红外遥控电子密码锁设计毕业设计(编辑修改稿)

红外遥控电子密码锁设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

共 44 页 设计 是 采用 LCD1602。 LCD1602 内部的字符已经储存了不同的字符形式 ，每一个字符都 会 有一个固定的代码， 他们的 代码与标准的 ASCII字符代码 是 一致 的。 因此 我们使用时 只要写入显示字符的 ASCII码即可， 运用 这种标准化的设计给 我们的 使用带来很大的方便。 比如 输入英文字母“ C”的 ASCII代码是 01000011（ 43H），显示时单片机往液晶 LCD1602模块写入显示指令，模块就 会 把地址 为 43H中的点阵字 符图形 识别 出， 并会在液晶屏的 相应位置上 我们会 看到字母“ C”。 LCD1602液晶显示与单片机的连接可以分为两种方式：总线方式和模拟口线方式。 在实验中，我们常采用模拟口线连接方式。 如图。 图 显示模块硬件结构 现在 市场 中的 字符液晶绝大多数 都 是基于 HD44780的液晶芯片， 他们的 控制原理是完全相同的，因此 在 基 于 HD44780的写控制程序 是 很容易地应用到市场上大部分的字符液晶。 所以 LCD1602液晶的 会有以下 几 种 特性： +5V电压 、 对比度可调、内含复位电路 ； 提供控制命令，如：清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能 ； 有 80字节显示数据存储器 DDRAM；内建有 160个 5X7点阵的字型的字符发生器 CGROM 8个可由用户自定义的 5X7的字符发生器CGRAM。 本设计就采用行列式键盘，同时也能减少键盘与单片机接口时所占用的 I/O线的数目，在按键比较多的时候，通常采用这样方法。 每一条水平（行线 ）与垂直线（列线）的交叉处不相通，而是通过一个按键来连通，利用这种行列式矩阵结构只需要 N条行线和 M条列线，即可组成具有 N M个按键的键盘。 在这种行列式矩阵键盘非键盘编码的单片机系统中，键盘处理程序首先执行等待按键并确认有无按键按下的程序段。 4 4矩阵键盘的工作原理 在键盘中按键数量较多时，为了减少 I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，如图5所示。 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。 这样，一个端口（如 P1口）就可以构成 4*4=16个按键，比之直接将端口 线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就可以构成 20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（ 9键）。 由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。 本设计中红外遥控发射模块和本机键盘锁模块都会用到晶振电路，其工作原理红外遥控模块都已经介绍过，在此不在过多的解说。 陕西理工学院毕业设计 第 10 页 共 44 页 我们知道一般情况下，在 proteus软件 仿真中实现密码解锁成功时只是在液晶显示模块里模拟的可以看出密码解锁成功。 但在本设计中 为了使电子密码锁在密码解锁成功时 显得 具有直观效果，所以 在本文的 设计 上添加了 一个发光二极管灯，通过按键输入密码锁 将其正确的 解锁。 当输入正确 密码 时， AT89C51单片机的 就会产生 高电平，使 其 解锁 并且发光二极管 点亮， 使其 达到提示解锁成功的 效果。 当输入密码不正确时报警 提示蜂鸣器发出声响。 为了 更加突出 电子密码锁的功能，在编程方面多考虑 了一下 ， 使其 可以完成当输入密码正确时发出到解锁成功 和 报警电路，使其解锁灯亮和 蜂鸣器报警 提示。 串行通信方式 串行数据传输有单工、全双工、半双工三种线路形式。 本设计中采用的线路方式是全双工形式。 全双工的数据 传输是双向的，可以同时发送和接收数据，因此，全双工形式的串行通信需要两条数据线。 如下图所示。 A 站 发 送 器接 收 器 接 收 器发 送 器A 站 B 站全 双 工 通 信 图 全双工形式通信 串行通信中串行 I/0和数据的实现 为了实现串行通信，需要有硬件电路解决串行数据传输中的一系列协调问题，这些硬件就是串行接口电路或简称串行口。 串行口主要有发送寄存器、接受寄存器和移位寄存器等组成。 