畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于單片機(jī)的紅外遙控系統(tǒng)密碼鎖控制

摘要本文設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的紅外遙控密碼鎖，并簡(jiǎn)要介紹了它的工作原理。紅外電子密碼鎖能實(shí)現(xiàn)多種控制功能，有較好的市場(chǎng)開展前景和技術(shù)應(yīng)用價(jià)值。電子密碼鎖克服了機(jī)械式密碼鎖量少、平安性能差的缺點(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，而且具有更高的平安性和可靠性。并且電子密碼鎖只需記住一組密碼，無需攜帶鑰匙，免除了人們攜帶鑰匙的煩惱，被越來越多的人所喜歡。針對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)械鎖的各種缺點(diǎn)和對(duì)平安性要求，設(shè)計(jì)了一種紅外遙控電子密碼鎖，可以滿足平安方面的要求，也能夠?qū)崿F(xiàn)特殊環(huán)境下的使用需求。系統(tǒng)能完成開鎖、出錯(cuò)報(bào)警、修改用戶密碼等根本的密碼鎖的功能，并且能實(shí)現(xiàn)遙控、掉電存儲(chǔ)、聲音提示等功能。關(guān)鍵詞：電子密碼鎖；紅外遙控；AT89C51單片機(jī)

AbstractThispaperdesignedthecodelockcontrolledbyinfraredraybasedonsinglechip.Atthesametime,wealsogiveabriefintroductionoftheprincipleofthecodelock.Infraredelectroniccodedlockcanrealizevariouscontrolfunctions，haveagoodmarketprospectsfordevelopmentandtechnicalapplicationvalue。Accordingtoallkindsoffaultsofthetraditionalmechanicallockandtomeetthesecurityrequirement，designedakindofinfraredremoteelectroniccodedlock，itcannotonlymeetthesafetyrequirements,butalsocanrealizetheuseofspecialcircumstancesdemand.Thissystemhasthebasicfunctionofopeningthelock,erroralarmingandmodifyingthepasswordoftheusersaswellasthefunctionofremotecontrol,powerdownstoreage,soundhintingfunction,etc.Keywords:Electroniccodedlock;Infraredremotecontrol;Microcontroller

目錄TOC\o"1-3"\u摘要 IAbstract II第1章緒論 11.1課題背景和意義 11.2電子密碼鎖的開展趨勢(shì) 11.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 21.3.1功能 21.3.2技術(shù)指標(biāo) 2第2章系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 32.1AT89C51芯片的介紹 32.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 6本章小結(jié) 7第3章紅外密碼鎖硬件局部 83.174LS164芯片 83.2單片機(jī)硬件電路 83.2.1電源電路 83.2.2復(fù)位電路 93.2.3晶振電路 103.3發(fā)射和接收裝置 103.3.1發(fā)射裝置 103.3.2接收裝置 113.43×4矩陣鍵盤 123.5數(shù)碼管 133.6發(fā)光二級(jí)管LED 143.6.1LED簡(jiǎn)介 143.6.2LED特性 153.7電磁繼電器 153.8報(bào)警器 16本章小結(jié) 19第4章軟件程序設(shè)計(jì) 204.1遙控發(fā)射局部程序設(shè)計(jì) 204.1.1主程序 204.1.2按鍵掃描程序 214.1.3遙控編碼脈沖發(fā)射程序 234.2主機(jī)接收局部程序設(shè)計(jì) 254.2.1主程序 254.2.2解碼接收程序 27本章小結(jié) 29第5章系統(tǒng)調(diào)試 305.1調(diào)試儀器 305.2整體調(diào)試 305.3硬件單元調(diào)試 315.3.1紅外鑰匙〔從機(jī)〕調(diào)試 315.3.2紅外遙控門鎖〔主機(jī)〕調(diào)試 315.4軟件調(diào)試 31本章小結(jié) 31結(jié)論 32致謝 33參考文獻(xiàn) 34附錄1譯文 35附錄2英文文獻(xiàn) 39第1章緒論1.1課題背景和意義人們從前使用的鎖不但不方便，而且平安系數(shù)也比擬低。隨著社會(huì)的進(jìn)步和人們生活水平的提高，老式的鎖已經(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題。但是市場(chǎng)上的密碼鎖大局部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)政平安方面發(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、車庫等。電子密碼鎖克服了機(jī)械式密碼鎖量少、平安性能差的缺點(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，而且具有更高的平安性和可靠性。并且電子密碼鎖只需記住一組密碼，無需攜帶鑰匙，免除了人們攜帶鑰匙的煩惱，被越來越多的人所喜歡。隨著我國(guó)第三產(chǎn)業(yè)的飛速開展，電子密碼鎖會(huì)在不久的將來得到廣泛的應(yīng)用，方便社會(huì)和個(gè)人。1.2電子密碼鎖的開展趨勢(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，本錢也相對(duì)提高，所以只適合使用在平安性要求較高的場(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)的開展為密碼鎖提供了技術(shù)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，使之更加平安更加可靠實(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)的開展，電子密碼鎖的技術(shù)領(lǐng)域已開展的十分成熟。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，還有一局部應(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。1.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求功能〔1〕遙控系統(tǒng)可在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境工作人員不用親自到達(dá)下工作；用戶可以自由設(shè)定密碼、具有報(bào)警提示功能、可設(shè)置萬用密碼、具有掉電存儲(chǔ)密碼功能?！?〕遙控操作的不同，遙控發(fā)射器通過對(duì)紅外光發(fā)射頻率的控制來區(qū)別不同的操作；可以實(shí)現(xiàn)無線操作，智能控制，操作人員活動(dòng)范圍大，使用方便，操控精準(zhǔn)。〔3〕紅外解碼電路設(shè)計(jì)要求：精確接收紅外信號(hào)，并對(duì)所接收信號(hào)進(jìn)行解碼、放大、整形、解調(diào)等處理，最后輸出TTL電平信號(hào)；對(duì)非紅外光及邊緣紅外光抗干擾能力強(qiáng)?！?〕對(duì)紅外載波、編碼電路設(shè)計(jì)要求：?jiǎn)纹瑱C(jī)定時(shí)器精確產(chǎn)生38KHz紅外載波；根據(jù)控制系統(tǒng)要求能對(duì)紅外控制指令信號(hào)精確編碼并迅速發(fā)送。技術(shù)指標(biāo)〔1)遙控距離到達(dá)8米〔2)按鍵響應(yīng)時(shí)間小于0.1s。

