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1、基于单片机的无线密码锁设计与实现摘要随着人们生活质量的提高和安全意识的加强，如何实现家庭防盗这一问题也变得尤 为突出。各种系列的密码锁也在慢慢的进入人们的生活和工作，因而密码锁系统的安全 性就变得至关重要。传统的机械锁，由于其构造简单，安全性能低，无法满足人们的要 求。随着科学技术的日益进步，无线密码防盗产品将会初步普及人们的生活，成为未来 防盗产品的主流。本设计从经济实惠的角度岀发，以STC89C52芯片为控制核心的单片机设计方案， 由外围电路矩阵键盘、报警电路、电源电路、无线电路等部分组成。通过红外接头HS0038 （红外线接收频率是38kHz）输入密码来控制电路或是芯片工作。采用C语言编
2、写，采 用模块化设计思想，程序可读性强，能满足设计要求，达到设计指标，实现了遥控开锁、 关锁、启动系统、修改密码，多次输入错误报警等功能。而且特别适合家庭、私人车库、 私人储藏室、宾馆等地方。本项目设计电路清晰，编程灵活多样，操作简单，方便易用，功能性较强，具有一 定的实践意义和使用价值。关键词：矩阵键盘，密码锁，无线识别，51单片机Design and Implementation ofMicrocontroller-based Wireless PasswordLock Based on MCUAbstractWith the strengthening of improving peop
3、les quality of life and safely awareness , the issue of how to achieve home security has become particularly prominent .various series of locks are slowly into peoples lives and work , and thus the safety lock system sex becomes crucial. Traditional mechanical locks , due to its simple structure, lo
4、w security, unable to meet the requirements of the people . With the progress of science and technology, wireless password security products will initially spread to peoples lives , become the mainstream anli-lheft products.This design from economical point of view, in order to control the core chip
5、 STC89C52 microcontroller design, the peripheral circuit matrix keyboards, alarm circuits , power circuits, radio circuits and other components. By infrared connector HS0038 ( infrared receiver frequency is 38kHz) to enter the password to the control circuit or chip work . Using C language , the use
6、 of modular design, program readability , able to meet the design requirements , to design specifications , the realization of remote unlock , lock , start the system , change passwords , multiple input error alarm. And especially for families , private garage , private storage rooms , hotels and ot
