單片機(jī)電子系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)-紅外遙控密碼鎖

1、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)報(bào)告姓 名：學(xué) 號(hào)： 專業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師：功能25%實(shí)訓(xùn)55%設(shè)計(jì)報(bào)告20% 總 評(píng)指導(dǎo)教師簽名：設(shè)計(jì)題目： 紅外遙控密碼鎖完成時(shí)間： 2022 年 6 月 20 日簡(jiǎn)易難度把握方式原理圖裝配圖器件焊接軟件把握功能實(shí)現(xiàn)質(zhì)量評(píng)估格 式內(nèi) 容15%10%10%10%5%10%10%10%5%15%本文主要闡述一種基于51單片機(jī)和紅外接收管的紅外解碼的單片機(jī)把握系統(tǒng)。文章具體介紹了紅外遙控密碼鎖的硬件電路和軟件設(shè)計(jì)。硬件局部利用紅外接收頭的輸出接在 AT89C52單片機(jī) INT1中斷口，通過跳變沿觸發(fā)的方式來觸發(fā)單片機(jī) INT1中斷，從而可以對(duì)編碼脈沖進(jìn)展接收、存儲(chǔ)和解碼，

2、然后和用戶所設(shè)置的密碼進(jìn)展比較，來校對(duì)密碼的正確與否，假設(shè)密碼正確，伺服電機(jī)步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)進(jìn)展開鎖和關(guān)鎖，同時(shí)，還有三個(gè) LED 來對(duì)系統(tǒng)的復(fù)位、紅外接收、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)展指示。此外，為了防止密碼泄露，該系統(tǒng)還支持用戶重設(shè)密碼，上電復(fù)位的起始密碼為0123，正確輸入密碼后，用戶可以更改密碼。最終，為了防止遙控器失竊，非法人員屢次摸索嘗試翻開遙控鎖，該系統(tǒng)還增加了錯(cuò)誤報(bào)警功能，按五次鍵輸入密碼錯(cuò)誤后，蜂蜜器持續(xù)鳴叫一分鐘進(jìn)展報(bào)警。軟件局部用 C 語(yǔ)言進(jìn)展編程，承受模塊化設(shè)計(jì)思想。該系統(tǒng)硬件電路簡(jiǎn)潔，造價(jià)低廉，操作便利，完全符合設(shè)計(jì)要求，也具有很高的應(yīng)用價(jià)值。例如可以作為汽車車門鎖較常規(guī)的遙控鎖更

3、安全，也可以作為倉(cāng)庫(kù)和家用門鎖等。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)、紅外、遙控、密碼鎖摘 要目 錄 HYPERLINK l “_TOC_250038“ 緒言1 HYPERLINK l “_TOC_250037“ 課題背景、進(jìn)展及意義1 HYPERLINK l “_TOC_250036“ 課程的具體要求及任務(wù)1 HYPERLINK l “_TOC_250035“ 設(shè)計(jì)任務(wù)1 HYPERLINK l “_TOC_250034“ 根本要求1 HYPERLINK l “_TOC_250033“ 發(fā)揮局部1 HYPERLINK l “_TOC_250032“ 紅外遙控鎖總體設(shè)計(jì)方案2 HYPERLINK l “_TOC_

4、250031“ 任務(wù)分析與實(shí)現(xiàn)2 HYPERLINK l “_TOC_250030“ 紅外遙控鎖硬件方案設(shè)計(jì)3 HYPERLINK l “_TOC_250029“ 紅外遙控鎖軟件方案設(shè)計(jì)4 HYPERLINK l “_TOC_250028“ 紅外遙控鎖硬件電路設(shè)計(jì)方法及原理5 HYPERLINK l “_TOC_250027“ 紅外遙控系統(tǒng)5 HYPERLINK l “_TOC_250026“ 調(diào)制5 HYPERLINK l “_TOC_250025“ 放射系統(tǒng)5 HYPERLINK l “_TOC_250024“ 紅外接收頭原理圖6 HYPERLINK l “_TOC_250023“ 單片機(jī)

5、的原理及應(yīng)用7 HYPERLINK l “_TOC_250022“ 單片機(jī)原理簡(jiǎn)介7 HYPERLINK l “_TOC_250021“ 單片機(jī)最小系統(tǒng)的介紹7 HYPERLINK l “_TOC_250020“ 單片機(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)功能的介紹8 HYPERLINK l “_TOC_250019“ 步進(jìn)電機(jī)工作原理8 HYPERLINK l “_TOC_250018“ 步進(jìn)電機(jī)原理8 HYPERLINK l “_TOC_250017“ 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路8 HYPERLINK l “_TOC_250016“ LED 指示電路9 HYPERLINK l “_TOC_250015“ 蜂鳴器電路9 HYP