第2章系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案2.1AT89C51芯片的介紹設(shè)計(jì)是以AT89C51單片機(jī)為核心的。AT89C51單片機(jī)是由ATMEL公司推出的AT89系列的單片機(jī)。AT89S51是一個(gè)低功耗，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISPFlash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89C51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。AT89C51具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4kBytesFlash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器〔RAM〕，32個(gè)外部雙向輸入/輸出〔I/O〕口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗〔WDT〕電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。1.它的性能與主要特點(diǎn)如下(1)與MCS-51微控制器產(chǎn)品系列兼容。(2)片內(nèi)有4KB可在線重復(fù)編程的快閃擦寫存儲(chǔ)器〔FlashMemory〕。(3)全靜態(tài)工作：0Hz-24KHz。(4)三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密鎖定。(5)存儲(chǔ)器可循環(huán)寫入/擦除1000次。(6)寬工作電壓范圍：Vcc可為2.7V-6V。(7)128×8位內(nèi)部RAM。(8)2條可編程I/O線。(9)兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。(10)中斷結(jié)構(gòu)具有5個(gè)中斷源和2個(gè)優(yōu)先級(jí)。(11)可編程全雙工串行通道。(12)空閑狀態(tài)維持低功耗和掉電狀態(tài)保存存儲(chǔ)內(nèi)容。2.AT89C51引腳介紹主要引腳〔圖2-1〕的具體描述如下。Vcc:電源。提供掉電、空閑、正常+5V工作電壓。Vss(GND):接地。圖2-1AT89C51引腳排列圖P0口:P0口可以作普通的雙向I/O口使用，也可以在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)用作低8位地址線和數(shù)據(jù)總線。P1口:P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，向P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高電平可用作輸入口，當(dāng)作為輸入腳時(shí)，被外部拉低的P1口會(huì)因?yàn)閮?nèi)部上拉而輸出電流。P1口還具備第二功能。P2口:P2口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，向P2口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高電平可用作輸入口，當(dāng)作為輸入腳時(shí)，被外部拉低的P2口會(huì)因?yàn)閮?nèi)部上拉而輸出電流。在訪問外部程序存儲(chǔ)器和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，可作為地址總線的高位字節(jié)。P3口:也是一個(gè)雙向功能口既可以作普通輸入輸出口使用，也可以按每一位的定義實(shí)現(xiàn)第二功能操作。P3口的第二功能,如表2-1所示。

表2-1P3口的第二功能口線第二功能信號(hào)名稱P3.0RXD串行輸入口P3.1TXD串行輸出口P3.2/INT0外部中斷0P3.3/INT1外部中斷1P3.4T0定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0P3.5T1頂時(shí)器/計(jì)數(shù)器1P3.6/WR外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通P3.7/RD外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通RESET/VPD:RESET是復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效，此端保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，就可以完成復(fù)位操作。RESET引腳的第二功能VPD即備用電源的輸入端。ALE/PROG:地址鎖存控制信號(hào)。在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，ALE用于控制把P0口輸出的低8位地址送入鎖存器鎖存起來，以實(shí)現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的分時(shí)傳送。ALE是以1/6晶振頻率的固定頻率輸出的正脈沖。/PSEN:程序存儲(chǔ)器允許信號(hào)輸出端。當(dāng)訪問片外程序存儲(chǔ)器時(shí)，此腳輸出負(fù)脈沖作為讀選通信號(hào)，低電平有效。/EA/VPP:片內(nèi)程序存儲(chǔ)器選通控制端，低電平有效。當(dāng)/EA端保持低電平時(shí)，將只訪問片外程序存儲(chǔ)器。當(dāng)EA端保持高電平時(shí)，執(zhí)行訪問片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，但在PC值超過0FFFH或1FFFH時(shí)將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器內(nèi)的程序。VPP參加編程電壓端。對(duì)EPROM型單片機(jī)，在EPROM編程期間，此引腳用于施加21V的編程電壓。XTAL1:片內(nèi)高增益反相放大器的輸入端。接外部石英晶體和電容的一端。假設(shè)使用外部輸入時(shí)鐘，該引腳必須接地。XTAL2:片內(nèi)高增益反相放大器的輸出端。接外部石英晶體和電容的一端，假設(shè)使用外部輸入時(shí)鐘，該引腳作為外部輸入時(shí)鐘的輸入端。3.芯片的可擦除性AT89C51單片機(jī)還具有芯片擦除性，整個(gè)PEROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號(hào)組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案本系統(tǒng)采用以單片機(jī)為核心元件的控制方案。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)要多加比擬，合理選擇，以獲得最正確的性價(jià)比。顯示電路電源電路顯示電路電源電路單片機(jī)報(bào)警電路鍵盤輸入開鎖電路復(fù)位電路紅外遙控密碼儲(chǔ)存圖2-2系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖一般來說在選取單片機(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，還有一些最根本的條件，比方：中斷源的數(shù)量和優(yōu)先級(jí)、工作溫度范圍、有沒有低電壓檢測(cè)功能、單片機(jī)內(nèi)有無時(shí)鐘振蕩器、有無上電復(fù)位功能等。在開發(fā)過程中還要考慮開發(fā)工具、編程器、開發(fā)本錢、開發(fā)人員的適應(yīng)性、技術(shù)支持和效勞等因素?；谝陨弦蛩乇驹O(shè)計(jì)選用單片機(jī)AT89S51作為本設(shè)計(jì)的核心元件，利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)和豐富的I/O端口，及其控制的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)根本的密碼鎖功能。在單片機(jī)的外圍電路外接輸入鍵盤用于密碼的輸入和一些功能的控制，外接AT24C02芯片用于密碼的存儲(chǔ)，外接LED1602顯示器用于顯示作用。其原理如圖2-2所示。本章小結(jié)本章主要介紹了AT89C51芯片的性能與主要特點(diǎn)，引腳，以及AT89C51芯片的可擦除性，系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，系統(tǒng)總設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖。