7、her places .The project design circuit clear, flexible programming , simple operation, easy to use , highly functional, has some practical significance and value.Key words: Matrix keyboard. Lock. RFID, 51 MCU摘要IABSTRACTII第1章绪论11-1课题的背景与意义11.2课题的内容与依据11.3无线密码锁现状2第2章 关键技术介绍32.1无线传输技术32.2串行通信技术4第3章 系统需
8、求分析53.1系统设计目标53.2系统功能需求53.3系统非功能需求63.4系统开发环境63.5系统可行性分析63.5.1技术可行性63.5.2经济可行性7第4章硬件设计84.1系统设计指导原则84.2硬件设计84.2.1 LCD液晶显示器电路设计94.2.2矩阵电路设计94.2.3开锁电路104-2.4复位电路114.2.5振荡电路12426红外接收电路124.2.7报警电路12第5章软件设计145-1功能模块设计145.2软件控制流程145.3软件实现1553.1中断服务程序155.3.2解码子程序175.3.3密码识别子程序185.3.4显示密码程序195.3.5报警子程序205.3.6
9、修改密码子程序21第6章系统测试236.1测试概述236.2系统集成与调试236.3测试显示24第7章结论27参考文献28致谢29第1章绪论1.1课题的背景与意义在安全技术领域，具有报警功能的防盗电子密码锁正在逐渐的代替以往的机械锁。 克服了安全性差的缺点。目前，在很多西方发达国家，无线遥控电子密码锁已被广泛应 用于智能防盗系统中，越来越多的可靠性、安全性极高的技术来实现大门的管理。但是 在我国无线电子密码锁的技术还不完善，开发成本较高，所以还不能广泛应用。希望我 们能不断地吸收国外先进技术，自我研发。使无线电子密码锁在我国防盗领域得以广泛 发展。随着人们生活质量的提高和安全意识的加强，各种系
10、列的密码锁开始广泛的进入人 们的生活和工作，因此无线密码锁的电子防盗系统就变得至关重要。当前中国市场上的 密码锁具有以下2种：一种是电子式的密码锁，它具有成本相对不高，密码量大，不易 破译的优点，但是这些电子密码锁系统都采用的是表面固定式的键盘，也就是将键盘固 定在保险箱、大门等的面板上，这就导致密码键盘在户外很容易被破坏，用户输入密码 时很容易被他人记录下来，导致密码泄露。因此安全性能不高。一种是机械式的密码锁, 它具有成本低，无抗干扰的优点，同时也具有密码量少，安全性差，钥匙易于复制的缺 点。经调查电子式密码锁的市场占有量最大，因为它的成本低，安全高，运作简单，最 能符合用户的需要，但当前
11、中国市场上的电子式的密码锁有很多不足之处，因对它进行 改造将势在必行。为了解决当前市场上的电子式密码锁的多处不足，提岀将无线遥控技 术与密码技术相结合，研发新型的无线遥控密码锁来克服固定式键盘密码锁的不足，满 足人们的需求。所以本文采用了无线遥控密码锁设计。1.2课题的内容与依据本设计研究内容是采用STC89C52单片机为主控芯片，通过软件程序组成的无线密 码锁，能够实现：(1) 能实现本机键盘开锁，开锁提示：(2) 能实现遥控开锁，开锁提示：(3) 能有效保护用户密码；(4) 若密码意外泄漏，可及时修改密码：(5) 密码输入错误能立即报警：当密码输入错误时，系统就会报警，按复位才可以停 止。
