紅外遙控密碼鎖

1、江蘇師范大學(xué)物電學(xué)院江蘇師范大學(xué)物電學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課課 程程 名名 稱：稱： 電 子 綜 合 設(shè) 計(jì) 題題 目：目： 紅外遙控密碼鎖 專專 業(yè)業(yè) 班班 級(jí)：級(jí)： 11 物 41 學(xué)學(xué) 生生 姓姓 名：名： 張紫軒 學(xué)學(xué) 生生 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)： 11224021 日日 期：期： 2014 年 10 月 25 日 指指 導(dǎo)導(dǎo) 教教 師：師： 楊增汪 物電學(xué)院教務(wù)部印制物電學(xué)院教務(wù)部印制2說(shuō)明：1、報(bào)告中的第一、二、三項(xiàng)由學(xué)生在課程設(shè)計(jì)開始前填寫，由指導(dǎo)教師指導(dǎo)并確認(rèn)簽字。2、學(xué)生成績(jī)由指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生的設(shè)計(jì)情況給出各項(xiàng)分值及總評(píng)成績(jī)，并填寫成績(jī)?cè)u(píng)定表。3、所有學(xué)生必須參加課程設(shè)計(jì)的答辯環(huán)節(jié)，凡不參

2、加答辯者，其成績(jī)一律按不及格處理。答辯小組成員應(yīng)由 2 人及以上教師組成。答辯后學(xué)生根據(jù)答辯情況填寫答辯記錄表。4、報(bào)告正文字?jǐn)?shù)一般應(yīng)不少于 3000 字，也可由指導(dǎo)教師根據(jù)本門課程設(shè)計(jì)的情況另行規(guī)定。5、平時(shí)表現(xiàn)成績(jī)低于 6 分的學(xué)生，取消答辯資格，其該課程設(shè)計(jì)成績(jī)按不及格處理。6、課程設(shè)計(jì)完成后，由指導(dǎo)教師根據(jù)完成情況寫出總結(jié)。7、此表格式為徐州師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院提供的基本格式，指導(dǎo)教師可根據(jù)本門課程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及內(nèi)容做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。3一、課程設(shè)計(jì)目的、任務(wù)和內(nèi)容要求：近年來(lái)，隨著改革開放的深入發(fā)展，電子電器的飛速發(fā)展。人民的生活水平有了很大提高。各種高檔家電產(chǎn)品和貴重物品為許多家庭所

3、擁有。然而不法分子也是越來(lái)越多，原因在于大部分人防盜意識(shí)還不夠強(qiáng)，造成偷盜現(xiàn)象屢見不鮮。越來(lái)越多的居民家庭對(duì)財(cái)產(chǎn)安全問(wèn)題十分擔(dān)憂。因此，出于安全方便等方面的需求，電子密碼鎖相繼問(wèn)世。本設(shè)計(jì)是以單片機(jī) AT89C52 為主控芯片，并結(jié)合外圍液晶顯示 LCD1602、紅外遙控 HX1838，以及復(fù)位、電源等電路組合而成。系統(tǒng)能夠完成開鎖顯示基本功能，還能夠通過(guò)紅外來(lái)控制單片機(jī)的開鎖，以及掉電儲(chǔ)存密碼的功能。整個(gè)設(shè)計(jì)在 Keil 開發(fā)環(huán)境下，用 C 語(yǔ)言編寫主控芯片的控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)具有多功能的電子密碼鎖。具體設(shè)計(jì)任務(wù)如下：1.熟悉紅外密碼鎖系統(tǒng)的工作原理；2.制定紅外密碼鎖各模塊的設(shè)計(jì)方案；3.焊接

4、硬件電路、編寫程序，調(diào)試程序；4.寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)一個(gè)紅外密碼鎖，要求：1.能通過(guò)紅外遙控器控制密碼鎖的開關(guān)；2.能顯示密碼長(zhǎng)度；3.能判斷密碼正確與否；4.能通過(guò)改變代碼修改設(shè)定密碼。 4二、進(jìn)度安排：第3 天： 查找資料，熟悉紅外密碼鎖以及顯示模塊的設(shè)計(jì)原理，給出設(shè)計(jì)總體方案；第 46 天： 各模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)；第 712 天： 硬件連線編寫程序，調(diào)試；第 1314 天：寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。三、主要參考文獻(xiàn)：1. 陳玻若 . 紅外系統(tǒng). 普通高等教育兵工類規(guī)劃教材 19952. 郭天祥. 新概念 51 單片機(jī) C 語(yǔ)言教程入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略M. 北京：電子工業(yè)出版社， 2

5、009.13. 鄭阿奇. Visual C+實(shí)用教程M. 北京：電子工業(yè)出版社， 20104. 王宜懷.張書奎等. 嵌入式技術(shù)基礎(chǔ)與實(shí)踐M. 北京：清華大學(xué)出版社，2011指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告目錄摘要摘要.6 6ABSTRACTABSTRACT.6 61.1.緒論緒論.7 71.1 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)意義以及目的 .71.2 紅外密碼鎖的發(fā)展趨勢(shì) .82.2.設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)述.9 92.1 本系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu) .92.2 本系統(tǒng)方案和器件選型方案論證 .102.2.1 本系統(tǒng)方案論證.102.2.2 本系統(tǒng)器件選型方案論證.103.3.詳細(xì)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)