第3章紅外密碼鎖硬件局部3.174LS164芯片在顯示局部，運(yùn)用LED靜態(tài)顯示，靜態(tài)顯示方式編程簡(jiǎn)單，但占用單片機(jī)I/O口線多適合于顯示器位數(shù)較少的場(chǎng)合。AT89C51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，當(dāng)串行口空閑時(shí)，可用來拓展并行I/O口(這里設(shè)定串行口工作在移位存放器方式0狀態(tài)下)，作為L(zhǎng)ED靜態(tài)顯示接口。在這里運(yùn)用74LS164來擴(kuò)展并行I/O口，節(jié)約單片機(jī)資源。74LS164是一個(gè)串行輸入并行輸出的移位存放器。并帶有去除端。引腳定義圖如圖3-1所示。圖3-174LS16引腳定義圖引腳說明：74LS164是串行輸入、并行輸出的移位存放器，其引腳功能如下：A、B——串行輸入端。Q0-Q7——并行輸出端。/MR——去除端。CP——時(shí)鐘脈沖輸入端。在脈沖上升沿實(shí)現(xiàn)移位；當(dāng)CP=0、/MR=1時(shí)，輸出保持不變。3.2單片機(jī)硬件電路電源電路電源電路由橋式整流,濾波電容,7805穩(wěn)壓器及電源指示燈組成。交流電經(jīng)過橋式整流變成直流電,再經(jīng)過電容濾波。7805集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓成為穩(wěn)定的＋5V電源。用一個(gè)發(fā)光二級(jí)管指示燈指示電源狀態(tài)。電源電路如圖3-2所示。圖3-2電源電路圖復(fù)位電路單片機(jī)復(fù)位時(shí)RESET需要保持96個(gè)晶振周期的高電平(即需8個(gè)機(jī)器周期)。復(fù)位以后P0─P3口輸出高電平，堆棧指針SP指向07H，其他特殊功能存放器和程序計(jì)數(shù)器PC清零。只要RESET保持高電平，AT89C51就會(huì)循環(huán)復(fù)位。RESET當(dāng)由高電平變?yōu)榈碗娖胶?，單片機(jī)從程序存儲(chǔ)器0地址開始執(zhí)行程序。但單片機(jī)復(fù)位不影響內(nèi)部RAM的狀態(tài)，包括工作存放器R0─R7。常見的復(fù)位電路有：上電復(fù)位電路和上電按鈕復(fù)位電路，在本設(shè)計(jì)中均采用上電按鈕復(fù)位電路，如圖3-3所示。圖3-3復(fù)位電路晶振電路所謂的晶振電路即指單片機(jī)的時(shí)鐘電路。該電路通常有內(nèi)部時(shí)鐘電路和外部時(shí)鐘電路。一般選用前者。單片機(jī)芯片內(nèi)部有一個(gè)反相放大器構(gòu)成的振蕩器。反相放大器的輸入端為XTAL1，輸出端為XTAL2，把X和XTAL2與外部石英晶體及兩個(gè)電容連接起來可構(gòu)成一個(gè)石英晶體振蕩器如圖3-4所示。時(shí)鐘發(fā)生器是一個(gè)2分頻電路。它把晶體振蕩器的頻率2分頻后供應(yīng)片內(nèi)其他電路。一般電容C1和C2起到穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用。XTAL1XTAL2C1晶振XTAL1XTAL2C2圖3-4晶振電路3.3發(fā)射和接收裝置發(fā)射裝置常用的發(fā)射器為紅外發(fā)光二級(jí)管它是電視機(jī)、影碟機(jī)、音響裝置、空調(diào)等各類紅外遙控系統(tǒng)中不可缺少的電子器件，它將脈沖編碼遙控指令用紅外發(fā)光二極管發(fā)射紅外線去控制受控裝置時(shí)，受控裝置中均有相應(yīng)的紅外光—電轉(zhuǎn)換元件，通過這個(gè)轉(zhuǎn)換把相應(yīng)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。這里采用紅外發(fā)光二極管如SE303·PH303，外形和發(fā)光二極管LED相似，發(fā)出紅外光〔近紅外線約0.93μm〕。管壓降約1.4V，工作電流一般小于20mA。為了適應(yīng)不同的工作電壓，回路中常串有限流電阻。發(fā)射紅外線去控制相應(yīng)的受控裝置時(shí)，其控制的距離與發(fā)射功率成正比。為了增加紅外線的控制距離，紅外發(fā)光二極管工作于脈沖狀態(tài)，因?yàn)槊}動(dòng)光〔調(diào)制光〕的有效傳送距離與脈沖的峰值電流成正比，只需盡量提頂峰值電流，就能增加紅外光的發(fā)射距離。提頂峰值電流的方法，是減小脈沖占空比，即壓縮脈沖的寬度。減小脈沖占空比還可使小功率紅外發(fā)光二極管的發(fā)射距離大大增加。要使紅外發(fā)光二極管產(chǎn)生調(diào)制光，只需在驅(qū)動(dòng)管上加上一定頻率的脈沖電壓。紅外發(fā)射電路如圖3-5所示。圖3-5紅外發(fā)射電路接收裝置常用的紅外接收裝置有如紅外接收二極管，光電三極管等。實(shí)用中已有紅外發(fā)射和接收配對(duì)的二級(jí)管。在本設(shè)計(jì)中采用紅外一體化接收頭HS0038。它有如下優(yōu)點(diǎn)：一體化的紅外接收裝置將遙控信號(hào)的接收、放大、檢波、整形集于一身，并且輸出可以讓單片機(jī)識(shí)別的TTL信號(hào)，這樣大大簡(jiǎn)化了接收電路的復(fù)雜程度和電路的設(shè)計(jì)工作，方便使用。接收頭連接圖及紅外接收電路圖如圖3-6所示。HS0038黑色環(huán)氧樹脂封裝，不受日光、熒光燈等光源干擾，內(nèi)附磁屏蔽功耗低，靈敏度高。在用小功率發(fā)射管發(fā)射信號(hào)情況下，其接收距離可達(dá)35m。它能與TTL、COMS電路兼容。HS0038為直立側(cè)面收光型。它接收紅外信號(hào)頻率為38KHZ,周期約26μs，同時(shí)能對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、檢波、整形，得到TTL電平的編碼信號(hào)。三個(gè)管腳(1、2、3)分別是地、＋5V電源、解調(diào)信號(hào)輸出端。圖3-6紅外接收?qǐng)D3.43×4矩陣鍵盤在單片機(jī)運(yùn)用系統(tǒng)中，經(jīng)常使用簡(jiǎn)單的鍵盤和BCD撥碼盤作為系統(tǒng)的輸入。鍵盤由一組常開的按鍵組成，可以通過鍵盤輸入數(shù)據(jù)或命令。每個(gè)按鍵都被賦予一個(gè)代碼，稱為鍵碼。鍵碼分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤。編碼鍵盤是通過一個(gè)編碼電路識(shí)別閉合鍵的鍵碼，而非編碼鍵盤是通過軟件來識(shí)別鍵盤的。通常由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，觸點(diǎn)在閉合和斷開瞬間的電接觸情況不穩(wěn)定，造成了電壓信號(hào)的抖動(dòng)現(xiàn)象，鍵抖動(dòng)的時(shí)間一般為5—10ms。