12、课题研究依据本设计出于对人们安全意识的加强，提出无线遥控密码锁。对于安全 性、可靠性、保密性较好的许多电子密码锁已逐渐进入人们的生活。例如指纹识别、声 控识别、磁卡识别等技术实现的密码锁。但是这些锁只能实现近距离的信息传输，而不 能实现远距离控制，只能适用于保密性良好供个人使用的门锁、保险柜、密码箱等使用。本系统是本着在不影响功能实现的前提条件下尽可能降低生产成本的宗旨，要求在 我们已学过单片机基础等课程的基础上，以单片机为核心，采用红外遥控技术设计 适合家庭使用的具有本机开锁和遥控开锁的电子密码锁，并能基本达到设计要求。1.3无线密码锁现状随着人们生活水平的不断提高，无线电子密码锁作用也日趋
13、重要。用密码代替钥匙 解决了人们佩戴钥匙的苦悩，也从根本上解决了机械锁保密性差的缺点。无线密码锁无 需钥匙，是一种通过无线输入密码来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合， 完成开锁、关锁任务的电子产品。不论性能还是安全性都已经大大超过了原始锁。红外遥控技术也是我国目前家用电器的主要遥控方式，红外遥控设备具有不影响周 边环境不干扰其他设备的特点，由于红外线无法穿透障碍物，所以在其他的房间使用不 会干扰到其他的电器。无线密码锁随着人们的安全意识的提高，己经在家庭门、车库、储藏室、工厂等地 方开始应用，此锁的安全性能很高，推动着我国安全领域不断的进步，致使社会的盗窃 犯罪率也大大下降。第2章
14、关键技术介绍为了提高智能密码锁的安全性、可靠性，本文除在器件选择上采用了 STC89C52单 片机外，在设计中还采用了一些关键技术。2.1无线传输技术随着人们生活水平的不断提高，科学技术的不断进步，无线传输技术应用也逐渐被 各行各业所接受。无线传输技术这一新型的信号传输也越来越适应人们的生活。其安装 简便、灵活性强、性价比高等优越的特性使得更多行业采用无线传输技术。从而促进了 无线技术的发展。而今无线传输技术己经在现代化交通、路运、水逐、航运、治安、消 防、森林防火、景区、厂房、公园、居民区、边防检查站等领域得到了广泛的应用。综合成本廉价，只需要在终端连接无线传输电台，无须像有线通讯架设电缆或
15、挖掘 电缆沟埋管等造价价高的工程。适应性和扩展性好，在一些山地、港口，地形复杂的地 方，有线通讯很难布线，而无线传输就会很稳定。而且扩充新设备只需要将新设备与无 线数传电台相连就能扩充。设备维护更容易实现。在设备出现问题的时候能十分迅速的 完成修复，恢复通讯。本设计采用红外线作为无线传输。红外线又称为红外热辐射，是太阳光线中众多不 可见光线中的一种，是英国著名科学家赫歇尔于1800年发现的，经过研究探索发现可 以当作传输之媒介。红外线（Infixed）是波长介乎微波与可见光之间的电磁波，其波长在760纳米 （nm）至1毫米（mm）之间，是波长比红光长的非可见光。在现代电子工程应用中， 由于红外
16、线抗干扰性好，方向距离都可以控制，可以被用做近距离的信号载波。比如我 们所使用的空调遥控器、电视机遥控器的等。红外通讯，顾名思义，就是通过红外线传输数据。在电脑技术发展早期，数据都是 通过线缆传输的，线缆传输连线麻烦，需要特制接口，颇为不便。于是后来就有了了红 外、蓝牙、等无线数据传输技术。红外通讯技术利用红外线来传递数据，是无线通 讯技术的一种。红外线的特征：红外传输是一种点对点的传输方式，无线，不能 离的太远，要对准方向，且中间不能有障碍，由于红外线的直射特性，红外通讯 技术不太适合传输障碍比较多的地方。因此，红外通讯技术多数情况下传输距离 短、传输速率不高。2. 2串行通信技术在实际工作
17、中，CPU与其外部设备之间常常要进行信息的交换，一台计算机与其他 的计算机之间有时也要交换信息，所有这些信息交换均可称为“通信二通信的基本方 式可分为并行通信和串行通信两种，本设计选取串行通信，而按照串行数据的传输方式， 串行通信可分为异步传送和同步传送两类，本设计选取异步传送方式。异步传输方式中的每个字符由4个部分组成：起始位、数据位、奇偶校验位和停止 位。一个字符由起始位开始，停止位结束。这4个部分组成异步传输中的一帧，即异步 传输以帧为单位进行。异步通信中，在异步通信中有两个比较重要的指标：字符帧格式和波特率。数据通 常以字符或者字节为单位组成字符帧传送。异步传输一般以字符为单位，不论所