6、計(jì).11113.1 本系統(tǒng)硬件電路概述 .113.2 系統(tǒng)硬件各模塊設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 .123.2.1 主控芯片 AT89C52 .123.2.2 紅外模塊 HX1838 .143.2.3 顯示模塊 LCD1602 .153.3 本系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)流程框圖 .174.4.設(shè)計(jì)結(jié)果及分析設(shè)計(jì)結(jié)果及分析.18184.1 本系統(tǒng)硬件調(diào)試 .184.2 本系統(tǒng)調(diào)試 .185.5.總結(jié)總結(jié).1919參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).1919附錄附錄 系統(tǒng)部分程序系統(tǒng)部分程序.2020 江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告6摘 要近年來(lái)，隨著改革開放的深入發(fā)展，電子電器的飛速發(fā)展。人民的生活水平有了很大提高。各種高檔家電產(chǎn)品

7、和貴重物品為許多家庭所擁有。然而不法分子也是越來(lái)越多，原因在于大部分人防盜意識(shí)還不夠強(qiáng)，造成偷盜現(xiàn)象屢見不鮮。越來(lái)越多的居民家庭對(duì)財(cái)產(chǎn)安全問(wèn)題十分擔(dān)憂。因此，出于安全方便等方面的需求，電子密碼鎖相繼問(wèn)世。本設(shè)計(jì)是以單片機(jī) AT89C52 為主控芯片，并結(jié)合外圍液晶顯示 LCD1602、紅外遙控 HX1838，以及鍵盤輸入、復(fù)位、電源等電路組合而成。系統(tǒng)能夠完成開鎖顯示基本功能，還能夠通過(guò)紅外來(lái)控制單片機(jī)的開鎖，以及掉電儲(chǔ)存密碼的功能。整個(gè)設(shè)計(jì)在 Keil 開發(fā)環(huán)境下，用 C 語(yǔ)言編寫主控芯片的控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)具有多功能的電子密碼鎖。關(guān)鍵詞：密碼鎖， AT89C52，顯示， 紅外AbstractI

8、n recent years, with the deepening of reform and opening-up, with the rapid development of electronic appliances.The peoples living standard has been greatly improved.A variety of high-grade household electrical appliances and the valuables have for many families.However criminals are also more and

9、more, because most people security awareness is not strong enough, causing steal phenomenon it is often seen.More and more households in property safety is concerned about.Therefore, for the safe and convenient and other aspects of the demand, electronic password lock in succession.The design is bas

10、ed on SCM AT89S51 as main control chip, and the combination of peripheral LCD1602 liquid crystal display, memory chip AT24C02, infrared remote control HS0038, and keyboard input, reset, power circuit assembly.The system can complete the lock, alarm, modify passwords and other functions, can also thr

11、ough infrared to control chip lock, and power-down save password function.The whole design in the KEIL development environment, using C language master control chip control procedures to achieve multifunctional electronic cipher lock.KeywordsKeywords: Password lock , AT89C52, Display, Infrared江蘇師范大學(xué)

12、物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告7 1. 緒論1.1 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)意義以及目的隨著新技術(shù)的不斷開發(fā)與應(yīng)用，近年來(lái)單片機(jī)發(fā)展十分迅速，一個(gè)以微機(jī)應(yīng)用為主的新技術(shù)革命浪潮正在蓬勃興起，單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到冶金、電力、建材、化工、機(jī)械、石油、食品等各個(gè)行業(yè)。單片機(jī)控制無(wú)疑是人們追求的目標(biāo)之一，它所給人們帶來(lái)的方便也是不可否認(rèn)的其中單片機(jī)控制就是一個(gè)典型的例子。MCS-52 系列單片機(jī)應(yīng)用廣泛，是學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)較好的系統(tǒng)平臺(tái)，同時(shí)也是單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的一個(gè)重要系列。目前，單片機(jī)原理與應(yīng)用教材大都采用匯編語(yǔ)言講解和設(shè)計(jì)程序?qū)嵗珔R編語(yǔ)言學(xué)習(xí)困難。在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)調(diào)試中，特別是開發(fā)比較復(fù)雜的

13、應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，為了提高開發(fā)效率和使程序便于移植，現(xiàn)在多用 C 語(yǔ)言。在信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的今天，我們生活中必不可需的設(shè)備都向著小型化、便攜化、智能化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。所以電子密碼鎖隨著快節(jié)奏的生活應(yīng)運(yùn)而生。在我國(guó)六七十年代還是傳統(tǒng)的一把鑰匙配一把鎖，不管是單位還是個(gè)人每天都要認(rèn)真檢查是否鎖上了門，而且鑰匙還不能隨便亂放，一旦不小心忘記放在哪里很可能就打不開門了。傳統(tǒng)的鎖也相當(dāng)?shù)牟话踩?，?huì)有一些不法分子想盡辦法打開你的房鎖去偷盜東西。電子密碼鎖的產(chǎn)生使得這些問(wèn)題都不再是問(wèn)題，我們只需簡(jiǎn)單的記住六位密碼即可。人們從前使用的鎖不但不方便，而且安全系數(shù)也比較低。隨著社會(huì)的進(jìn)步和人們生活水平的提高，老式的