為了防止一次閉合引起CPU屢次處理，通常會(huì)采取去抖動(dòng)措施。非編碼鍵盤有獨(dú)立式鍵盤和行列式(矩陣)鍵盤。由于前者在按鍵較多時(shí)會(huì)站用較多的I/O口，因此采用行列式(矩陣)鍵盤，如圖3-7所示。行列式鍵盤又叫矩陣鍵盤，是將I/O線的一局部作為行線，另一局部作為列線，按鍵設(shè)置在行線和列線的交叉點(diǎn)上，它是通過檢測(cè)鍵盤有無閉合以及查找閉合鍵的鍵號(hào)，一般采用掃描法。在這里設(shè)計(jì)的3×4的矩陣鍵盤。(1)先向所有的行線輸出0，列線輸出1，然后檢測(cè)各列線的按鍵狀態(tài)，由相應(yīng)的列線讀入累加器A中。有鍵按下時(shí)，對(duì)應(yīng)的列線輸入0，無鍵按下時(shí)所有的列線輸入為1。(2)假設(shè)有鍵閉合，依次從行線上逐列輸出0，然后依次檢測(cè)各列線的狀態(tài)。假設(shè)為1，說明閉合鍵不在該列；假設(shè)有的為0，那么說明閉合鍵在該列與行線的交點(diǎn)上。由于每個(gè)按鍵所有的行號(hào)與列號(hào)不相同，所以每個(gè)按鍵按行號(hào)加列號(hào)的值賦予了一個(gè)鍵號(hào)。圖3-7矩陣鍵盤圖3.5數(shù)碼管單片機(jī)運(yùn)用系統(tǒng)中，使用的顯示器主要有LED〔發(fā)光二級(jí)管顯示器〕和LCD〔液晶顯示器〕。這兩種顯示器本錢低廉，配置靈活，與單片機(jī)接口方便。LED顯示器結(jié)構(gòu)與原理：LED顯示器是由發(fā)光二級(jí)管顯示字段的顯示器件有共陰極與共陽極兩種。如圖3-8所示，其中7只發(fā)光二級(jí)管(a-g7段)構(gòu)成字符“8”，另外還有一只小數(shù)點(diǎn)發(fā)光二級(jí)管dp。當(dāng)某個(gè)發(fā)光二級(jí)管的陽極為高電平時(shí)，發(fā)光二級(jí)管點(diǎn)亮。當(dāng)人為控制某幾段發(fā)光二級(jí)管點(diǎn)亮就能顯示某個(gè)數(shù)碼或字符。LED顯示器有靜態(tài)顯示與動(dòng)態(tài)顯示兩種方式。LED顯示器的字碼段(7段碼)，如表3-1所示。圖3-8LED顯示器表3-1LED顯示器的字段碼〔7段碼〕顯示字符共陰極字段碼共陽極字段碼顯示字符共陰極字段碼共陽極字段碼03FHC0H96FH90H106HF9HA77H88H25BHA4HB7CH83H34FHB0HC39HC6H466H99HD5EHA1H56DH92HE79H86H67DH82HF71H8EH707HF8HP73H8CH87FH80H熄滅00HFFH3.6發(fā)光二級(jí)管LEDLED簡(jiǎn)介發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)ED。由鎵(Ga)與砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二極管，其核心是PN結(jié)。當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光二極管，在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。它是半導(dǎo)體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成光能；而紅外二極管在正向?qū)〞r(shí)會(huì)發(fā)出紅外光。常簡(jiǎn)寫為L(zhǎng)ED。發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個(gè)PN結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦?。LED特性(1)發(fā)光二極管的反向擊穿電壓約5伏。主要特性是正向?qū)?、反向截止、擊穿特性。它的正向伏安特性曲線很陡，使用時(shí)必須串聯(lián)限流電阻以控制通過管子的電流，以防止擊穿。(2)發(fā)光二極管(LED)的主要參數(shù)。a.最大正向電流Ifm：允許加的最大正向直流電流，超過此值LED損壞。b.正向工作電流IF：指LED正常發(fā)光時(shí)的正向電流值。c.正向工作電壓VF：在給定的正向電流下測(cè)得的工作電壓。d.最大反向電壓VRm：允許加的最大反向電壓，超過此值LED可能被擊穿損壞。3.7電磁繼電器在開鎖局部采用電磁繼電器。通過單片機(jī)來控制其線圈的通斷電，從而控制其觸點(diǎn)的吸和與斷開。繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)〔又稱輸入回路〕和被控制系統(tǒng)〔又稱輸出回路〕，通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)〞。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、平安保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。一般用符號(hào)“J〞表示。1.電磁繼電器的工作原理和特性電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)〔常開觸點(diǎn)〕吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)〔常閉觸點(diǎn)〕吸合。這樣吸合、釋放，從而到達(dá)了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。2.電磁式繼電器的主要參數(shù)。(1)額定工作電壓：是指繼電器正常工作時(shí)線圈所需要的電壓。根據(jù)繼電器的型號(hào)不同，可以是交流電壓，也可以是直流電壓。在這采用直流電壓(+5V)的工作電壓來驅(qū)動(dòng)。(2)直流電阻：是指繼電器中線圈的直流電阻。(3)吸合電流：是指繼電器能夠產(chǎn)生吸合動(dòng)作的最小電流。在正常使用時(shí)，給定的電流必須略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。3.8報(bào)警器在報(bào)警局部，使用揚(yáng)聲器。從單片機(jī)發(fā)出的引腳(P2.3)控制信號(hào)，經(jīng)一個(gè)三極管放大后再驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器，使整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)警。報(bào)警電路如圖3-9所示。圖3-9報(bào)警電路圖