18、采用的 字符代码长度为多少位，字符之间的时隙可以任意，接收端必须时刻做好接收准备，不 然此次传输的字符就没有意义。发送端发送字符时，必须在每一个字符的开始、结朿的 地方加上标识，就是开始位和结束位。以便接收端能够正确地将所有字符都接收下来。 内部处理器在完成了相应的操作以后，通过一个回调的机制，通知发送端发送的字符已 经得到了回复。数据在一位宽的单条传输线上，一比特接一比特地按顺序传送的方式称为串行通信。 比如：在串行通信中，因为数据是在一位宽的单条传输线上一位接一位地顺序传送。一 个字节（8位）数据要分8次由低位到高位按顺序一位位地传送。而在并行通信中，这 样一个字节的数据是在8条并行传输线
19、上同时由源传到目的地。由此可见，串行通信的 主要特点：（1）与并行通信比串行通信的数据传送效率较低。这也是串行通信无法弥补的缺 点。（2）节约传输线。尤其是在远程通信时，节约了大量成本，这一特点致关重要。 这也是串行通信显而易见的优点。第3章系统需求分析3.1系统设计目标本设计采用STC89C52单片机为主控芯片，通过软件程序组成的无线密码锁，能够 实现：(1) 能实现本机键盘开锁，开锁提示：(2) 能实现遥控开锁，开锁提示：(3) 若密码意外泄漏，可及时修改密码：(4) 密码输入错误能立即报警：当密码输入错误时，系统就会报警，按复位才可以 停止。3. 2系统功能需求根据需求调研结果确定本系统
20、主要包括以下功能模块。(1) 开锁模块使用者输入密码正确，电路就会自动开锁。密码锁由继电器控制，当密码输入正确 以后，继电器吸合，密码锁就会打开。反之，密码锁就不会打开。(2) 修改密码设置8位密码，密码用户可以自己设定。当用户的密码泄露为了保护用户的安全，在 锁打开的情况下实现的修改密码操作。修改密码需要第二次确认，只有第二次输入的密 码和第一次一样才能修改成功。(3) 报警模块在密码锁开启的状态下，使用者输入密码错误时，液晶显示会给予输入错误的提示。 使用者有三次密码输入错误的机会，当第三次输入错误时，系统就会报警。蜂鸣器会不 断的鸣响，键盘也会锁定。这时，只有切断电源，或者按复位键才能结
21、束。(4) 无线输入模块通过无线遥控把密码输入给主机，来实现的开锁。遥控部分以红外发光二极管为发射 头来发和波形，接收部分由主板上的红外接收头接收。(5) 液晶显示模块为帮助使用者确认是否有按键按下，在电路中设计了液晶显示电路。为了防着密码 被他人盗取，显示时，并非是使用者按下的密码数字，而是用一个特殊的字母符号体现 岀来。当有键位按下时，就会显示字符“*”，没有键位按下，就不会显示。这一模块及 防止密码泄露，又能给使用者提示。3. 3系统非功能需求(1) 性能本项目是以STC89C52为主控芯片的系统方案，51单片机具有编程灵活、丰富的 I/O端口设计，以及准确性的控制，不但能实现基本的无线
22、密码锁的开锁功能，还能完 美的实现蜂鸣器报警，修改密码等操作。由于单片机低功耗的闲置和掉电模式，加上 AT24C02储蓄器使锁的安全性能大大提髙。而且STC89C52采用了全新的算法，使对此 芯片的解密变为牢不可破，程序的保密性得以提升。各项性能的加强，给予了本设计比 原始的无线密码锁一个质的提升。(2) 成本本项目采用了覆铜式的电路板，整个电路十分的简易。利用LCD 1602液晶显示器 显示设计的一些基本状态。芯片采用市场上主流的51单片机芯片，职STC89C52芯片。 虽然此芯片比其他的51芯片较贵，但是它采用了全新的算法，根本无法破解，性能十 分的优越。储存器采用了 AT24C02芯片，