14、鎖已經(jīng)跟不上人們的要求，況且人們對(duì)防盜的要求越來(lái)越高，特別是對(duì)使用的便捷性也有了更高的需求。因此近幾年一種新型的電子密碼鎖應(yīng)運(yùn)而生，受到了人們的青睞。有報(bào)警功能的密碼鎖這時(shí)正為人們解決了不少問(wèn)題。但是市場(chǎng)上的密碼鎖大部分都是用于一些大公司財(cái)政機(jī)構(gòu)、價(jià)格高昂，一般人們難以接受。如果再設(shè)計(jì)和生產(chǎn)一種價(jià)格低廉、性能靈敏可靠的密碼鎖，必將在防盜和保證財(cái)政安全方面發(fā)揮更加有效的作用。密碼鎖是現(xiàn)代生活中經(jīng)常用到的工具之一，廣泛應(yīng)用于保險(xiǎn)柜、房門、賓館、車庫(kù)等。電子密碼鎖克服了機(jī)械式密碼鎖量少、安全性能差的缺點(diǎn)，特別是使用單片機(jī)控制的智能電子密碼鎖，不但功能全，而且具有更高的安全性和可靠性。并且電子密碼鎖只

15、需記住一組密碼，無(wú)需攜帶鑰匙，免除了人們攜帶鑰匙的煩惱，被越來(lái)越多的人所喜歡。隨著我國(guó)第三產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，電子密碼鎖會(huì)在不久的將來(lái)得到廣泛的應(yīng)用，方便社會(huì)和個(gè)人。江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告81.2 紅外密碼鎖的發(fā)展趨勢(shì)20 世紀(jì) 80 年代后，隨著電子鎖專用集成電路的出現(xiàn)，電子鎖的體積縮小，同時(shí)可靠性提高，成本也相對(duì)提高，所以只適合使用在安全性要求較高的場(chǎng)合，且需要有電源提供能量，使用還局限在一定范圍，難以普及，所以對(duì)密碼鎖的研究一直沒(méi)有明顯進(jìn)展。到了 90 年代，美國(guó)、意大利、德國(guó)、日本、加拿大、韓國(guó)以及我國(guó)的臺(tái)灣、香港等地的微電子技術(shù)的進(jìn)步和通信技術(shù)的發(fā)展為密碼鎖提供了技術(shù)

16、上的支持，從而推動(dòng)密碼鎖走向?qū)嶋H應(yīng)用的階段。目前，在西方國(guó)家，電子密碼鎖技術(shù)相對(duì)先進(jìn)，種類齊全，電子密碼鎖已被廣泛應(yīng)用于智能門禁系統(tǒng)中，使之更加安全更加可靠實(shí)現(xiàn)大門的管理。我國(guó)于 90 年代初期開始對(duì)密碼鎖進(jìn)行初步的探索。到目前為止，隨著電子技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，電子密碼鎖的技術(shù)領(lǐng)域已發(fā)展的十分成熟。從目前的技術(shù)水平和市場(chǎng)認(rèn)可程度看，使用最為廣泛的是鍵盤式電子密碼鎖，該產(chǎn)品主要應(yīng)用于保險(xiǎn)箱、保險(xiǎn)柜和金庫(kù)，還有一部分應(yīng)用于保管箱和運(yùn)鈔車。在其他技術(shù)領(lǐng)域還有遙控式電子密碼鎖以及卡片式密碼鎖等。江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告92.設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)述2.1 本系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)采用以單片機(jī)為核心

17、元件的控制方案。由于單片機(jī)種類繁多，各種型號(hào)都有其一定的應(yīng)用環(huán)境，因此在選用時(shí)要多加比較，合理選擇，以獲得最佳的性價(jià)比。一般來(lái)說(shuō)在選取單片機(jī)時(shí)從下面幾個(gè)方面考慮：性能、存儲(chǔ)器、運(yùn)行速度、I/O 口、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行接口、模擬電路功能、工作電壓、功耗、封裝形式、抗干擾性、保密性，除了以上的一些方面外，還有一些最基本的條件，比如：中斷源的數(shù)量和優(yōu)先級(jí)、工作溫度范圍、有沒(méi)有低電壓檢測(cè)功能、單片機(jī)內(nèi)有無(wú)時(shí)鐘振蕩器、有無(wú)上電復(fù)位功能等。在開發(fā)過(guò)程中還要考慮開發(fā)工具、編程器、開發(fā)成本、開發(fā)人員的適應(yīng)性、技術(shù)支持和服務(wù)等因素?；谝陨弦蛩乇驹O(shè)計(jì)選用單片機(jī) AT89C52 作為本設(shè)計(jì)的核心元件，利用單片機(jī)靈

18、活的編程設(shè)計(jì)和豐富的 I/O 端口，及其控制的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)基本的密碼鎖功能。在單片機(jī)的外圍電路外接 LCD1602 顯示器用于顯示作用。其原理如下圖 1 所示。AT89S51 圖圖 1 單片機(jī)控制方案單片機(jī)控制方案單片機(jī)AT89C52顯示電路紅外遙控復(fù)位電路江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告102.2 本系統(tǒng)方案和器件選型方案論證2.2.1 本系統(tǒng)方案論證目前大部分的鎖采用的都是機(jī)械式的，其最大的缺點(diǎn)是利用簡(jiǎn)單工具就能很容易地把鎖打開。針對(duì)這種情況，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種紅外遙控密碼鎖，而一般設(shè)備都采用專用的遙控編碼及解碼集成電路，其制作簡(jiǎn)單、容易，但由于特定功能的限制，只適用于專用的電器產(chǎn)品