3.9完整硬件電路圖1.遙控器硬件電路圖，如圖3-10所示。圖3-10遙控器硬件電路

2.主機(jī)硬件電路圖，如圖3-11所示。圖3-11主機(jī)硬件電路

本章小結(jié)本章主要圍繞電子密碼鎖的硬件電路展開，介紹了74LS164芯片，單片機(jī)的硬件電路，發(fā)射和接收裝置，矩陣鍵盤，數(shù)碼管，發(fā)光二極管，電磁繼電器以及報(bào)警器。

第4章軟件程序設(shè)計(jì)4.1遙控發(fā)射局部程序設(shè)計(jì)該局部主要分為主程序、按鍵掃描程序以及遙控編碼脈沖發(fā)射程序。主程序主要是對(duì)定時(shí)器T1定時(shí)的方式的設(shè)定、計(jì)數(shù)器的初始化等。主程序程序流程圖如圖4-1所示開始返回開始返回鍵盤掃描轉(zhuǎn)按鍵功能程序有鍵閉合？轉(zhuǎn)脈沖發(fā)射程序*鍵按下？開始發(fā)送初始化NYYNYY圖4-1主程序流程圖主程序的初始化程序如下：START:LCALLCLEARLCALLKEYINAJMPSTARTCLEAR:MOVP1,#0FFHCLRP3.5MOVSP,#70HMOVIE,#00H;關(guān)總中斷與中斷1MOVTMOD,#20H;設(shè)定時(shí)器T1方式2自動(dòng)重裝模式MOVTH1,#0F3H;定時(shí)13usMOVTL1,#0F3HSETBEA;開總中斷MOVESCON,#OOH;置串行口工作方式0LJMPSTARTRET按鍵掃描程序在此設(shè)計(jì)的是3行4列的矩陣鍵盤。程序流程圖如圖4-2所示。按鍵掃描程序如下：KEYIN:MOVP1,#0F8HMOVA,P1CJNEA,#0F8H,NEXT1KEYOUT:RETNEXT1:LCALLDELAY10MSMOVA,P1CJNEA,#0F8H,NEXT2LJMPKEYOUTNEXT2:MOVR4,#0;行號(hào)MOVR7,#03H;掃描行數(shù)MOVR2,#0FEHNXLOOP:MOVR3,#0;列號(hào)QJZ:MOVA,R4;置行號(hào)MOVR6,#04HMOVP1,R2MOVA,P1ANLA,#0F8HCJNEA,#0F8H,NEXT3LJMPKEYOUTNEXT3:CLRCRLCANEXT7:RLCAMOVR5,AJCNEXT4LJMPQJZ;求鍵值NEXT4:DJNZR6,NEXT5LJMPNEXT6NEXT5:MOVA,R3INCA;列號(hào)加一MOVR3,AMOVA,R5LJMPNEXT7NEXT6:MOVA,R4ADDA,#04H;行號(hào)加四MOVR4,ADJNZR7,KEYOUTMOVA,R2;進(jìn)行下一列掃描RLAMOVR2,ALJMPNXLOOPADDA,R3;行號(hào)加列號(hào)MOV30H,A;置鍵號(hào)MOVA,P1ANLA,#0F0HCJNEA,#0F0H,KEYOUTLCALLDELAY10MS;待按鍵釋放CJNEA,#0F0H,KEYOUTMOVA,30H;鍵號(hào)放入ARET開始開始閉合鍵釋放否?有鍵閉閉合鍵釋放否?有鍵閉合?YY閉合鍵號(hào)放入A延時(shí)10msY閉合鍵號(hào)放入A延時(shí)10ms返回有鍵閉合?返回有鍵閉合?Y逐列逐行掃描判斷閉合鍵鍵號(hào)逐列逐行掃描判斷閉合鍵鍵號(hào)圖4-2按鍵掃描程序流程圖遙控編碼脈沖發(fā)射程序遙控器的編碼采用脈沖個(gè)數(shù)編碼格式，不同的脈沖個(gè)數(shù)代表不同的操作碼信息。程序流程圖如圖4-3所示。遙控編碼脈沖發(fā)射程序如下：SEND:JNBBEGIN,START;BENGIN為*(開機(jī))鍵標(biāo)志CLRRS1;選工作存放起器1SETBRS0MOVR1,A;裝入發(fā)射脈沖數(shù)MOVR0,#0FAH;第一個(gè)碼:250x0.012ms=3ms發(fā)射開始發(fā)射開始裝入發(fā)射脈沖個(gè)數(shù)裝入發(fā)射脈沖個(gè)數(shù)發(fā)送3ms發(fā)送3ms停發(fā)1ms停發(fā)1ms(R1)-1=0?Y(R1)-1=0?N停發(fā)10ms以上發(fā)1ms脈沖停發(fā)10ms以上發(fā)1ms脈沖返回停發(fā)1ms返回停發(fā)1ms圖4-3遙控器編碼程序流程圖AJMPSEND2SEND1:MOVR0,#53;中間碼:83x0.012=1msSEND2:SETBTR1;開高頻定時(shí)器1中斷調(diào)制(38KHZ)SETBET1NOPNOPNOPNOP NOPNOPNOPNOPDJNZR0,SEND2MOVR0,#64H;碼距:100x0.010ms=1msSENDOUT:CLRET1;關(guān)高頻定時(shí)器1中斷調(diào)制(38KHZ)CLRTR1CLRP3.5NOPNOPNOPNOPNOPDJNZR0,SENDOUTDJNZR1,SEND1;假設(shè)R1中仍有脈沖那么繼續(xù)發(fā)送1ms的碼LCALLDELAY500MSRETINTT1:CPLP3.5RETI4.2主機(jī)接收局部程序設(shè)計(jì)主機(jī)程序局部主要分為主程序、按鍵掃描程序以及解碼接收程序。主程序主程序中主要是對(duì)外部中斷0的設(shè)定以及一些存儲(chǔ)單元的清零等初始化工作。主程序程序流程圖如圖4-4所示。主程序的初始化程序如下：START:LCALLCLEARLCALLKEYINLJMPSTARTCLEAR:MOVSP,#60HSETBIT0;負(fù)跳變中斷SETBEX0;開外部中斷0SETBEA;開總中斷

