)位電路模塊、姓名存儲電路模塊、電路模塊、鍵盤模塊、報警電路模塊、開路模塊以及紅外表計，共同構(gòu)成了硬件部分。在本論文中，通過對單片機系統(tǒng)的分析研究，提出了一種利用單片機實現(xiàn)紅外遙控開鎖方法。接收模塊等。這一原理框圖見圖2.1。圖2.1電子密碼鎖原理框圖

第三章硬件設(shè)計3.1單片機STC89C51簡介STC89C51其獨特的結(jié)構(gòu)和良好性能使其非常適合于嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)。單顆芯片中具有8位CPU。由于其強大的處理能力和良好的性價比，使得它成為目前最熱門的微處理器之一。同時具備系統(tǒng)內(nèi)可編程閃存，STC89C51的標(biāo)準(zhǔn)特點如下:1、兼容MCS51指令系統(tǒng)。2.4K可以擦寫閃存。3.時鐘頻率0-24MHzSTC89C51單片機的頻率可被壓縮至0Hz，從而降低了其性能表現(xiàn)，實現(xiàn)了靜態(tài)邏輯的卓越性能。通過對軟件編程進(jìn)行仿真測試，驗證了本設(shè)計能達(dá)到預(yù)期效果。當(dāng)處于idle模式時，CPU將停止運行，然而串口、RAM、中斷以及定時器/計數(shù)器則會繼續(xù)執(zhí)行其功能。當(dāng)外部時鐘發(fā)生故障時，系統(tǒng)就會通過軟件進(jìn)行重啟，以保證數(shù)據(jù)不會丟失。在時鐘信號遺失的情況下，系統(tǒng)會自動恢復(fù)至正常狀態(tài)，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。該設(shè)備還具備省電特性，可保存RAM中的數(shù)據(jù)，凍結(jié)振蕩器，并立即停止所有MCU功能，直到下一個中后斷或硬件啟動。3.2時鐘電路模塊在STC89C51單片機中，時鐘信號的生成方式通常包括內(nèi)部時鐘電路和外部時鐘電路兩種。外部時鐘電路一般是由外部晶振提供。時鐘信號的獲取在內(nèi)部時鐘電路中容易實現(xiàn)，而在外部時鐘電路中，晶振同步輸出則是必不可少的。因此，如何選擇合適的外部時鐘電路是設(shè)計好一個高性能單片機所必需考慮的問題之一。STC89C51微控制器內(nèi)置振蕩電路，當(dāng)XTAL1和XTAL2引腳與外部晶振連接時，會引發(fā)激振并產(chǎn)生時鐘信號。在此介紹一種利用晶振直接觸發(fā)單片機產(chǎn)生外部時鐘電路的方法。該裝置與外部時鐘電路協(xié)同作用，以達(dá)到最佳效果?？梢栽趩纹瑱C中產(chǎn)生。本文介紹了如何利用這種方法來控制一個電子鐘。圖中電容C2,C3分別負(fù)責(zé)頻率的確定及快速起動。該芯片還具有存儲功能。電容值一般在5~30pF之間，典型值在30pF左右。該電路由外部存儲器，計數(shù)器模塊和寄存器組成。內(nèi)部時鐘模式見圖3.1：圖3.1STC89C51內(nèi)部時鐘電路3.3復(fù)位電路模塊在STC89C51單片機需要進(jìn)行復(fù)位功能時，只需將高電平施加于RST引腳，以保持兩個機器周期的穩(wěn)定性。外部復(fù)位電路的電容充放電實現(xiàn)了電源自動復(fù)位，這是自動復(fù)位電路中最為簡便的一種。由于這種設(shè)計需要專用芯片或外圍器件進(jìn)行控制和驅(qū)動，成本高，體積大，不利于大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。提出的是一種以單片機為基礎(chǔ)的自動復(fù)位電路的設(shè)計方案。這種設(shè)計采用了雙極性晶體管作為開關(guān)器件，并對其進(jìn)行了優(yōu)化處理。