19、，其應(yīng)用范圍受到限制。而設(shè)計(jì)的紅外遙控密碼鎖系統(tǒng)能提高門禁系統(tǒng)的可靠性和安全性,適應(yīng)市場(chǎng)需要。該系統(tǒng)具有普通電子密碼鎖功能的同時(shí),還增加了遙控功能。該系統(tǒng)具有較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,所涉及的技術(shù)包括:紅外載波數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、單片機(jī)控制技術(shù)、紅外遙控系統(tǒng)編碼及譯碼技術(shù)、電路設(shè)計(jì)與演示板制作技術(shù)等。2.2.2 本系統(tǒng)器件選型方案論證 主要的設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程：首先，選用 ATMEL 公司的單片機(jī) AT89C52，以及選購(gòu)其他電子元器件。第二步，使用 PROTEL99 完成原理圖，并設(shè)計(jì) PCB 圖完成人工布線（后因 PCB 板損壞決定采用萬(wàn)能板焊接的方法） 。第三步，使用Keil uVision3 軟件編寫單

20、片機(jī)的 C 語(yǔ)言程序、仿真、軟件調(diào)試。第四部，使用PROTEUS 軟件進(jìn)行模擬軟、硬件調(diào)試。最后，聯(lián)合軟、硬件調(diào)試電路板，完成本次設(shè)計(jì)。江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告113.詳細(xì)設(shè)計(jì)3.1 本系統(tǒng)硬件電路概述本系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)包括單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以及紅外遙控的設(shè)計(jì)，液晶顯示部分的設(shè)計(jì)，還有電源部分的設(shè)計(jì)，以下是系統(tǒng)的整體框圖：江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告123.2 系統(tǒng)硬件各模塊設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介3.2.1 主控芯片 AT89S51在本設(shè)計(jì)中選用 ATMEL 公司的 AT89C52 單片機(jī)作為主控芯片。它是一款低功耗，AT89C52 就是一款廣泛應(yīng)用的，高性能 CMOS

21、8 位單片機(jī)，由于系統(tǒng)控制方案簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)量也不大，考慮到電路的簡(jiǎn)單和成本等因素，因此在本設(shè)計(jì)中選用 ATMEL 公司的 AT89S51 單片機(jī)作為主控芯片。主控模塊采用單片機(jī)最小系統(tǒng)是由于 AT89C52 芯片內(nèi)含有 8 B 的 E2PROM ，無(wú)需外擴(kuò)存儲(chǔ)器，電路簡(jiǎn)單可靠，其時(shí)鐘頻率為 024 MHz，并且價(jià)格低廉，批量?jī)r(jià)在 10 元以內(nèi)。AT89C52 是一款功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)，它可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比。單片機(jī)的最小系統(tǒng)是由復(fù)位電路、時(shí)鐘電路和電源組成。復(fù)位操作有上電自動(dòng)復(fù)位、按鍵復(fù)位和外部脈沖復(fù)位 3 種方法。本文采用的是上電復(fù)位它是通過(guò)系統(tǒng)外部的復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)

22、電路原理可知電容兩極板間的電壓不能突變當(dāng)單片機(jī)電源接通電源的瞬間單片機(jī)的 9 管腳會(huì)產(chǎn)生一個(gè)階躍信號(hào)，所以RTS 端維持高電平由于這個(gè)充電時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 1ms，一般就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)單片機(jī)的上電自動(dòng)復(fù)位，即接通電源就完成了系統(tǒng)的初始化。初始化是為了讓單片機(jī)從地址 0000H 開始執(zhí)行, 除此之外單片機(jī)要想正常工作還必須有時(shí)鐘電路，時(shí)鐘電路是產(chǎn)生時(shí)序的基礎(chǔ)，單片機(jī)每執(zhí)行一條指令都是建立在時(shí)序電路上的，為了能保證單片機(jī)執(zhí)行指令的同步，電路就要在唯一的時(shí)鐘信號(hào)控制下按時(shí)序的先后進(jìn)行工作。它分為內(nèi)部時(shí)鐘電路和外部時(shí)鐘電路。本文采用的是內(nèi)部時(shí)鐘電路，在 MCS51 單片機(jī)的內(nèi)部有一個(gè)高增益的反向放大器，其輸入

23、端為引腳 XTAL1，輸出端為 XTAL2，只要在外部接上兩個(gè)電容和一個(gè)晶振，就能夠成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。這里主要看一下電容和晶振的選擇，晶振的大小與單片機(jī)的振蕩頻率有關(guān)，電容的大小影響著振蕩器振蕩的穩(wěn)定性和起振的快速性，通常選擇 1030pF 的瓷片電容。本系統(tǒng)電容選擇為 33pF，晶振為 12MHz 之所以選擇這一頻率的晶振是為了在進(jìn)行單片機(jī)與電腦進(jìn)行串口通信時(shí)容易產(chǎn)生和電腦時(shí)鐘同步的波特率，另外在設(shè)計(jì)電路時(shí)，晶振和電容應(yīng)盡可能的靠近芯片，這樣可以提高系統(tǒng)的抗干擾能力，電源部分，電源與地之間可以接一個(gè) 0.1uF 的電容，它用來(lái)濾除電源的紋波，使單片機(jī)穩(wěn)定工作，單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖 3-1