通常把实现异步通信的串行口称为异步接收器 /发送器 UART。 串行口的主要功能是实现数据的串行化 /反串行化。 串行化是把并行数据转换 为串行数据，而反串行化是把串行数据转换为并行数据。 串行口的数据发送是一个串行化过程，在这一过程中，把写入发送寄存器的并行数据，按帧格式哟啊球插入格式信息，构成一个串行位串，经 TXD引脚串行送出。 而串行口的数据接收是一个反串行化过程。 在这一过程中，串行数据通过引脚 RXD进入，经移位寄存器把帧中的格式信息滤除保留数据位，从而在就收缓冲器中得到并行数据，并送上内部总线。 陕西理工学院毕业设计 第 11 页 共 44 页 4 系统硬件的设计 软件方案设计 图 红外发射模块程序流程图 陕西理工学院毕业设计 第 12 页 共 44 页 图 本机锁模块流程图 开始 调用初始化程序 调用密码设置子程序 密码错误值初始化为 0 按键是否按下 密码正确 密码错误值等于 3 报警一分钟 开锁 报警提示 错位值 +1 否 是 否 是 是 否 陕西理工学院毕业设计 第 13 页 共 44 页 软件仿真过程 （ 1）硬件电路图设计：在 Proteus 中画出硬件电路图，调整电路图的结构，尽量使电路图简洁、美观。 （ 2）程序设计：在 Keil uVision3 中编辑源程序，保存源程序，编译，并对程序进行修改 调试直至编译成功。 （ 3）目标代码加载：在 PROTEUS编辑环境双击 AT89C51，弹出对话框，在 PROGRAM FILE一栏中单击打开按钮，选中源程序文件。 在 CLOCK FREQUENCY 栏中设置系统工作频率为12MHZ，单击 OK完成目标代码加载。 （ 4）运行：单击运行按钮，如果出现预期的效果则为运行成功，如果不能运行，则检查软件设计和硬件设计有没有错误，并进行改正，直至运行成功。 系统总原理图 在该设计中，利用 Keil和 Proteus软件进行仿真 ，用 Altium Designer Summer 09 软件进行设计原理图并且画出 PCB图，减少了制板中手工连线造成的各种不好的影响，使密码锁的集成度更高，也使变得精简和精巧。 在从画图仿真到制板成功的步 骤就是这样，每一个步骤的图示，如图所示， 设计的总仿真图 陕西理工学院毕业设计 第 14 页 共 44 页 印刷版图 陕西理工学院毕业设计 第 15 页 共 44 页 5 总 结 本文以 AT89C51为核心，用 Keil uVision4 进行编译、调试，用 Proteus 进行仿真成功的实现了红外遥控电子密码锁的仿真设计。 该密码锁可以实现的功能：本机开锁、实时修改密码、密码的保护、密码的错误判断和报警显示还可以实现用遥控控制实现这些功能。 因此相比而言，以前一般的电子密码锁来说，它的使用就更加方便、安全并且使用的范围就更加的广泛。 自己在设计的过程中， 也遇到了很多的问题，比如、程序的问题，以及在用仿真软件仿真的时候、制作 PCB板的问题等等，为了解决这些问题，自己也借阅了很多的书籍，更多的是和老师同学的帮助，自己也在这次过程中学到了很多东西，学会了绘图、制版、仿真等。 由于个人能力和时间有限，所以设计中还存在着一些问题，譬如假象是否可以实现报警系统能与网络连接等功能。 设计的过程也是对自己是一种挑战和充实自我的一种过程，很欣慰也很感激在自己毕业前有这样的一个学习和锻炼的机会，使自己有很多的感触和提高，对自己以后帮助很大。 陕西理工学院毕业设计 第 16 页 共 44 页 致 谢 时光匆匆、光阴似箭，我们要毕业了，大学的生活就要告一段落。 在自己离校的最后的日子里，希望自己大学的最后一次作业能以满意结束。 再次说自己的论文将要结束。 论文的过程是辛苦和充实的，给自己毕业留下很多美好的回忆，有汗水也有收获。 在论文的创作过程中让我学会了很多知识和技能以及思想，也学会了把书本上的理论知识和实践很好的结合起来学习。 本次论文是在梁芳老师的耐心指导下完成的，从对论文题目的选择和构想到论文的一步步的成型。 论文不断的全面也让梁芳老师花费了不少的时间和精力。 梁芳老师的平易近人、 认真负责、知识渊博和耐心指导，在论文的完成过程中起了很大的影响和帮助。 为此，谨向我尊敬的梁芳老师表示感谢。 同时也要感谢我的室友和同学，有他们的帮助和鼓励，才让我的论文得以顺利的完成，谢谢他们的帮助和不时的鼓舞。 你们的鼓舞和期望还有指导是我完成的最大助力。 陕西理工学院毕业设计 第 17 页 共 44 页 参考文献 [1] 何宏主编 . 单片机原理与接口技术 . 北京：国防工业出版社 . 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