23、这芯片储蓄安全性极高，和适合再此项目中 使用。3.4系统开发环境硬件环境：STC89C52单片机、LCD 1602液晶显示屏、无线遥控器、4*4矩阵软件环境：keil编程软件STC-ISP烧录软件3. 5系统可行性分析3.5.1技术可行性本设计是采用了以STC89C52芯片为控制核心的单片机，这样的单片机整体性能较 好，比如：运行速度、工作电压、抗干扰性、保密性等都是比较髙的。并且代码是由C 语言编程的，比较简单，容易理解。本次设计一个红外电子遥控密码锁，主要分为遥控器部分和主机部分。当从遥控器 输入密码时，键盘向单片机发送外部中断，单片机识别按键号码并且将其编码后通过红 外发光二极管发送到主
24、机接收部分。主机接收部分的红外接收器接收到红外信号，将其 整理放大之后通过串行口向单片机发送串行口中断，单片机得到串行中断信号将其解码 还原成发射前的信号，之后验证密码，判断开锁还是报警。主机接收部分通过键盘的外 部中断得到密码信号，无需红外遥控发射，可直接验证密码。同时主机部分还有修改密 码的功能，倘若密码泄露可以及时更改密码。3.5. 2经济可行性单片机开发成本低，经济实恵，易于广大人民接受。无线遥控密码锁用无线电波传 输，方便人们远距离开锁，不必用传统的钥匙插进锁内来开启。单片机设置密码来远距 离开锁。本设计具有安全可靠，价格低廉、简单易学、结构紧奏、方便使用等优点。无 线密码锁装置具有
25、功耗低、体积小、功能强、距离远、成本低廉、经济实惠等特点。而 且在一些工业中，危险环境下开锁，无线密码锁既能安全开锁，又避免了人身进去危险 区域开锁的危险。由此可见，无线密码锁在工业设备中得到了广泛应用。第4章硬件设计4.1系统设计指导原则(1) 先进性无线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 以无线脉冲信号作为信息媒体，从而实现了遥控开锁这一功能，使该锁安全性能极高密 码根本无法破解。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。(2) 可靠性及安全性本文引入无线遥控技术，无线遥控技术出现较早,成本低，响应速度快，价格也具有 优势。
26、但它在使用中需要保证遥控发射器和遥控接收设备在一定的范围内。无线遥控可 以不受角度、方向和障碍物的限制而自由使用开锁。20世纪50年代意大利设计的机械 锁，每5000把就会一两把钥匙相似或者一样。大大降低了锁的安全性，而无线密码锁 大大加强了这一方面的安全性，避免了钥匙重复的可能性。4. 2硬件设计本设计主要有红外遥控器、单片机芯片、矩阵键盘.LCD 1602液晶显示屏和AT24C02 密码储存芯片等部分组成。其中红外遥控器与矩阵键盘用于输入数字密码和字母密码加 位和退位等功能，用户用红外遥控器或者单片机上的矩阵键盘录入密码，并且密码通过 1602液晶显示屏显示出来，然后通过单片机把录入的密码
27、与自己保存的密码进行比较， 来辨别密码是否正确，然后由控制引脚的高低点平传到报警电路与开锁电路，密码正确 开锁、密码错误三次报警。开锁实际上是控制的继电器的吸和来控制是否打开。框图如 下图4.1所示：图4.1硬件框图4.2.1 LCD液晶显示器电路设计液晶显示器是一种将PCB线路板、背光源、集成电路、连接器件、液晶显示 器件等组织在一起的组件。本设计采用的是LCD 1602液晶显示器，它也叫1602 字符型液晶显示器，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶显 示模块，它有若干个5*7或者5*11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显 示一个字符。每位之间有一个点距的间隔每行之间也
28、有间隔起到了字符间距和行 间距的作用，正因为如此所以他不能显示图形。LCD 1602是指显示的内容为 16*2,即可以显示两行，每行16个字符液晶显示模块。其引脚连接图如下图4.2所 示：图4.2 LCD 1602引脚连接4.2.2矩阵电路设计本设计所用到的按键数目比较多。所以采用的是矩阵式按键键盘，而不是采用独立 式按键键盘。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一 个按键加以连接。这种设计可以减少I/O 口的占用，最大效率的使用I/O端口。矩阵式按键键盘识别要复杂一些，为了识别键盘上的闭合键通常采用行扫描法和行 反转法两种方法，本设计采用行扫描法。按图4.3所示的键