24、 所示。 江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告13 單片機(jī)引腳說(shuō)明：VCC：電源電壓輸入端。 GND：電源地。 P0 口：P0 口是一個(gè) 8 位漏極開路雙向 I/O 端口，每個(gè)引腳可以吸收 8TTL 門電流。P0 口當(dāng)作數(shù)據(jù)輸出時(shí)需要加上拉電阻，當(dāng) P0 口的 I/O 口被寫“1”后，被定義為高阻抗輸入狀態(tài)。P0 可以用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，P0 口可以是地址的低八位以及數(shù)據(jù)輸出口。 P1 口：P1 口是一個(gè) 8 位雙向的 I/O 端口單片機(jī)內(nèi)部加上了上拉電阻的端口，P1口緩沖器可接收的 4TTL 柵極電流輸出。P1 口的 I/O 口被寫 “1”后，內(nèi)部上拉的是高的，可以作為輸入，P1

25、口外部下拉低時(shí)輸出電流，這是因?yàn)橛袃?nèi)部上拉的緣故。P2 口：P2 口是一個(gè) 8 位雙向的 I/O 端口單片機(jī)內(nèi)部加上了上拉電阻的端口，P2口緩沖器可接收的 4TTL 柵極電流輸出。當(dāng) P2 口的 I/O 口被寫“1”后，內(nèi)部上拉的是高的，可以作為輸入，P2 口外部下拉低時(shí)輸出電流，這是因?yàn)橛袃?nèi)部上拉的緣故。當(dāng) P2 口用于外部程序存儲(chǔ)器或外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí) P2 口是地址高八位輸出。P3 口：P3 口是一個(gè) 8 位雙向的 I/O 端口單片機(jī)內(nèi)部加上了上拉電阻的端口，P3口緩沖器可接收的 4TTL 柵極電流輸出。P3 口的 I/O 口被寫“1”后，內(nèi)部上拉的是高的，可以作為輸入，P3 口外部下拉低

26、時(shí)輸出電流，這是因?yàn)橛袃?nèi)部上拉的緣故。P3 口除了普通 I/O 口功能，還有其第二功能P3.0 RXD（串行輸入口） P3.1 TXD（串行輸出口） P3.2 /INT0（外部中斷 0） 江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告14P3.3 /INT1（外部中斷 1） P3.4 T0（T0 定時(shí)器的外部計(jì)數(shù)輸入） P3.5 T1（T1 定時(shí)器的外部計(jì)數(shù)輸入） P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫選通） P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀選通） RST：復(fù)位引腳高電平時(shí) MCU 復(fù)位，復(fù)位信號(hào)輸入端口，當(dāng) MCU 要復(fù)位時(shí)，給與此引腳高電平，高電平持續(xù)時(shí)間是不少于兩個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間。ALE/

27、PROG：地址鎖存使能以及編程脈沖信號(hào)端口。當(dāng)單片機(jī)訪問(wèn)外部的存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存使能鎖存地址低八位。通常情況下，ALE 引腳輸出單片機(jī)外部振蕩器的頻率的 1/6 的頻率輸出。應(yīng)該注意到的是：當(dāng)用于單片機(jī)擴(kuò)展外部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，它會(huì)少一個(gè) ALE 脈沖。如果你想禁止 ALE 輸出可以設(shè)置為 0在 SFR8EH 地址。此時(shí)，ALE 只有在執(zhí)行 MOVX，MOVC 指令時(shí) ALE 才起作用。此外，ALE 引腳倍稍微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 的禁令，設(shè)置無(wú)效。PSEN：程序存儲(chǔ)器允許輸出控制端，在讀外部程序存儲(chǔ)器時(shí) PSEN 低電平有效，以實(shí)現(xiàn)外部程序存儲(chǔ)器單元的讀操作。EA/VPP：

28、外部程序存儲(chǔ)器訪問(wèn)允許。當(dāng)/EA 接高電平時(shí)，單片機(jī)讀取內(nèi)部程序序存儲(chǔ)器，當(dāng)擴(kuò)展有外部 ROM 時(shí)，當(dāng)讀完內(nèi)部 ROM 后自動(dòng)讀取外部 ROM，當(dāng)/EA 接低電平時(shí)，單片機(jī)直接讀取外部程序存儲(chǔ)器。XTAL1：片內(nèi)振蕩器反相放大器和時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。3.2.2 紅外模塊 HX1838 紅外數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)：成本廉價(jià)、建設(shè)工程期短、適應(yīng)性好、擴(kuò)展性好、設(shè)備維護(hù)上更容易實(shí)現(xiàn)。使用紅外模塊進(jìn)行傳輸，豐富了系統(tǒng)的功能，提高了系統(tǒng)的可操作性，因而達(dá)到了交互式與智能化。紅外數(shù)據(jù)傳輸廣泛地運(yùn)用在紅外遙控系統(tǒng)和車輛的監(jiān)控、門禁系統(tǒng)、小區(qū)的安全防火系統(tǒng)和傳呼系統(tǒng)、身份的