6、ERLINK l “_TOC_250014“ 系統(tǒng)原理圖及印刷板圖10 HYPERLINK l “_TOC_250013“ 系統(tǒng)總原理圖10 HYPERLINK l “_TOC_250012“ 印刷幅員10 HYPERLINK l “_TOC_250011“ 軟件設(shè)計(jì)流程11 HYPERLINK l “_TOC_250010“ 全部軟件12 HYPERLINK l “_TOC_250009“ 系統(tǒng)的調(diào)試與分析12 HYPERLINK l “_TOC_250008“ 硬件調(diào)試12 HYPERLINK l “_TOC_250007“ 軟件調(diào)試12 HYPERLINK l “_TOC_250006“

7、 結(jié)論與展望13 HYPERLINK l “_TOC_250005“ 6.1 結(jié)論13 HYPERLINK l “_TOC_250004“ 6.2 展望13 HYPERLINK l “_TOC_250003“ 致謝14 HYPERLINK l “_TOC_250002“ 參考文獻(xiàn)14 HYPERLINK l “_TOC_250001“ 附錄 114 HYPERLINK l “_TOC_250000“ 附錄 215 101 緒言課題背景、進(jìn)展及意義由于紅外線遙控不具有像無線電遙控那樣穿過障礙物去把握被控對(duì)象的能 力，所以，在設(shè)計(jì)家用電器的紅外線遙控器時(shí)，不必要像無線電遙控器那樣，每套(放射器和接

8、器)要有不同的遙控頻率或編碼(否則，就會(huì)隔墻把握或干擾鄰居的家用電器)，所以同類產(chǎn)品的紅外線遙控器，可以有一樣的遙控頻率或編碼，而不會(huì)消滅遙控信號(hào)“串門”的狀況。這對(duì)于大批量生產(chǎn)以及在家用電器上普及紅外線遙控供給了極大的便利。由于紅外線為不行見光，因此對(duì)環(huán)境影響很小，再由紅外光波動(dòng)波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于無線電波的波長(zhǎng)，所以紅外線遙控不會(huì)影響其他家用電 器，也不會(huì)影響接近的無線電設(shè)備。隨著科技的進(jìn)步，人們對(duì)物質(zhì)生活的水平的要求也越來越高，以指代步，是人們對(duì)科技的要求。紅外技術(shù)的進(jìn)展和紅外線的諸多特性，打算了它在短距里遙控上的應(yīng)用。出于便利性和安全性和便利性的設(shè)計(jì)要求，我設(shè)計(jì)了紅外遙控密碼鎖。課程的具體要求及

9、任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù)利用單片機(jī)、紅外遙控器、紅外接收頭、LED、蜂鳴器等設(shè)計(jì)一個(gè)紅外遙控密碼鎖。根本要求依據(jù)方案設(shè)計(jì)原理電路供電電壓 5V 穩(wěn)壓電源，遙控最大操作距離 8m。利用 EDA 仿真軟件對(duì)設(shè)計(jì)電路進(jìn)展仿真發(fā)揮局部連續(xù)輸入密碼輸入NN 可以軟件設(shè)定次，實(shí)現(xiàn)可調(diào)報(bào)警功能。2 紅外遙控鎖總體設(shè)計(jì)方案任務(wù)分析與實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)的任務(wù)是：以 AT89C52 單片機(jī)為處理核心，用紅外接收管接收來自遙控器的紅外波形，經(jīng)過接收管解調(diào)后轉(zhuǎn)化成的脈沖送入單片機(jī)進(jìn)展處理。紅外波的解碼是通過 AT89C52 單片機(jī)對(duì)紅外接收頭產(chǎn)生的信號(hào)的脈寬進(jìn)展檢測(cè)， 從而推斷接收到多少個(gè) 0 和 1，最終合成為 4 個(gè)字節(jié)的 8 位代

10、碼。通過軟件編碼，給該遙控器編寫相應(yīng)的初始化密碼啟動(dòng)系統(tǒng)是可以修改成任意的四位密碼， 然后通過解碼來識(shí)別密碼，以進(jìn)展進(jìn)一步的操作。本系統(tǒng)總體思路如下：依據(jù)遙控器的按鍵編碼值對(duì)遙控鎖進(jìn)展編程，從而設(shè)置開鎖的初始化密碼。當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入設(shè)正常工作狀態(tài)，此時(shí)，假設(shè)用戶更改了初始密碼，用戶輸入的密碼，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn) 90 度開鎖。為了使用便利，特地設(shè)置了一個(gè)按鍵關(guān)鎖電機(jī)反轉(zhuǎn)。承受初始密碼的操作同上。假設(shè)連續(xù)五次輸入的密碼均為錯(cuò)誤，蜂鳴器會(huì)長(zhǎng)鳴 30 秒報(bào)警報(bào)警時(shí)間可以通過軟件設(shè)定。要求到達(dá)的各項(xiàng)指標(biāo)及實(shí)現(xiàn)方法如下：利用紅外接收頭接收來自紅外遙控器的編碼波形，經(jīng)紅外接收頭解調(diào)放大后的脈沖送入單片機(jī)進(jìn)

