基于單片機的紅外遙控密碼鎖方案設(shè)計與實現(xiàn)

1 引言

　　根據(jù)用戶的要求和需要，主要為了解決當(dāng)前市場上無遙控密碼鎖的問題，以提高門禁系統(tǒng)的可靠性和安全性，適應(yīng)市場需要而設(shè)計的該紅外紅外遙控密碼鎖系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有普通電子密碼鎖功能的同時，還增加了遙控功能。該鎖采用6位數(shù)作為密碼，總密碼組有106組，完全滿足用戶對密碼安全性高的要求。該系統(tǒng)具有較強的實際應(yīng)用價值，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)計與演示板制作技術(shù)等。

　　2 系統(tǒng)硬件設(shè)計與實現(xiàn)（單元電路設(shè)計）

　　2.1 硬件結(jié)構(gòu)圖：

　　系統(tǒng)以單片機AT89C51RC為核心。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。本系統(tǒng)的功能設(shè)計目標(biāo)應(yīng)該包括以下幾個方面：紅外發(fā)射功能模塊，紅外線接收轉(zhuǎn)換模塊、單片機模塊、蜂鳴器報警功能模塊、LED數(shù)碼管顯示模塊、按鍵功能模塊，開鎖功能模塊等。下面詳細(xì)介紹一下各單元的硬件電路和實現(xiàn)的功能。　

　　 圖1　紅外遙控密碼鎖硬件結(jié)構(gòu)圖

　　2.1.1電源部分設(shè)計

　　本系統(tǒng)的電源部分使用LM7805芯片進(jìn)行穩(wěn)壓后提供單片機5V的電壓。其電源部分電路的設(shè)計如圖2所示。

　　圖2 紅外遙控密碼電源部分的電路原理圖

　　該電源部分電路，使用四個1N4004二極管構(gòu)成整流橋，可以輸入直流或是交流9V電源，然后再通過7805穩(wěn)定到5V供單片機工作。固定式三端穩(wěn)壓電源7805是由輸出腳Vo，輸入腳Vi和接地腳GND組成，它的穩(wěn)壓值為+5V，它屬于LM78XX系列的穩(wěn)壓器，輸入端接電容可以進(jìn)一步的濾波，輸出端也要接電容可以改善負(fù)載的瞬間影響，電路的穩(wěn)定性也比較好。　2.1.2 紅外接收頭部分和LED顯示部分設(shè)計

　　紅外信號接收部分是使用KS38BL紅外接收頭實現(xiàn)的，其電路如圖3所示?！D3是紅外線遙控器信號接收頭的簡易電路，它可接收載波頻率從33~57KHz的遙控器信號。100Ω電阻起到限流的作用，470uF電容濾波減少干擾。以邏輯筆接觸紅外線接收模塊的信號輸出端（OUT），便可以偵測當(dāng)按下紅外線遙控器某一按鍵時，紅外線數(shù)字信號的發(fā)射。若有發(fā)射紅外線數(shù)字信號則經(jīng)過紅外線接收模塊取出數(shù)字信號數(shù)據(jù)，邏輯筆脈沖LED便會閃動。這樣可以檢測到當(dāng)前有沒有紅外信號發(fā)射最簡單的方法。

　　圖3 紅外線接受部分

　　如圖4所示，系統(tǒng)的顯示是使用MAX7219實現(xiàn)的8位穩(wěn)定靜態(tài)顯示，MAX7219是串行共陰極數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示驅(qū)動芯片，僅使用3線串行接口傳送數(shù)據(jù)，可直接與單片機接口，用戶還可以方便地修改其內(nèi)部參數(shù)以實現(xiàn)多位LED顯示，因此可以方便地使用單片機的串口送出顯示數(shù)據(jù)，并且其占用的時間少，方便編程及對信號的檢測。

　　圖4　利用MAX7219設(shè)計顯示部分