29、盘结构说明行扫描法。先使 第0行输出为低，其余行输出为高，并将行首键号“0”存储在某个寄存器中。然后读 入列值，看是否有那条列线输入为低。如果有，则表示第0行的该列键被按下，设为低 三列，则键值=行首键号+列号，即键值为3：若没有，则说明低。行上没有键按下，则 扫描下一行，并且同时存储行首键号。以此类推，循环进行直到找到闭合键为止。由此 可见，采用矩阵键盘是最合理的选择。电路如下图4. 3所示。图4.3短阵电路4.2. 3开锁电路红外遥控密码锁的开锁电路在开锁部分采用电磁继电器。通过单片机来控制其线圏 的通断电，从而控制其触点的吸和与断开。从而来控制锁的开与闭（灯的亮与灭）电路。 继电器是一种
30、电子的控制器件，它具有两种控制系统，分别为控制系统（又称输入回路） 和被控制系统（又称输出回路），常常被应用于自动化的控制电路中，它应用原理为用 较小的电流去控制较大电流的一种自动式开关。故在电路中起着转换电路、自动调节、 保护电路等作用。在本次设计中，由于资金问题和节省材料，暫时用红色发光二极管代替电磁锁，由 继电器控制二极管体现出来。红灯亮表示锁开，红灯不亮表示锁没有开。如下图4.4所 示：vccK7JKQI Kpsp图4.4升锁电路4. 2.4复位电路复位电路是单片机最小系统的重要组成部分。单片机开机时都需要复位，复位是单 片机的初始化操作，它可以使CPU及其他功能部件处于一个确定的初始
31、状态，并从这 个状态开始工作。51单片机在开始工作时要求上电复位，断电后要求复位，程序运行故 障时也需要进行复位操作，它通常采用上电自动复位和按键手动复位两种方式。上电复 位，是指单片机一上电就自动进入复位状态。这种方式是通过外部复位电路的电容充电 来实现的。本次设计选用按键手动复位方式。在程序运行时，通过复位按键控制CPU进入复 位状态按键复位电路如下图所示，该电路是在上电复位电路上外加了一个电阻按键。当 按键弹起时，相当于一个上电复位电路：当按键压下时，相当于RST端通过电阻与+5V 的电源相连，提供足够宽度的阀值电压完成复位。如下图4. 5所示。S18 -THnnFR3U1OKGND混簽
32、蘇窸覊51单片机内部有一个用于构成振荡器的反相放大器，引脚XTM.I和XTAL2分别个P.MHz的晶振和2个3邮F的瓷介电容构成是该放方器的输入端和输岀端,卒?振荡电路和单片机内部的时钟电路一起构成了单片 机的原仓爽樽1YI 如y 資色 C4 土（的振爭电阳 晶櫟痍苹玲的X%早I和XTAL7两个引脚，2个电容串联后并联在晶振 的两端，同时戸2个电容还需要楼地.振荡电路图如下图4応所示十电丁気FAm文档亢.卻紙瀚唸max.bookl 红夕卜接溢竈赢控发射部分发射澱竊導議r艇舞it整形转换成 电信号输入到单片机的电路模块红外接收电路的主要核心是红外一体化接收头，红外 接收头通常都有三个引脚，包括信
33、号输岀脚、供电脚、接地红外线接收头也并非都一 样，它也有很多种，有些红外接收头可以添加调节解调频率的端口应用时必须保证发射端调制载波的频率与接收端相应的解调频率之间互相匹配，本设计采用了工作电压为 列，他的一脚接电源一脚接输出、.Y脚接地j它把接收到的红外遥控信号的数据码经 转换以后桂给单舗&競足冊稚乜器免电自然光的反射干扰。独立的PIN二 极管同前置放大器集成在同一封装。路如下图4, 7所示27職驾牆报警电路部分由蜂鸣器和报警指示灯组成。图眼外接收惊创力文档三极4.8所示管放大后再驱动蜂鸣器，使整个系统产生报警，同时蜂鸣器不断鸣响报警电路如下图第5章软件设计因此次设计主要是采用汇编语言来开发