為了實現(xiàn)電源自動復(fù)位，必須確保Vcc的上升速度不超過每秒1次。單片機復(fù)位的過程不僅需要進(jìn)行上電復(fù)位，還需要頻繁地進(jìn)行手動操作。一般情況下，單片機都會設(shè)置一個手動復(fù)位鍵或復(fù)位指示燈來提示用戶是否已經(jīng)復(fù)位成功。由于單片機內(nèi)部缺乏專門的復(fù)位電路，因此外部硬件必須承擔(dān)起復(fù)位功能的任務(wù)。因此，一般情況下均采用手動復(fù)位方式實現(xiàn)復(fù)位。在本設(shè)計中，我們采用了一種手動復(fù)位按鈕的方式，該按鈕的復(fù)位操作是在電平模式下進(jìn)行的。一旦按下S4鍵，單片機的RST端（9）便會與Vcc電源相連，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)位。圖3.2STC89C51復(fù)位電路3.4密碼儲存電路模塊密碼存儲電路，用于存儲管理人員的密碼，原始密碼以及用戶設(shè)定的密碼。密碼存儲電路包括一個或多個存儲器模塊。在用戶經(jīng)由輸入設(shè)備錄入密碼后，該系統(tǒng)會自動把所錄入的密碼和密碼存儲電路的密碼做對比。在比較結(jié)果為正確或不正確時，輸出錯誤提示信號。有關(guān)的。當(dāng)用戶選擇密碼類型時，密碼被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的字符或圖形形式。若密碼不一致則會給輸入錯誤。如果密碼相同，則不需要重新計算密碼。本次設(shè)計采用AT24C02對該密碼信息進(jìn)行存儲。密碼存儲模塊負(fù)責(zé)對芯片內(nèi)部邏輯功能執(zhí)行控制。八、四足為正、負(fù)電源。另外，在單片機內(nèi)部有多個串行口與外部連接，因此也要用到這兩根導(dǎo)線。第五腳SDA功能串行數(shù)據(jù)輸入輸出、雙向I2C總線serial、可傳輸數(shù)據(jù)。另外兩個引腳也要接在負(fù)電源上。第六腳SCL作為串行時鐘輸入線需通過10K電阻接在正電源上實現(xiàn)SDA與SCL同步輸出。引腳7需接地。圖3.3AT24C02的電路接線圖如圖3.3所示,P34接T0端,P35接T1端。該電路主要用來控制存儲器中存儲信息數(shù)據(jù)的讀取與寫入過程。AT24C02有一個單片機內(nèi)部地址寄存器。當(dāng)外部中斷信號觸發(fā)時，微控制器根據(jù)地址寄存器內(nèi)存儲的信息判斷是否需要對當(dāng)前存儲單元進(jìn)行讀寫操作。AT24C02每讀每寫一次地址寄存器自動加上1以達(dá)到下一存儲單元讀和寫的目的。由于每個存儲單元只能讀一個字或兩個字組，所以每一次只需要對一個字進(jìn)行讀寫即可完成存儲功能。微控制器每次運行時讀出全部字節(jié)。這樣就減少了系統(tǒng)需要讀和寫的字節(jié)數(shù)，提高了讀寫速度。并且一個操作一次最多可以寫入八個字節(jié)的數(shù)據(jù)，大大減少了寫入時間。3.5LCD顯示模塊模塊液晶顯示屏在我們的日常生活當(dāng)中不可或缺。因此，對其輸出特性要求很高，必須滿足輸入電壓范圍寬、響應(yīng)速度快、色域大、功耗低等特點。其中，以發(fā)光管為最常見也最為廣泛使用。通常我們經(jīng)常使用的輸出端子大多是如下類型：發(fā)光管，液晶顯示器,LED燈等。分別由發(fā)光管,LED燈組成。3.5.1引腳定義LCD1602具有16個引腳。引腳示例如圖3.4。各引腳功能見表3.1。圖3.4LCD1602引腳示例表3.1引腳功能表序號名稱描述1GND接地2VCC接+5V3VL液晶顯示器對比度調(diào)整端4RS寄存器選擇端5RW讀寫控制端6EN使能端7-14D0-D7雙向數(shù)據(jù)端15BL+背燈電源正極16BL-背燈電源負(fù)極3.5.2指令介紹LCD1602液晶顯示器內(nèi)部共有11條指令。