開始開始初始化初始化鍵盤掃描鍵盤掃描有鍵按下?N有鍵按下?Y轉(zhuǎn)按鍵功能子程序轉(zhuǎn)按鍵功能子程序圖4-4主程序流程圖CLRP2.0;關(guān)鎖CLRP2.3;關(guān)報(bào)警MOV20H,#0;清零MOV21H,#0MOV29H,#0MOVESCON,#00H;置串行口工作方式0MOVMIMACWCS,#0;密碼錯(cuò)誤存儲(chǔ)單元清零MOVWZDMIMACWCS,#0NOPNOPNOPNOPNOPLJMPSTARTRET解碼接收程序解碼接收程序利用外部中斷0的中斷效勞程序?qū)崿F(xiàn)的。外部中斷0效勞子程序流程圖如圖4-5所示。中斷開始中斷開始低電平脈沖>2ms?低電平脈沖>2ms?NY接收并對(duì)低電平(負(fù))脈沖計(jì)數(shù)接收并對(duì)低電平(負(fù))脈沖計(jì)數(shù)高電平脈寬>3ms?高電平脈寬>3ms?按脈沖個(gè)數(shù)至對(duì)應(yīng)功能程序Y按脈沖個(gè)數(shù)至對(duì)應(yīng)功能程序中斷返回中斷返回圖4-5解碼接收程序流程圖解碼接收程序如下:INT0SERVE:PUSHACCPUSHPSWPUSHDPLPUSHDPHCLREX0;中斷一來關(guān)外中斷0JNBP3.3,INT0SERVE1;確認(rèn)中斷INT0RET:POPDPH;假設(shè)為干擾信號(hào)那么開中斷0退出中斷POPDPLPOPPSWPOPACCSETBEX0RETIINT0SERVE1:CLRAMOVDPH,A;用數(shù)據(jù)存放器對(duì)第一個(gè)碼的低電平計(jì)時(shí)MOVDPL,AINT0SERVE2:JBP3.3,INT0SERVE3;開始對(duì)低電平計(jì)時(shí),當(dāng)p3.3為高電平"1"時(shí)，計(jì)時(shí)結(jié)束跳出循環(huán)并計(jì)時(shí)低電平是否大于2msINCDPTRNOPNOPAJMPINT0SERVE2;循環(huán)周期為8usINT0SERVE3:MOVA,DPH;利用DPTR的高8位判斷低電平是否大于2msJZINT0RET;A不為"0"，說明DPL有進(jìn)位那么255x8us=2ms即為第一個(gè)脈沖,A為"0"，說明小于2ms,是一個(gè)干擾,那么退出中斷程序CLRAINT0SERVE4:INCA;脈沖個(gè)數(shù)加一INT0SERVE5:JNBP3.3,INT0SERVE5;為低電平那么等待MOVR1,#06H;為高電平那么開始對(duì)高電平計(jì)時(shí)INT0SERVE6:JNBP3.3,INT0SERVE4;當(dāng)P3.3有副負(fù)脈沖時(shí)，且前一高電平小于3ms,那么脈沖個(gè)數(shù)加一LCALLDELAY513USDJNZR1,INT0SERVE6;假設(shè)前一高電平脈寬大于3ms時(shí)即為一結(jié)幀DECADECAJZFUNCION0;A為0那么接收0號(hào)鍵DECAJZFUNCION1;A為0那么接收1號(hào)鍵DECAJZFUNCION2;A為0那么接收2號(hào)鍵DECAJZFUNCION3;A為0那么接收3號(hào)鍵DECAJZFUNCION4;A為0那么接收4號(hào)鍵DECAJZFUNCION5;A為0那么接收5號(hào)鍵DECAJZFUNCION6;A為0那么接收6號(hào)鍵DECAJZFUNCION7;A為0那么接收7號(hào)鍵DECAJZFUNCION8;A為0那么接收8號(hào)鍵DECAJZFUNCION9;A為0那么接收9號(hào)鍵DECADECAJZFUNCION11;A為0那么接收11號(hào)鍵LJMPINT0RET;退出中斷效勞子程序RET本章小結(jié)本章主要是介紹了遙控發(fā)射局部程序設(shè)計(jì)，包括主程序，按鍵掃描程序，遙控編碼脈沖發(fā)射程序；主機(jī)接收局部程序，包括主程序，按鍵掃描程序以及解碼接收程序。