34、的51单片机项目，所以我们必须有一个可 以编译的编译器。因为Keil这一程序我们都很熟悉，而且它支持一系列的51单片机。 所以本次软件设计釆用Keil编译器。5.1功能模块设计本应用系统中的应用软件是根据不同的系统功能要求设计的，完美的实现各种系统 功能。设计中软件结构清晰、简洁、流程合理。各种功能软件实现模块化、子程序化， 这样便于调试，修改。更利于快捷，完善的完成本次设计。无线密码锁系统遥输密控入码主机初始化按键密码 储存主机 键盘 开锁密码 错误 3次 报警主机键盘修改密码图5.1软件功能框图5. 2软件控制流程如下图所示为主程序流程图，把电源接上，打开电源开关后，系统开始上电进行密 码
35、锁的初始化设置，然后用红外遥控器输入密码，并在板子的LCD显示出来，为了 安全显示为*。密码分为输入正确和输入不正确两种流程，分别代表着锁开和密码错误 的报警流程。图5.2软件主控流程5. 3软件实现5. 3.1中断服务程序中断是CPU在执行一个程序时，对系统发生的某个事件（程序自身或外界的原因）作出的一种反应CPU暂停正在执行的程序，保留现场后自动转去处理相应的事件，处 理完该事件后，到适当的时候返回断点，继续完成被打断的程序。本设计主机接收部分共有3个中断源，分别是外部按键中断、串行口红外中断、90S 定时中断。（1）外部按键中断程序图5. 3按键中断流程（2）串行口中断，串行口中断用于接
36、收红外信号。图5.4串行口中断子流程5. 3. 2解码子程序根据红外编码的格式，程序应该等待9ms的引导码和4. 5ms的结果码完成后才能读码。在发送字节的开始先通过单片机发送20个脉冲宽度（每个脉冲周期26us）的高电 平作为传输的开始，接着发送8位二进制数据（高位在前，低位在后），最后发送10个 脉冲宽度的低电平作为传输的结束。图5.5解码子程序子程序通过红外线传递给主模块然后检测是否有信号。检测到有脉冲，检测脉冲寛 度。接收前16位码和后16位码，再把接收到的信号，转换成主机上的按键值。5.3.3密码识别子耕红外接收头接收到脉冲信号以后，把接收到的信号量与AT24C02中的储存信号量 对
37、比是否一致，信号量一致，继电器吸合锁打开。信号量不一致，显示ERROR进去报 警电路。在锁打开的情况下，密码可以修改。图5.6密码识别子程序5. 3.4显示密码程序这一模块用到了 LCD 1602液晶显示器，在单片机收到红外线遥控器发送的密码后,在LCD没有被其他信号量占用的情况下，单片机向LCD液晶显示器发送指令，在写入 数据，把接收到的密码显示出来。图5.7显示子程序流程图5. 3.5报警子程序用户连续三次把密码输入错误的情况下，单片机就会发送指令给报警电路。蜂鸣器 就会鸣响。LCD显示屏显示ERROR,表示锁无法打开。图5.8报警子程序流程图5.3.6修改密码子附下图为密码设置流程图，在
38、锁打开的状态下，按下设置修改密码键，把新密码输入一次，然后再把新密码进行一次确认，如果两次新密码相同，新密码就设置成功，显示 器会显示Set Successful。如果两次密码不相同程序自动跳转到开锁状态，显示器会显示 2S 的 Is Not The Same。图5.9修改密码子程序流程第6章系统测试6.1测试概述本项目是基于单片机的无线密码锁设计，采用的是Keil工具编程的，把写好项目的 汇编语言程序加载进入汇编工具，进行仿真测试。检测代码是否有算法上的错误，再根 据软件的提示把错的代码修改正确。在软件检测方面，我先是完成单元模块的调试，然 后再进行整体的系统调试。经过我多方面分析之后，发现
39、在制作硬件电路的时候，调试也可以穿插进行测试， 这样有利于把问题在最短的时间内解决掉，不会导致问题的积累。可以节约大量的时间， 而且小问题也不会扩大化。把各个模块测试完成的代码都修改完成以后，电脑把程序代 码通过串口线烧进STC89C52芯片当中，再把芯片从单片机中取下安入项目板中。然后 按照本次设计的预计目标逐一进行测试。总结测试经验单片机板和红外遥控之间的串口通信协议是否正确，是这个项目成功 与否的关键所在。6. 2系统集成与调试（a）焊接流程（1）首先焊接单片机的晶振电路、复位电路等外围电路。（2）焊接单片机芯片地板和LCD地板。（3）焊接单片机矩阵电路按键。（4）焊接开锁电路。（5）焊