各指令定義及功能見表3.2。表3.2LCD1602指令表序號指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標(biāo)返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容3.5.3顯示自定義字符下面展示自定義字符:（1）首先，在CGRM中編寫自定義字符。LCD160的CGROM字符碼表中地址00H~07H的內(nèi)容沒有定義，為用戶自定義區(qū)域。該部分是對字母組合碼進(jìn)行修改和擴展而得到。用戶可在CGRAM上進(jìn)行內(nèi)容定義。如果是按順序排列的字段則不進(jìn)行初始化。設(shè)置內(nèi)容時要逐行設(shè)置，每行對應(yīng)CGRM,每行5分，共8行。（2）CGRM中的自定義字符被轉(zhuǎn)移到DDRAM中。首先寫出行地址。再將所需要存儲在計算機內(nèi)存中的數(shù)據(jù)寫入磁盤，最后用打印機打印出來即可。格式見附表3.3。接著對CGRM數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)容設(shè)定。見附表3.4。表3.3行地址格式RSR/WDB7DB6DB5-DB3DB2-DB00001字符地址行號表3.4設(shè)定CGRAM中的數(shù)據(jù)格式RSR/WDB7-DB5DB4-DB010一般取‘000’每行5點的字模數(shù)據(jù)圖3.5為LCD1602的內(nèi)部RAM顯示緩沖區(qū)地址的映射圖：圖3.5LCD1602內(nèi)部地址映射圖顯示電路如圖3.6所示。圖3.6顯示電路3.6鍵盤掃描電路模塊該設(shè)計利用矩陣鍵盤輸入口令，可降低鍵盤和單片機接口所占I/O線數(shù)量。矩陣鍵盤又叫行列式鍵盤。由于鍵位是按照一定順序排列的，所以每一碼對應(yīng)于一個特定的字符。每一個鍵位均有四個輸入通道。所以鍵盤的按鍵是四行線四列線4×4構(gòu)成。該矩陣鍵盤結(jié)構(gòu)，有利于提高單片機系統(tǒng)I/O口利用率。由于矩陣鍵盤是用線或其他方式連接多個輸入設(shè)備，所以每個輸入設(shè)備都有相應(yīng)的接口電路。這一結(jié)構(gòu)和端口線之間的差別，當(dāng)線路較多時，表現(xiàn)得最突出。這對于一些特殊需要較多按鍵的場合來說是很有幫助的。例如矩陣鍵盤加線可建立20個按鍵，直接用端口線僅添加1個按鍵。所以,4×4矩陣鍵盤是比較符合我國電子密碼鎖的。圖3.7為鍵盤模塊電路圖。圖3.7鍵盤模塊電路圖3.7聲音提示模塊聲音提示模塊以蜂鳴器為報警裝置，在密碼三次錄入出錯時蜂鳴器發(fā)出報警聲并在三秒鐘內(nèi)停止報警。蜂鳴器是一種集成電子放大器，其電源為直流電源，被廣泛應(yīng)用于計算機、報警器、復(fù)印機、電話機、打印機、定時器、電子玩具和汽車電子等電子設(shè)備中，作為揚聲器的重要組成部分。蜂鳴器一般用于家庭及辦公室里的報警或控制。其功能在于發(fā)出聲響，以促進(jìn)聲音信號的傳遞，從而使人們能夠及時感知周圍環(huán)境。隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展及科學(xué)技術(shù)水平的提高，蜂鳴器已經(jīng)成為現(xiàn)代電子產(chǎn)品不可缺少的一部分，在家用電器上也得到廣泛應(yīng)用。蜂鳴器分為電磁式和壓電式兩種，各自擁有獨特的聲音表現(xiàn)形式。電磁式又分為電感式和磁動式兩大類，前者主要用于小功率的應(yīng)用場合，后者則廣泛地用于大功率的場合。