29、識(shí)別、非接觸 RF 的智能卡等。工業(yè)設(shè)備中，在高壓，輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外遙控不僅完全可靠而且能有效地隔離電氣干擾。一體化紅外線接收頭三個(gè)管腳分別是地、+5 V 電源、解調(diào)信號(hào)輸出端接在單片機(jī) P3.3 引腳上。利用外部中斷進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收。下圖 3-5 為紅外模塊硬件結(jié)構(gòu)。 圖圖 3-5 紅外模塊硬件結(jié)構(gòu)紅外模塊硬件結(jié)構(gòu)江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告15紅外線接收器大都將信號(hào)的接受、放大、檢波等集于一身，而且可以經(jīng)過(guò)編碼解碼時(shí)單片機(jī)收到可識(shí)別的信號(hào)源。這樣一來(lái)便會(huì)減少硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中的麻煩，使電路簡(jiǎn)單化，且應(yīng)用起來(lái)比較方便。下圖為紅外一體化接受頭HX1383，因?yàn)槠湫?/p>

30、價(jià)比較高，且易于購(gòu)得，外觀圖如圖所示。 圖圖 3-6 紅外接收元器件紅外接收元器件3.2.3 顯示模塊 LCD1602如果想要了解系統(tǒng)的運(yùn)行與工作狀態(tài)顯示器是不可缺少的，顯示器是一個(gè)典型的輸出設(shè)備并且它的實(shí)際應(yīng)用也是極為廣泛的，幾乎所有的電子產(chǎn)品都會(huì)使用到顯示器其差別僅在于顯示器的結(jié)構(gòu)類型不同而已。最簡(jiǎn)單的顯示器可以是 LED 發(fā)光二極管或者數(shù)碼管，它可以給出一個(gè)簡(jiǎn)單的開關(guān)信息或者數(shù)字顯示，而需要顯示復(fù)雜的完整的信息上述的器件就不能勝任，而液晶的出現(xiàn)就很好的解決了這一問(wèn)題，它不僅顯示內(nèi)容豐富而且好節(jié)約了單片機(jī)的管腳資源。本設(shè)計(jì)采用的是液晶顯示 LCD1602。LCD1602 內(nèi)部的字符已經(jīng)儲(chǔ)存

31、了不同的字符形式，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，其代碼與標(biāo)準(zhǔn)的 ASCII 字符代碼一致。因此只要寫入顯示字符的 ASCII 碼即可，這種標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)給使用帶來(lái)很大的方便。比如英文字母“C”的 ASCII代碼是 01000011（43H） ，顯示時(shí)單片機(jī)往液晶模塊寫入顯示指令，模塊就會(huì)把地址為 43H 中的點(diǎn)陣字符圖形識(shí)別出，并會(huì)在液晶屏相應(yīng)位置上看到字母“C”。LCD1602 液晶顯示與單片機(jī)的連接可以分為兩種方式：總線方式和模擬口線方式。在實(shí)驗(yàn)中，我們常采用模擬口線連接方式。如圖 3-7 所示。 江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告16 圖圖 3-7 顯示模塊硬件結(jié)構(gòu)顯示模塊硬件結(jié)構(gòu)

32、目前市場(chǎng)字符液晶絕大多數(shù)是基于 HD44780 的液晶芯片，控制原理是完全相同的，因此基于 HD44780 的寫控制程序可以很容易地應(yīng)用到市場(chǎng)上大部分的字符液晶。LCD1602 液晶的幾個(gè)特性：+5V 電壓、對(duì)比度可調(diào)、內(nèi)含復(fù)位電路；提供各種控制命令，如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能；有 80 字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 DDRAM；內(nèi)建有 160 個(gè)5X7 點(diǎn)陣的字型的字符發(fā)生器 CGROM 8 個(gè)可由用戶自定義的 5X7 的字符發(fā)生器 CGRAM。 表表 3-1 LCD 液晶屏引腳說(shuō)明液晶屏引腳說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明1VSS電源地9D2Data I/O2VDD電源正極

33、10D3Data I/O3VEE液晶顯示偏壓信號(hào)11D4Data I/O4RS數(shù)據(jù)/命令選擇端（H/L）12D5Data I/O5R/W讀寫選擇端（H/L）13D6Data I/O6E使能信號(hào)14D7Data I/O7D0Data I/O15BLA背光源正極江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告178D1Data I/O16BLK背光源負(fù)極LCD1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳接口，其中 VSS 為地電源，VDD 接 5V 正電源，VEE 為液晶顯示器。RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。RW 為讀寫信號(hào)線，高電平 1 時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平 0 時(shí)進(jìn)行寫操作。

34、E 端為使能端。D0D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。3.3 本系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)流程框圖江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告184.設(shè)計(jì)結(jié)果及分析4.1 本系統(tǒng)硬件調(diào)試本系統(tǒng)在硬件設(shè)計(jì)階段，利用的是仿真軟件對(duì)硬件進(jìn)行的仿真的，在軟件仿真中通過(guò)了。電路焊好之后，我們?cè)谡嬲挠布线M(jìn)行調(diào)試，經(jīng)過(guò)多次調(diào)試，終于通過(guò)了。4.2 本系統(tǒng)調(diào)試本系統(tǒng)軟件部分是用 C 語(yǔ)言開發(fā)的，用 C 語(yǔ)言開發(fā)單片機(jī)有如下的優(yōu)勢(shì)C 語(yǔ)言是一種編譯型的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，具有簡(jiǎn)單的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)和強(qiáng)大的處理功能，具有運(yùn)行速度快、編譯效率高，移植性好和可讀性強(qiáng)等多種優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)便件的直接操作。用 C 語(yǔ)言來(lái)編寫目標(biāo)系統(tǒng)軟件，可