40、接报警电路。（6）焊接电源接口和开关等其他部分。（b）调试（1）电脑把程序代码烧写进入单片机芯片中，把STC89C52芯片取下安入项目板中。（2）在调试过程中电源电路复位电路振荡电路没有错误。（3）矩阵键盘有些不好用，因为焊接有些不牢固，接触不好。（4）一接通电源开锁电路，报警电路就开始工作。为一开始上电单片机就开始输入高电平，各个电路开始接通导致。6. 3测试显示本系统的所有功能已经全部完成，设计测试如下表6.1所示表6.1密码锁测试聞功能显示视图1初始状态显示输入密码界面如图6.12密码锁打升状态显示OPEN如图6.23密码输入错误状态显示ERROR蜂鸣器报 警如图6.34修改密码显示8个
41、空白位置输入 新密码如图6.45确认新密码再一次输入密码如图6.56修改成功显示 Set Successful7修改不成功显示 Is Not The Same图6.1初始状态图6.3密码输入错误图6.5再一次输入密码第7章结论本次设计红外线密码锁电路主要由红外线编码电路、红外线解码开锁电路、报警电 路、矩阵键盘及显示电路组成。系统能实现遥控器开锁、本机键盘开锁、密码错误能报 警、修改用户密码等基本的密码锁的功能。从经济实惠的角度岀发，使用了美国Atmcl 公司的STC89C52. AT24C02为主控芯片与数据储蓄器。设计结果完全可以达到预计设想 的项目目的。由于我掌握的知识有限，现实生活中一
42、些较难的功能无法实现。比如储存的密码不 能忘记，一旦忘记锁就无法打开，这把锁只能报废。这一问题可以解决，通过增加新的 电路，使锁有一种加以保护的遗忘功能，但是这一功能过于复杂，我的知识水平无法到 达那个高度，所以并没有加入这一功能。当然本设计除了这一功能无法加入还存在一些 其他的缺点。存在的这些安全隐患，会随着以后我知识水平的不断提高加以改善。总之，在这为止一学期的毕业设计中，我学习到很多以前不大熟悉的知识。不管是 电子信息的专业基础知识还是自己的一些动手能力，都得到了很大的提高。在整个过程 中，我都严谨的要求自己，不断的丰富知识面，开拓自己的思维，为以后在这方面积累 了宝贵的经验。最为重要的
43、是它让我看淸了自己的许多不足之处，为我以后的努力指明 了方向。参考文献1 李朝青.单片机原理与接口技术M,北京航空大学出版社，19942 刘灿军.实用传感器M,国防工业岀版社，20043 何希才.传感器及其应用M,国防工业出版社，20044 童诗白，华成英主编.模拟电子技术基础M,高等教育出版社，20065 李金平，沈明山，姜余祥编著.电子系统设计M,电子工业出版社，20096 何立民.单片机应用技术选编M,北京航空大学出版社，19987 李华.MCS-51系列单片机使用接口技术M,北京航空航天大学出版社，19938 成俊伟等.基于89C51的红外遥控电子密码锁的设计，科技信息（学术版）.20
44、089 潘永雄.新编单片机原理与应用M,西安电子科技大学出版社，200310许晓琴.基于微胶囊载体的生物流化床水处理设备的研制J,盐城工学院学报（自 然科学版），2010年04期11 肖明俊，祝玲，刘雨，李继超.基于51单片机居家智能灭火机器人循迹系统的设计J,电子世界，2013年13期12 左喜芹.安防无线时代视频监控的发展趋势J,国公共安全（综合版）,2013年15 期13 Meehan Joanne,Muir Lindsey.SCM in Merseyside SMEs:Benefits and barriersJ. TQMJournal . 200814 李全利.单片机原理及接口技术M.高等教育岀版社，200315 陈丹萍.基于STC89C52单片机的电子密码锁设计J.大众科技，2010年06期;45逃16 王为淸，程国刚.单片机KoilCx51应用开发技术M.北京人民邮电出版社，2007：17 刘洋，吴熠铭,黄可嘉，林创鲁.基于API Hook技术的虚拟串口的实现J.自动化与 信息工程，2010年03期18 冯传岗等.宽带数据网基础知识讲座第5讲数据通信技术（上）J.中国有线电视,2002年15期