電磁式作為一種常見的結(jié)構(gòu)形式，以其緊湊的體積、輕盈的重量、低功耗、低成本以及穩(wěn)定可靠的工作特性而著稱。本文介紹了一種新型蜂鳴器——數(shù)字型蜂鳴器。在電路中，蜂鳴器的字母“H”或“HA”所代表的是蜂鳴器的尺寸，而在舊標(biāo)準(zhǔn)中，蜂鳴器的電路則由三個部分構(gòu)成，包括三極管、一個蜂鳴器以及一個用于防止電阻的電流。蜂鳴器乃是一種能夠發(fā)出聲響的裝置。本文介紹一種基于單片機控制的聲光報警系統(tǒng)。其電路構(gòu)造亦相當(dāng)繁復(fù)。為了使其工作正常。蜂鳴器兩端的直流是報警方式的主要形式，而驅(qū)動方式則以直流/方波為主。需要設(shè)定一些參數(shù)來控制聲光報警。在虛擬的應(yīng)用場景中。當(dāng)你需要對一個物體進(jìn)行監(jiān)控時，可以選擇不同類型和功能的蜂鳴電路來實現(xiàn)。所有這些皆為可供選擇的方案。這種聲音可以被人聽到并用來通知用戶。當(dāng)人類靠近或接近設(shè)備時，會發(fā)出一種獨特的聲響。當(dāng)人離開該區(qū)域時會發(fā)出聲音。本方案采用主動蜂鳴器以實現(xiàn)蜜蜂的鳴叫聲。在此過程中，由于周圍存在磁場，因此可以檢測到磁通量并將其轉(zhuǎn)化為電信號傳輸至單片機，經(jīng)過分析處理后再根據(jù)需要輸出相應(yīng)頻率和幅度的音頻信號。當(dāng)有人靠近或進(jìn)入該區(qū)域時，會產(chǎn)生一種強烈的振動聲，隨后揚聲器會通過放大電路發(fā)出警報，以示警示。如圖3.8所示，蜂鳴器的電路構(gòu)造呈現(xiàn)出一種獨特的形態(tài)。當(dāng)基極低時，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)聲。Q1作為三極管的開關(guān)，在低電平時能夠使蜂鳴器處于全正向狀態(tài)，從而實現(xiàn)靜音效果；這時蜂鳴聲即變?yōu)闊o聲的脈沖聲，并在一定范圍內(nèi)持續(xù)一段時間。在基極高度達(dá)到一定程度時，三極管將達(dá)到其終止?fàn)顟B(tài)。關(guān)了，蜂鳴器停止了鳴響聲。圖3.8聲音報警電路3.8繼電器控制模塊繼電器控制模塊將繼電器功能與接觸器功能集成在一起，主要對部分線路進(jìn)行通斷控制，本次設(shè)計對負(fù)載進(jìn)行通斷控制。電磁繼電器主要部件有銜鐵，彈簧，電磁鐵，動觸頭，靜觸頭。其中，銜鐵是控制回路中最重要的部件，其作用就是接通或斷開電路，從而實現(xiàn)預(yù)定的功能。首先要使線圈具有電磁效應(yīng)，因此首先要給線圈的兩端加上一個電壓，讓電流通過線圈，當(dāng)電流通過線圈時，鐵芯被吸進(jìn)鐵芯中，從而帶動汽車行駛。再把銜鐵放在固定位置上，將動片壓入到定片內(nèi)。閉合動觸頭與閉合銜鐵靜觸頭連接。當(dāng)電源接通時，線圈中的磁場增大，銜鐵上的磁通增加。線圈兩端的電壓被切斷，電磁吸力被消除，銜鐵隨之失去反向吸力并受彈簧拉力而恢復(fù)原位置，使動觸頭張開，使原靜觸頭張開。這樣反復(fù)多次地閉合或切斷電源。...這樣閉與斷的方式就能實現(xiàn)電路中導(dǎo)通與犧牲。因此它被廣泛地應(yīng)用于各種電器中。由于繼電器有常開和常閉兩種觸電方式，還可以有以下幾種變化：繼電器線圈在導(dǎo)通狀態(tài)下的靜觸點稱為“常閉觸點”；當(dāng)電磁鐵斷電后的線圈為斷相運行狀態(tài)，稱為斷路狀態(tài)。在線圈未上電的情況下，斷開的靜觸點稱為“常開觸點”。圖3.9繼電器控制負(fù)載電路繼電器控制負(fù)載電路見圖3.9。電路中繼電器采用PNP三極管供電,MCU在閾值低于設(shè)定值時為高電平，繼電器導(dǎo)通。