第5章系統(tǒng)調(diào)試5.1調(diào)試儀器調(diào)試使用的儀器設(shè)備如表5-1所示。表5-1調(diào)試使用的儀器設(shè)備序號(hào)名稱、型號(hào)、規(guī)格數(shù)量備注1組裝兼容計(jì)算機(jī)1帶2個(gè)9針串口2直流穩(wěn)壓電源25V3萬用表1-4串口調(diào)試USB-ISP線1-5KeilC51單片機(jī)編譯軟件美國(guó)KeilSoftware公司6ProteusISIS仿真軟件英國(guó)Labcenter公司7示波器1-5.2整體調(diào)試本裝置的調(diào)試主要分為硬件調(diào)試、軟件調(diào)試等兩大局部。經(jīng)過初步的分析設(shè)計(jì)后，在制作硬件電路的同時(shí)，調(diào)試也在穿插進(jìn)行。這樣有利于問題的分析和解決，不會(huì)造成問題的積累，而且不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)小問題而進(jìn)行整體電路的檢查，從而可以節(jié)約大量的調(diào)試時(shí)間。軟件編程中，我是首先完成單元功能模塊的調(diào)試，然后進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，整體上與硬件調(diào)試的方法差不多。聯(lián)機(jī)調(diào)試是最重要的一局部，同時(shí)也是本裝置成功的關(guān)鍵。有許多新問題都不是很容易解決的。5.3硬件單元調(diào)試紅外鑰匙〔從機(jī)〕調(diào)試當(dāng)按鍵按下后，系統(tǒng)上電，確保單片機(jī)能夠自鎖電子開關(guān)，維持電子開關(guān)的導(dǎo)通系統(tǒng)正常供電。在紅外遙控器〔鑰匙〕軟件尚未編寫的情況下，首先模擬單片機(jī)的自鎖操作，發(fā)現(xiàn)電子開關(guān)能自鎖，系統(tǒng)正常供電?？紤]到按鍵操作時(shí)間一般為幾十毫秒到幾秒，單片機(jī)復(fù)位時(shí)間僅為200ms左右，一般來得及輸出自鎖高電平。后來軟件編好以后，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)確實(shí)能正常上電工作。紅外遙控門鎖〔主機(jī)〕調(diào)試調(diào)試時(shí)使用串口USB-ISP線一步步監(jiān)控單片機(jī)的紅外反射和接收信號(hào)是否符合要求，來進(jìn)一步地調(diào)整個(gè)別電路。紅外遙控門鎖的電路都是經(jīng)典電路，無須過多調(diào)試。5.4軟件調(diào)試對(duì)于本系統(tǒng)而言，軟件程序所實(shí)現(xiàn)的功能比擬多，所以軟件程序的調(diào)試顯得相當(dāng)?shù)臒┈崱Ｕ麄€(gè)程序是使用C語言。用51系列單片機(jī)的下載線將程序下載到單片機(jī)內(nèi)，用串口USB線來監(jiān)測(cè)發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)，對(duì)照著來修改程序。首先要保證每個(gè)模塊獨(dú)立能夠發(fā)送接收的數(shù)據(jù)均符合要求，再來直接用線來連接從機(jī)和主機(jī)來測(cè)試單片機(jī)之間的串口通信協(xié)議是否正確，之后再加上紅外發(fā)送和接收模塊來統(tǒng)一測(cè)試。總結(jié)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，紅外通信只能工作于半雙工方式，同時(shí)，由于通信波特率比擬低編程時(shí)應(yīng)注意等待時(shí)間。本章小結(jié)本章主要是表達(dá)了系統(tǒng)整機(jī)調(diào)試，包括了相關(guān)儀器的調(diào)試，硬件單元調(diào)試，軟件單元調(diào)試。

結(jié)論本課題研究的是具有單片機(jī)功能的紅外遙控密碼鎖,通過掌握其原理及控制過程,以及運(yùn)用編程來解決紅外的編碼與解碼問題，最終目的在于學(xué)會(huì)獨(dú)立查資料選方案，穩(wěn)固自己的所學(xué)專業(yè)知識(shí)，例如，穩(wěn)固所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)單片機(jī)程序,印刷電路版布局能力，Protel的使用，提高計(jì)算機(jī)繪圖能力，掌握一個(gè)電子專用軟件設(shè)計(jì)電子電路，加強(qiáng)電子制作的動(dòng)手能力，學(xué)會(huì)電路的調(diào)試方法解決實(shí)際出現(xiàn)的問題。利用一個(gè)廉價(jià)的單片機(jī)芯片來控制一個(gè)紅外線遙控系統(tǒng)使其具有遠(yuǎn)距離遙控功能。

致謝首先感謝各位在百忙之中抽出時(shí)間對(duì)本次設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)的老師。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我有時(shí)機(jī)再次對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了一次系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，然而還有好多的知識(shí)沒有掌握好，自己在使用這些方面知識(shí)的時(shí)候也不多，在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中確實(shí)遇到了不少困難，如在紅外編碼與解碼的程序編寫中就找了很多參考資料。在做此畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候我也充分利用了身邊一切可用的資源，如網(wǎng)絡(luò)、書籍、老師、同學(xué)等，也經(jīng)過屢次的討論，最終將畢業(yè)設(shè)計(jì)做完。最后特別要感謝宋建華老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予我的指導(dǎo)和幫助，使我完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)[1]陶國(guó)正.單片機(jī)與接口應(yīng)用技術(shù)[M].清華大學(xué)出版社,2021.[2]林伸茂.8051單片機(jī)[M].人民郵電出版社,1999. 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(fā)現(xiàn)異常，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)SPCE061A的開發(fā)可通過在線調(diào)試器PROBE來實(shí)現(xiàn)。它利用了SPCE061內(nèi)置的在線仿真電路ICE(In—CircuitEmulator)和凌陽公司的在線串行編程技術(shù)。PROBE可工作于凌陽IDE集成開發(fā)環(huán)境軟件nSP(tm)下，具有編輯、編譯、鏈接、調(diào)試以及仿真等功能。利用IDE友好的交互界面、下拉菜單、快捷鍵和快速訪問命令列表可以使用戶的編程、調(diào)試工作更加方便和高效。此外，IDE的軟件仿真功能可以在不連接仿真板的情況下模擬硬件的各項(xiàng)功能來調(diào)試程序。當(dāng)系統(tǒng)工作時(shí)，在主函數(shù)中調(diào)用相關(guān)函數(shù)完成特定人語音的訓(xùn)練，訓(xùn)練成功后再進(jìn)行語音識(shí)別，根據(jù)識(shí)別的命令執(zhí)行鍵盤控制操作，根據(jù)各功能鍵的不同，執(zhí)行相應(yīng)的程序，完成對(duì)密碼的修改、設(shè)置、比照、顯示等功能。5結(jié)論本系統(tǒng)采用SPCE061A16位單片機(jī)構(gòu)成嵌入式語音處理與控制系統(tǒng)，操作簡(jiǎn)單，易于使用，但語音識(shí)別能力尚有待提高。電子密碼鎖技術(shù)開展至今，已廣泛應(yīng)用于財(cái)產(chǎn)平安防范要求較高的領(lǐng)域隨著信息技術(shù)和和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷開展，語音電子密碼鎖技術(shù)必將有更大的開展，并最終實(shí)現(xiàn)高效、平安、可靠的聲紋控制的語音電子密碼鎖。附錄2英文文獻(xiàn)Abstract:Thedesignistheuseofvoicerecognitiontechnologyandkeyboardinput,SunplusSPCE061ASCMinachievingavoiceelectronicpasswordlockauthenticationsystem.Voicerecognitionandelectronicpasswordlockfunctionoftheordinarylocks,anddualroleofsecurity.Thepasswordlocksafe,effective,reliable,butalsohasvoicerecognition,passwordPreferences,confidentialitystrong,tipsandotherfeaturesoferror.