35、以大大縮短開發(fā)周期，且明顯地增加軟件的可讀性，便于改進(jìn)和擴(kuò)充，從而開發(fā)出大規(guī)模、高性能的應(yīng)用系統(tǒng)。其優(yōu)勢(shì)如下：（1）可以大幅度加快開發(fā)進(jìn)度，程序量越大，用 C 語(yǔ)言就越有優(yōu)勢(shì)。（2）無(wú)需精通單片機(jī)指令集和具體的硬件，也能夠編出符合硬件實(shí)際專業(yè)水平的程序。（3）可以實(shí)現(xiàn)軟件的結(jié)構(gòu)化編程，使得軟件的邏輯結(jié)構(gòu)變得清晰、有條理、便于開發(fā)小組計(jì)劃任務(wù)、分工合作。源程序的可讀性和可維護(hù)性都很好。（4）省去了人工分配單片機(jī)資源的工作，在匯編語(yǔ)言中要為每一個(gè)子程序分配單片機(jī)的資源。在使用 C 語(yǔ)言后，只要在代碼中申明一下變量的類型，編譯器就會(huì)自動(dòng)分配相關(guān)資源，根本不需要人工干預(yù)，從而有效地避免了人工分配單片機(jī)

36、資源的差錯(cuò)。（5）匯編語(yǔ)言的可移植性很差，而 C 語(yǔ)言只要將一些與硬件相關(guān)的代碼作適當(dāng)?shù)男薷?，就可以方便地移植到其它種類的單片機(jī)上。（6）C 語(yǔ)言提供 auto、static、flash 等存儲(chǔ)類型，針對(duì)單片機(jī)的程序存儲(chǔ)空間、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間及 EEPROM 空間自動(dòng)為變量合理地分配空間，而且 C 語(yǔ)言提供復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型，極大地增強(qiáng)了程序處理能力和靈活性。C 編譯器能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)中斷服務(wù)程序的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和恢復(fù)，并且提供常用的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫(kù)，供用戶使用。并且 C 編譯器能自動(dòng)生成一些硬件的初始化代碼。（7）對(duì)于一些復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)，可以通過(guò)移植(或 C 編譯器提供)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。正由于 C 語(yǔ)言在系統(tǒng)

37、開發(fā)中的優(yōu)勢(shì)，這次設(shè)計(jì)的所有程序設(shè)計(jì)都將采用 C語(yǔ)言編寫。江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告195.總結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)我們組做的是紅外遙控密碼鎖，采用了 51 單片機(jī)、紅外接收模塊和液晶顯示模塊。利用紅外遙控器輸入密碼的正確與否控制密碼鎖的開關(guān)。 這次課程設(shè)計(jì)中，我共遇到了三個(gè)問(wèn)題。一個(gè)是測(cè)試時(shí)液晶屏亮度不夠，后來(lái)查閱各種相關(guān)資料和其他組的電路圖，發(fā)現(xiàn)是液晶屏的正負(fù)極沒(méi)有與電源單獨(dú)相連。第二個(gè)是液晶屏的對(duì)比度很低，后來(lái)發(fā)現(xiàn)用華東變阻器的 1、3 端分別連接電源正負(fù)極即可調(diào)整對(duì)比度。第三個(gè)問(wèn)題是臨場(chǎng)答辯前，電路板跳線脫落，后來(lái)是同組的楊國(guó)棟同學(xué)幫忙借來(lái)電烙鐵和焊錫絲，才當(dāng)場(chǎng)重新焊接好，非

38、常感謝他。 通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)，我最大的感悟是，只有通過(guò)自己思考，自己排版，自己動(dòng)手，才能真正掌握電子的知識(shí)。推廣開來(lái)，即是“實(shí)踐出真知” 。 另外老師提出了很多實(shí)用性建議，比如加入電機(jī)模擬鎖的開關(guān)而非僅僅液晶顯示等，讓我知道一切應(yīng)該歸于運(yùn)用。還有就是要自己努力思考而非只是借助網(wǎng)上固有的資料來(lái)學(xué)習(xí)和做成成品，感謝老師的教誨。江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告20參考文獻(xiàn)1. 陳玻若 . 紅外系統(tǒng). 普通高等教育兵工類規(guī)劃教材 19952. 郭天祥. 新概念 51 單片機(jī) C 語(yǔ)言教程入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略M. 北京：電子工業(yè)出版社， 2009.13. 鄭阿奇. Visual C+實(shí)用教

39、程M. 北京：電子工業(yè)出版社， 20104. 王宜懷.張書奎等. 嵌入式技術(shù)基礎(chǔ)與實(shí)踐M. 北京：清華大學(xué)出版社，2011江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告21附錄 系統(tǒng)部分程序/*- 文件：main.c-*/ /紅外密碼鎖 開啟后直接輸入密碼即可 1602 顯示#include #include #include #define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define delayNOP(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();void delay(uchar x); /延時(shí) X*0.14Ms