閾值高時,MCU從高電平轉(zhuǎn)換到低電平超過設(shè)定值時三極管導(dǎo)通繼電器相吸，因此繼電器在電路中起到開關(guān)的作用，同時還可以帶動負(fù)載工作。3.9紅外接收模塊本次設(shè)計紅外控制模塊應(yīng)用于遙控器發(fā)射電路，電路板接收電路。在單片機控制系統(tǒng)的控制下，通過無線傳輸方式實現(xiàn)遙控器與手機之間的信息交流。通過發(fā)射電路，遙控器將指令信號傳遞至接收電路，以實現(xiàn)信號接收。接收電路根據(jù)指令信號輸出相應(yīng)的控制信號給控制器，從而達(dá)到遙控目的。通過串口與上位機相連，接收電路實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的傳輸、加工和展示等多種功能。在接收電路中采用了霍爾傳感器作為檢測器件。單片機接收積分信號時，需要使用電路板和接收電路進(jìn)行信號傳輸。紅外遙控發(fā)射電路所發(fā)射的光波，乃是由經(jīng)過調(diào)制的紅外發(fā)光二極管所產(chǎn)生；其特點是發(fā)射功率大，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強。將紅外輻射所攜帶的能量轉(zhuǎn)化為電信號，并經(jīng)過放大處理后，將其傳輸至控制芯片以供后續(xù)使用。紅外發(fā)射電路主要由主控制電路、紅外發(fā)射管驅(qū)動電路和紅外接收電路三部分組成。紅外接收電路的構(gòu)造由硅光電池、三極管、紅外接收二極管和后級放大器組成，這些元件能夠?qū)⒓t外發(fā)射信號傳輸?shù)较鄳?yīng)的電極。發(fā)射電路由指令鍵或者操縱桿，調(diào)制電路電路以及用于發(fā)射電路的指令編碼系統(tǒng)組成。在接收到來自發(fā)射端設(shè)備的控制信息后，發(fā)射電路將被激活并執(zhí)行相應(yīng)操作。主控電路與其相連的調(diào)制器、放大器、分頻器以及功率分配器構(gòu)成了發(fā)射電路的核心組成部分。其中調(diào)制器是發(fā)射機中最重要的部分之一，它負(fù)責(zé)接收來自接收機的射頻脈沖信號并對其進(jìn)行處理以形成所需的控制信息。當(dāng)你使用命令鍵或搖桿發(fā)送指令時，命令編碼電路會根據(jù)指令生成相應(yīng)的命令編碼信號，這些信號會被載波調(diào)制，即某一數(shù)據(jù)與載波之間的“與。在接收到調(diào)制命令后，控制電路控制發(fā)射機向發(fā)射臺發(fā)出一個調(diào)制命令碼并使之進(jìn)入發(fā)射機工作狀態(tài)。進(jìn)行操作后，利用驅(qū)動電路將功率提升至最大值，接著將帶有調(diào)制命令碼的信號傳輸至傳輸電路。驅(qū)動電路、放大電路、調(diào)制電路、輸出電路、接收電路以及指令譯碼電路，構(gòu)成了接收電路的組成部分。接收電路的職責(zé)在于接收來自發(fā)送端的調(diào)制編碼指令信號，并在解調(diào)電路中與接收到的碼指令信號進(jìn)行對接，以實現(xiàn)信號的放大和解調(diào)，最終將碼指令信號轉(zhuǎn)換回碼信號。指令譯碼電路將解碼后的數(shù)據(jù)存儲至存儲單元。最終根據(jù)解碼信號，運用驅(qū)動電路和執(zhí)行電路實現(xiàn)對每一條指令的精準(zhǔn)控制。本實用新型涉及一種集成式紅外接收電路。集成紅外接收電路如圖3.10。圖3.10一體化紅外接器電路其中VCC端接電源，HW接單片機的P3.3（INT1）端。

