单片机电子系统课程设计—红外遥控密码锁.doc

《电子系统设计》课程设计 实训报告 姓 名： 学 号： 专业班级： 指导教师： 设计题目： 红外遥控密码锁 完成时间： 2011年6月20日 功能（25%） 实训（55%） 设计报告（20%） 总 评 简易难度（15%） 控制方式 （10%） 原理图 （10%） 装配图 （10%） 器件焊接 （5%） 软件控制 （10%） 功能实现 （10%） 质量评估 （10%） 格 式 （5%） 内 容 （15%） 指导教师签名： 摘 要 本文主要阐述一种基于51单片机和红外接收管的红外解码的单片机控制系统。文章详细介绍了红外遥控密码锁的硬件电路和软件设计。硬件部分利用红外接收头的输出接在AT89C52单片机INT1中断口，通过跳变沿触发的方式来触发单片机INT1中断，从而可以对编码脉冲进行接收、存储和解码，然后和用户所设置的密码进行比较，来校对密码的正确与否，如果密码正确，伺服电机（步进电机）正反转进行开锁和关锁，同时，还有三个LED来对系统的复位、红外接收、电机转动状态进行指示。此外，为了防止密码泄露，该系统还支持用户重设密码，上电复位的起始密码为0123，正确输入密码后，用户可以更改密码。最后，为了防止遥控器失窃，非法人员多次试探尝试打开遥控锁，该系统还增加了错误报警功能，按五次键输入密码错误后，蜂蜜器持续鸣叫一分钟进行报警。软件部分用C语言进行编程，采用模块化设计思想。 该系统硬件电路简单，造价低廉，操作方便，完全符合设计要求，也具有很高的应用价值。例如可以作为汽车车门锁（较常规的遥控锁更安全），也可以作为仓库和家用门锁等。 关键词：单片机、红外、遥控、密码锁 目 录 1 绪言 1 1.1 课题背景、发展及意义 1 1.2 课程的具体要求及任务 1 设计任务 1 基本要求 1 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 调制 5 统 5 收头原理图 6 3.2 单片机的原理及应用 7 单片机原理简介 7 单片机最小系统的介绍 7 单片机定时/计数功能的介绍 8 3.3 步进电机工作原理 8 步进电机原理 8 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 9 原理图 9 印刷版图 10 4软件设计流程 11 4.1全部软件 12 5 系统的调试与分析 12 5.1 硬件调试 12 5.2 软件调试 12 6 结论与展望 13 6.1 结论 13 6.2 展望 13 致谢 14 参考文献 14 附录1 14 附录2 15 1 绪言 1.1 课题背景、发展及意义 由于红外线遥控不具有像无线电遥控那样穿过障碍物去控制被控对象的能力，所以，在设计家用电器的红外线遥控器时，不必要像无线电遥控器那样，每套(发射器和接器)要有不同的遥控频率或编码(否则，就会隔墙控制或干扰邻居的家用电器)，所以同类产品的红外线遥控器，可以有相同的遥控频率或编码，而不会出现遥控信号“串门”的情况。这对于大批量生产以及在家用电器上普及红外线遥控提供了极大的方便。由于红外线为不可见光，因此对环境影响很小，再由红外光波动波长远小于无线电波的波长，所以红外线遥控不会影响其他家用电器，也不会影响临近的无线电设备单片机对红外接收头产生的信号的脉宽进行检测，从而判断接收到多少个0和1，最后合成为4个字节的8位代码以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms 的组合表示二制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms 的组合表示二进制的“1”后16位为8 位操作码（功能码）及其反码。 图2. 1.1 红外电控锁系统框图 2.2红外遥控锁硬件方案设计 遥控锁，首先要解决是编码和解码的问题。编码部分采用编码芯片为HT6221的遥控器面板，当发射器按键按下后，即有遥控码发出，所按的键不同遥控编码也不同。这种遥控码具有以下特征：采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms 的组合表示二制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms 的组合表示二进制的“1”。上述“0”和“1”组成的32 位二进制码经38kHz 的载频进行二次调制以提高发射效率，达到降低电源功耗的目的，然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射。HT6221 产生的遥控编码是连续的32 位二进制码组，其中前16 位为用户识别码，能区别不同的电器设备，防止不同机