Keywords:SPCE061A;voicerecognition,electronicpasswordlock;FLASH1Introduction

Aspeople'slivingstandardsimproveandstrengthenthesenseofsecurity,safetylockssystembecomesessential,thereforeapasswordlock,magneticlocks,electroniclocks,laserlock,voice-activatedlocklocks,etc.,theyareOnthebasisoftraditionalkeys,usingoneormorepasswords,differentvoices,differentmagneticfield,differentsound,differentlightbeamsofdifferentimages(suchasfingerprints,retinaretina,etc.)tocontrolopenthelock.Inthispaper,usingspeechrecognitiontechnologyandkeyboardtocontroltheimportationoftheintegrationofSCMinSunplusSPCE061Aachieveavoiceontheelectroniccertificationsystempasswordlock.2voiceelectronicpassword-locksystem

ThissystemismainlycomposedofSunplusSPCE061ASCM,MICinputcircuit,voiceoutputcircuit,4×4keyboard,sixQiduanLEDdisplayandoutputcontrolandFLASHmemorycomponents.Systemisthemainfunction:thetraining,thespeaker'svoicethroughamicrophoneintothespeakervoicesignalacquisitionfront-endcircuit,byvoicesignalprocessingcircuitontheacquisitionofthecharacteristicsofvoicesignalsandvoiceprocessing,fromthespeaker'spersonalitycharacteristicsandparametersStore,aspeakerparametersdatabase.Inrecognition,willbevoicerecognitionandspeakerparametersdatabasematching,voicerecognitionandcompletecontrolofthekeyboard,andactivateorreleaseoflocks,thefinalcompletionofthelock.SystemisrelyingonhardwareandsoftwaretocloselycooperatewiththeSunplusSPCE061ASCMflexiblecontrolachieved.Voiceentryduetotheinterferenceofexternalenvironment,itispossibleerrors,butthroughanumberoftrainingcanmakecomparisonandidentificationofvoicegreatlyimproved3systemhardwaredesign

ThesystemusingasinglekernelofSunplusSPCE061A,thechiphasADC,DAC,timer/counter,RAM,FLASH,andotherdevices,coupledwithappropriateexternalcircuitandsupportingSunpluscompany'sintegrateddevelopmentenvironment,Caneasilycompletethedesignofhardwareandsoftwareprogramming,thusachievingtheabove-mentionedfunctions.Voiceelectroniccodelocksystemisthecoreofspeechrecognitionmodule.SPCE061AisSunplushasdevelopedaveryhighpriceofthe16-bitmicrocontroller,embedded2KwordofSRAMand32KwordFLASH,with32programmablemulti-purposeI/Oportsinclude7Channel1O-GeneralA/Dconverter,built-inmicrophoneamplifier,AGCAGCfunctionofthesinglevoiceofA/Dconverter,andtheaudiooutputofthedual-channel1O-bitD/Aconverterinthe2.6V~-3.6Voperatingrangeoffrequencyrangeof0.32MHz~-49.152Mhz,highprocessingspeedenableittoeasilyandquicklyhandlecomplexdigitalsignal;suspensionsystemtosupport1OinterruptvectorAndl4fromthesystemcanbeaclock,timer/counter,timebenchmarkgenerator,externalinterrupt,keywake-upcall,UniversalAsynchronousserialcommunicationandsoftwareinterruptioninterruptsource,Verysuitableforreal-timeapplications;u'nSPTMcommandsystemalsoprovideshighcomputingspeedof16×16-bitmultiplicationinstructionsanddirectiveswithintheplotoperation,theDSPfortheapplicationofadditionalfeaturesinacomplexdigitalsignalprocessingbothVeryconvenientthantheDSPchipformuchcheaper.3.1voiceinputcircuit

SPCE061Abuilt-in8-channel1O-bitA/Dconverter,whichwillbesevenchannelsforanalogsignals(suchasvoltagesignal)convertedtodigitalsignals,achannelusedonlyforvoiceinput,throughthebuilt-inautomaticgaincontrolamplifierThemicrophonechannels(MIC-IN)input.Therefore,itcanbedirectlygiventothevoicesignalinputchannels,thecompletionof8kHzvoicesignalsinthecollection,encodingandstoragetooff-chipFLASH,simplifyingthecircuitdesign.3.2audiooutputcircuit

SunplusSPCE061AMCUwithaudiooutputofdual-channel1O-bitD/Aconverterscancompleteusertraining,identificationofvariousoperations,suchasthevoiceprompts.SPCE061Aprovideaudiolose

Awayforthedual-channelDAC,inthismanner,DAC1andDAC2conversionofanalogcurrentoutputsignalpassedAUD1andAUD2-pinoutput,enterthenumberofvolumeintotheP-DAC1(write)(0x7017)andP-DAC2(write)(0x7016)unit.3.3sixQiduandisplayofdigitalcircuits

LEDdisplaysineachLEDthrough5~20mAcurrenttoachievethenormalbrightness,andtheIOISPCEO61Aoutputcurrentupto5mA,donothavetodrivecircuittoreachnormalbrightness.Inordertomeetthereliabilityofsystemsdesign,drivenbyatransistorcircuit.Thewholeprocessshowedthattheuseofdynamic,thatis,sixmonitorseachcycle,eachsustainedlmsor10mscycleagain,canalsobeappropriatetomakechanges,buttherefreshratenotlessthan30persecond,sothattemporarystaybecauseofthevisualphenomenon,I