第四章軟件設(shè)計4.1主程序模塊系統(tǒng)軟件由主程序及若干子程序構(gòu)成，需實現(xiàn)如下功能：矩陣鍵盤輸入口令識別；用戶設(shè)定密碼功能；密碼錯誤解鎖并發(fā)出報警。軟件中使用了大量的漢字字符，采用了多種編碼方式，并對加密方法進(jìn)行改進(jìn)，以達(dá)到更好地保護(hù)數(shù)據(jù)的目的。系統(tǒng)程序由此劃分為如下模塊，即主程序模塊，鍵盤掃描子程序模塊，用戶新口令設(shè)置子程序模塊，開鎖及口令錯誤報警功能。主程序設(shè)計流程圖如圖4.1所示：開始開始初始化模式選擇識別按鍵密碼輸入手動清除密碼比較開門舊密碼輸入新密碼輸入存入緩存區(qū)再次輸入密碼重新輸入設(shè)置完畢返回NANBY圖4.1主程序的流程圖首先，初始化之后選擇模式模式A:更改密碼首先輸入舊密碼，然后輸入新密碼，把新密碼存儲在緩存區(qū)中，若兩次均輸入新密碼，再輸入新密碼。若每次輸入的是同一個密碼，那么在第一次輸入時就把它刪除，然后重復(fù)上述操作直到全部密碼輸入完為止。同樣，設(shè)完。若第一次輸入的是新密碼，第二次輸入時必須把舊鍵刪除，否則不能啟動。兩次的密碼不一樣。再次執(zhí)行；密碼錯誤。密碼會被移除和再次輸入。4.2鍵盤掃描子程序本程序為掃描矩陣鍵盤輸入的密碼。Y圖4.2鍵盤掃描程序流程圖Y如圖11中所顯示的那樣，在掃描鍵盤過程中，不加載鍵，生成錯誤標(biāo)志后返回，在有鍵加載的情況下，迅速掃描鍵盤搜索閉合鍵，若未搜索到，返回錯誤標(biāo)志。創(chuàng)建和返回以及決定什么時候發(fā)現(xiàn)鍵值。4.3密碼設(shè)置子程序本程序為設(shè)置修改用戶密碼的功能。設(shè)置程序設(shè)置程序初始化按下設(shè)置鍵輸舊密碼確認(rèn)程序所輸入舊密碼正確？輸新密碼確認(rèn)程序設(shè)置成功輸入次數(shù)加1次數(shù)>3?報警程序N返回確認(rèn)程序再次輸新密碼兩次新密碼輸入相同？圖4.3設(shè)置密碼子程序圖4.3顯示了圖中修改密碼、初始化程序、按下設(shè)置鍵鍵入老密碼、按下“#”進(jìn)行確認(rèn)、若密碼無誤則依次鍵入2次新的密碼、保存上行。在新密碼下繼續(xù)操作，直到輸入次數(shù)達(dá)到規(guī)定的數(shù)值為止?！?”證實。若密碼不一致，可再次調(diào)整新的密鑰，直到所有信息都被更改為止。若密碼一致，設(shè)定成功。若密碼多次不一致，可重復(fù)上述操作。若密碼有2次不相同，則再次鍵入新的密碼。在進(jìn)行一次新的密碼輸入后，再進(jìn)入下一個程序。在原有密碼錄入出錯后，由系統(tǒng)初始化后再進(jìn)行密碼錄入，錄入出錯數(shù)量再一次增多，數(shù)量達(dá)三次后報警。4.4開鎖子程序本程序為密碼鎖開鎖的程序。圖4.4開鎖流程圖圖4.4中顯示了開鎖的操作過程。如果密碼不正確則需要重做一遍才能正常工作。先初始化程序并開啟開鎖按鈕，然后用矩陣鍵盤或者遙控器鍵入6位密碼并按下確認(rèn)鍵就可以對系統(tǒng)進(jìn)行操作了。輸入密碼可與系統(tǒng)中保存的密碼相比較，相反，密碼一樣解鎖成功，密碼不一樣解鎖失敗，出錯次數(shù)加上1,這樣推解鎖過程又開始了。錯誤次數(shù)為三次時報警程序開始。

第五章系統(tǒng)制作與調(diào)試5.1PROTEUS簡介Proteus是由英國知名企業(yè)研制的EDA軟件。它功能強大，操作簡單，在電子電路設(shè)計方面得到了廣泛使用。當(dāng)前是模擬微控制器及測試硬件最有效的手段。在國外，單片機課程也都采用了這種方法來教授學(xué)生。然而，如今國內(nèi)科技日新月異，已被許多對單片機有興趣的人們，只能依靠視頻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)的教師和單片機領(lǐng)域的工作者所喜愛。.向印制電路板設(shè)計過渡，經(jīng)過合理設(shè)計給系統(tǒng)軟件提供了一個適當(dāng)?shù)脑囼炁c調(diào)試平臺。