40、void delay1(int ms);sbit IRIN = P32; /紅外接收器控制端口sbit LCD_RS = P27; /1602 控制端口 sbit LCD_RW = P26; /1602 控制端口 sbit LCD_EN = P25; /1602 控制端口 uchar i;uchar key;uchar flag;uchar num7;uchar IRCOM7;uchar code cdis1 = Please Input The;uchar code cdis2 = Password.;uchar code dis1 = The Password is ;uchar code

41、 secret= 888888; /密碼uchar code enter = You Can Enter!;uchar code error = Wrong!;uchar code again = Please Try Again;/* *檢測(cè) LCD 忙狀態(tài)，busy 為 1 時(shí)忙，為 0 時(shí)閑，此時(shí)可以寫指令與數(shù)據(jù) */江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告22bit lcd_busy() bit busy; LCD_RS = 0; LCD_RW = 1; LCD_EN = 1; delayNOP(); busy = (bit)(P0&0 x80); LCD_EN = 0; r

42、eturn(busy); /* *寫指令 */void lcd_wcmd(uchar cmd) while(lcd_busy(); LCD_RS = 0; LCD_RW = 0; LCD_EN = 0; _nop_(); _nop_(); delayNOP(); LCD_EN = 1; P0 = cmd; delayNOP(); LCD_EN = 0; /* *寫數(shù)據(jù) */void lcd_wdat(uchar dat) while(lcd_busy(); LCD_RS = 1; LCD_RW = 0; LCD_EN = 0; 江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告23 delayNOP(

43、); LCD_EN = 1; P0 = dat; delayNOP(); LCD_EN = 0; /* *LCD 初始化 */void lcd_init() delay1(15); lcd_wcmd(0 x38); /16*2 顯示 5*7 點(diǎn)陣 8 位數(shù)據(jù) delay1(5); lcd_wcmd(0 x38); delay1(5); lcd_wcmd(0 x38); delay1(5); lcd_wcmd(0 x0c); /顯示開 關(guān)光標(biāo) delay1(5); lcd_wcmd(0 x06); /移動(dòng)光標(biāo) delay1(5); lcd_wcmd(0 x01); /清楚 LCD 內(nèi)容 dela

44、y1(5);/* *設(shè)置顯示位置 */void lcd_pos(uchar pos) lcd_wcmd(pos | 0 x80); /數(shù)據(jù)指針=80+地址變量void disp1(unsigned char ch) unsigned char m; lcd_pos(0); /顯示在第一行 m = 0;江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告24 while(chm != 0) /顯示字符 lcd_wdat(chm); m+; void disp2(unsigned char ch) unsigned char m; lcd_pos(0 x40); /顯示在第二行 m = 0; while(c

45、hm != 0) /顯示字符 lcd_wdat(chm); m+; /* *主函數(shù) */main() IRIN=1; /打開紅外控制端口 i = 0; flag = 0; delay1(10); lcd_init(); /LCD 初始化 disp1(cdis1); disp2(cdis2); IE = 0 x81; /允許中斷使能 INT0 外部中斷 TCON = 0 x01; /觸發(fā)方式為脈沖負(fù)邊沿觸發(fā) while(1) while(flag) disp1(cdis1); disp2(cdis2); flag = 0; 江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告25 /* *中斷處理 */v

46、oid IR_IN() interrupt 0 using 0 unsigned char j,k,N=0; EX0 = 0; delay(15); if (IRIN=1) EX0 =1; /退出中斷處理 return; while (!IRIN) delay(1); for (j=0;j4;j+) /收集 4 組數(shù)據(jù) for (k=0;k=30) EX0=1; return; /0.14ms 計(jì)數(shù)過(guò)長(zhǎng)自動(dòng)離開 /高電平計(jì)數(shù)完畢 IRCOMj=IRCOMj 1; /數(shù)據(jù)最高位補(bǔ) 0 if (N=8) IRCOMj = IRCOMj | 0 x80; /數(shù)據(jù)最高位補(bǔ) 1 N=0; /end fo

47、r k /end for j disp1(dis1); if (IRCOM2!=IRCOM3) EX0=1; return; 江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告26 switch(IRCOM2) case 0X16: key = 0; numi+ = 0; break; case 0X0c: key = 1; numi+ = 1; break; case 0 x18: key = 2; numi+ = 2; break; case 0 x5e: key = 3; numi+ = 3; break; case 0 x08: key = 4; numi+ = 4; break; case

48、0 x1c: key = 5; numi+ = 5; break; case 0 x5A: key = 6; numi+ = 6; break; case 0 x42: key = 7; numi+ = 7; break; case 0 x52: key = 8; numi+ = 8; break; case 0 x4a: key = 9; numi+ = 9; break; case 0 x45: flag = 1;江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告27 i=0; break; default: break; lcd_pos(0 x50-i); lcd_wdat(*); /第一位顯示 if(i = 6) i = 0; num7 = 0; disp1(num); if(strcmp(num,secret) = 0) disp1(Right!); disp2(enter); else disp1(error); disp2(again); IRCOM5=IRCOM2 & 0 x0F; /取鍵碼的低四位 IRCOM6=IRCOM2 4; /右移 4 位