本系統(tǒng)就是針對這個目的而開發(fā)出來的。5.2調(diào)試在硬件支持環(huán)境方面，利用Proteus設(shè)計了電路，把Keil編譯成芯片可識別文件后載入Proteus原理圖對單片機芯片進(jìn)行了仿真測試。,對其中的錯誤進(jìn)行了訂正。圖5.1初始進(jìn)入界面要求輸入密碼圖5.2輸入密碼中圖5.3密碼錯誤圖5.4仿真成功密碼正確運行仿真后，在proteus中通過鍵位矩陣輸入正確的密碼“000000”后，LCD顯示屏顯示“OPEN”，表示輸入正確。圖5.5密碼正確黃燈亮當(dāng)密碼輸入正確后，LCD顯示屏顯示“OPEN”，同時LED燈也亮起來。

結(jié)論該設(shè)計以經(jīng)濟(jì)、實用為出發(fā)點，為單片機STC89C51提供了一種低功耗CMOS類型E2PRMC開發(fā)語言控制的程序中帶有多次密碼修改及報警功能電子密碼鎖。該設(shè)計采用模塊化思想進(jìn)行電路設(shè)計，并對各個模塊電路結(jié)構(gòu)及工作原理作簡要介紹，給出硬件電路圖和軟件流程圖。設(shè)計是完全切實可行的，實現(xiàn)了設(shè)計的目的。通過對該密碼鎖系統(tǒng)工作原理及各功能模塊電路分析后，給出了具體硬件電路圖以及軟件流程圖并進(jìn)行了詳細(xì)介紹。同時，本課題所設(shè)計的單片機電子密碼鎖硬件和軟件設(shè)計簡單，易于建造，造價低廉，安全可靠，易于操作，有一定實用性。

參考文獻(xiàn)[1]黃方.基于單片機控制的電子密碼鎖設(shè)計探討[J].電子制作,2020(16):17-18+40.[2]周苗苗.基于單片機的電子密碼鎖設(shè)計[J].科技風(fēng),2020(12):28.[3]王海軍.一種基于單片機的教室用電子密碼鎖設(shè)計[J].電子世界,2020(02):166-167.[4]汪建關(guān),邵春楓,谷高明,繆傳付.基于STC89C52單片機的電子密碼鎖設(shè)計[J].現(xiàn)代信息科技,2019,3(22):38-40.[5]龍志.基于GSM與單片機智能電子密碼鎖的硬件設(shè)計淺析[J].電子制作,2019(08):39-40+8.[6]徐玉召,戴德偉,劉義,郭紅波.基于單片機的電子密碼鎖硬件系統(tǒng)設(shè)計[J].電腦知識與技術(shù),2019,15(09):212-214.[7]劉佳樂.基于單片機的電子密碼鎖設(shè)計[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2018(23):7-8.[8]朱彥龍,房新荷.基于51單片機的指紋電子密碼鎖的設(shè)計與實現(xiàn)分析[J].電子元器件與信息技術(shù),2018(10):75-77.[9]劉寺杰,郭翔宇.基于單片機處理的電子密碼鎖設(shè)計[J].科教導(dǎo)刊(中旬刊),2018(08):49-50+70.[10]張萍,馬樹軍,史可福.基于51單片機的指紋電子密碼鎖的設(shè)計與實現(xiàn)[J].實驗室研究與探索,2018,37(08):134-138+161.[11]王睿,崔志強,鄭昊,張思睿,趙瑋.基于單片機串行通信的電子密碼鎖設(shè)計[J].中國新通信,2018,20(15):1.[12]沈小倩.基于單片機的電子密碼鎖的設(shè)計與制作[J].機電工程技術(shù),2018,47(06):45-46+168.[13]張維振.無線電設(shè)備裝接調(diào)試與檢測維修實用手冊[M],北京:銀聲音像出版社,2004[14]李貴山，楊建平等.微型計算機測控技術(shù)。北京：機械工業(yè)出版社，2002.[15]張錫富.傳感器.北京：機械工業(yè)出版社，2004.

附錄1原理圖

附錄1源代碼#include<REG52.h>#include<intrins.h>#defineLCM_DataP0#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint//#definew6 //定義密碼位數(shù)//時間計算#defineImax14000//此處為晶振為11.0592時的取值,#defineImin8000//如用其它頻率的晶振時,#defineInum11450//要改變相應(yīng)的取值。#defineInum2700#defineInum33000sbitlcd1602_rs=P2^7;sbitlcd1602_rw=P2^6;sbitlcd1602_en=P2^5;sbitScl=P3^4; //24C02串行時鐘sbitSda=P3^5; //24C02串行數(shù)據(jù)sbitALAM=P2^1; //報警 sbitKEY=P3^6; //開鎖sbitopen_led=P2^2; //開鎖指示燈bitoperation=0; //操作標(biāo)志位bitpass=0; //密碼正確標(biāo)志bitReInputEn=0; //重置輸入充許標(biāo)志 bits3_keydown=0; //3秒按鍵標(biāo)志位bitkey_disable=0; //鎖定鍵盤標(biāo)志unsignedcharcountt0,second; //t0中斷計數(shù)器,秒計數(shù)器//解碼變量unsignedcharIm[4]={0x00,0x00,0x00,0x00};//全局變量ucharf;unsignedlongm,Tc;unsignedcharIrOK;//voidDelay5Ms(void);unsignedcharcodea[]={0xFE,0xFD,0xFB,0xF7}; //控盤掃描控制表unsignedcharcodestart_line[] ={"password:"};unsignedcharcodename[] ={"===CodedLock==="}; //顯示名稱unsignedcharcodeCorrect[] ={"correct"}; //輸入正確unsignedcharcodeError[] ={"error"}; //輸入錯誤unsignedcharcodecodepass[] ={"pass"};unsignedcharcodeLockOpen[] ={"open"}; //OPENunsignedcharcodeSetNew[] ={"SetNewWordEnable"};unsignedcharcodeInput[] ={"input:"}; //INPUTunsignedcharcodeResetOK[] ={"ResetPasswordOK"};unsignedcharcodeinitword[] ={"Initpassword..."};unsignedcharcodeEr_try[] ={"error,tryagain!"};unsignedcharcodeagain[] ={"inputagain"};unsignedcharInputData[6]; //輸入密碼暫存區(qū)unsignedcharCurrentPassword[6]={1,3,1,4,2,0}; //當(dāng)前密碼值unsignedcharTempPassword[6];unsignedcharN=0; //密碼輸入位數(shù)記數(shù)unsignedcharErrorCont; //錯誤次數(shù)計數(shù)unsignedcharCorrectCont; //正確輸入計數(shù)unsignedcharReInputCont; //重新輸入計數(shù)unsignedcharcodeinitpassword[6]={0,0,0,0,0,0};//==============================主函數(shù)===============================voidmain(){ unsignedcharKEY,NUM; unsignedchari,j; P1=0xFF; EA=1; TMOD=0x11; IT1=1;//下降沿有效 EX1=1;//外部中斷1開 TH0=0;//T0賦初值 TL0=0; TR0=0;//t0開始計時 TL1=0xB0; TH1=0x3C; ET1=1; TR1=0; Delay400Ms(); //啟動等待，等LCM講入工作狀態(tài) lcd_init(); //LCD初始化 write_1602com(yi);//日歷顯示固定符號從第一行第0個位置之后開始顯示 for(i=0;i<16;i++) { write_1602dat(name[i]);//向液晶屏寫日歷顯示的固定符號部分 } write_1602com(er);//時間顯示固定符號寫入位置，從第2個位置后開始顯示 for(i=0;i<16;i++) { write_1602dat(start_line[i]);//寫顯示時間固定符號，兩個冒號 } write_1602com(er+9); //設(shè)置光標(biāo)位置 write_1602com(0x0f); //設(shè)置光標(biāo)為閃爍 Delay5Ms();//延時片刻(可不要) N=0; //初始化數(shù)據(jù)輸入位數(shù) while(1) { if(key_disable==1) Alam_KeyUnable(); else ALAM=1; //關(guān)報警 KEY=keynum(); if(KEY!=0||IrOK==1) { if(key_disable==1) { second=0; } else { NUM=coding(Im[2],KEY); { switch(NUM) { case('A'): ; break; case('B'): ; break; case('C'): ; break; case('D'):ResetPassword(); break;//重新設(shè)置密碼 case('*'):Cancel(); break;//取消當(dāng)前輸入 case('#'):Ensure(); break; //確認(rèn)鍵， default: {