11、展處理。對(duì)脈沖信號(hào)的凹凸電平的時(shí)間長(zhǎng)短進(jìn)展存儲(chǔ)和計(jì)數(shù)。實(shí)現(xiàn)：通過軟件編程，用單片機(jī)的定時(shí)和計(jì)數(shù)器對(duì)脈沖的凹凸電平進(jìn)展計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)展處理，依據(jù)紅外的編碼方式以脈寬為 0.565ms、間隔 0.56ms、周期為 1.125ms的組合表示二制的 “0”；以脈寬為 0.565ms、間隔1.685ms、周期為 2.25ms 的組合表示二進(jìn)制的“1”。解碼出的 32 位二進(jìn)制碼前 16 為位用戶識(shí)別碼，能識(shí)別不同的電器設(shè)備，后 16 位為 8 位操作碼功能碼及其反碼。實(shí)現(xiàn)：利用軟件編程，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)展處理得到相應(yīng)按鍵對(duì)應(yīng)的編碼值。最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：對(duì)遙控器的按鍵值進(jìn)展識(shí)別、存儲(chǔ)和計(jì)數(shù)，然后和設(shè)定的密碼組進(jìn)

12、展比較以識(shí)別密碼和把握步進(jìn)電機(jī)開關(guān)鎖?？傁到y(tǒng)框圖如圖 2.1.1 所示。鍵盤編碼和調(diào)制紅外遙控器光電放大解調(diào)單片機(jī)紅外接收與解碼電路圖 2. 1.1 紅外電控鎖系統(tǒng)框圖紅外遙控鎖硬件方案設(shè)計(jì)遙控鎖，首先要解決是編碼和解碼的問題。編碼局部承受編碼芯片為HT6221 的遙控器面板，當(dāng)放射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具有以下特征：承受脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為0.565ms、間隔 0.56ms、周期為 1.125ms 的組合表示二制的“0”；以脈寬為 0.565ms、間隔 1.685ms、周期為 2.25ms 的組合表示二進(jìn)制的“1”。上述“0”和“1”組成的

13、 32 位二進(jìn)制碼經(jīng) 38kHz 的載頻進(jìn)展二次調(diào)制以提高放射效率，到達(dá)降低電源功耗的目的，然后再通過紅外放射二極管產(chǎn)生紅外線向空間放射。HT6221 產(chǎn)生的遙控編碼是連續(xù)的 32 位二進(jìn)制碼組，其中前 16 位為用戶識(shí)別碼，能區(qū)分不同的電器設(shè)備，防止不同機(jī)種遙控碼相互干擾。該芯片的用戶識(shí)別碼固定為十六進(jìn)制01H；后16 位為 8 位操作碼功能碼及其反碼。UPD6121G 最多額 128 種不同組合的編碼。在解碼的時(shí)候，可以通過單片機(jī)對(duì)紅外接收頭產(chǎn)生的信號(hào)的脈寬進(jìn)展檢測(cè)，從而推斷接收到多少個(gè) 0 和 1，最終合成為 4 個(gè)字節(jié)的 8 位代碼。接收局部，承受紅外接收頭和單片機(jī)系統(tǒng)。紅外接收頭把接

14、收到的紅外波形轉(zhuǎn)化成紅外脈沖，輸入單片機(jī)，經(jīng)過單片機(jī)接收和處理，讀取按鍵值。本設(shè)計(jì)用到的紅外接收頭來接收、放大和解調(diào)接收到的紅外波，只要把該接收頭的輸出引腳連接單片機(jī)的外部中斷口，就可以搭建簡(jiǎn)潔的紅外接收電路。通過對(duì)紅外接收頭輸出的正負(fù)脈沖進(jìn)展計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)，通過計(jì)算就可以得到按鍵編碼對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)組。通過該數(shù)組獲得按鍵值。利用紅外接收頭來接收紅外編碼信號(hào)，電路簡(jiǎn)潔，很簡(jiǎn)潔操作實(shí)現(xiàn)，硬件開銷小。紅外信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)的典型電路如圖所示，紅外接收電路通常被廠家集成在一個(gè)元件中，成為一體化紅外接收頭。 內(nèi)部電路包括紅外監(jiān)測(cè)二極管，放大器， 限副器，帶通濾波器，積分電路，比較器等。紅外監(jiān)測(cè)二極管監(jiān)測(cè)到紅外信號(hào)

15、， 然后把信號(hào)送到放大器和限幅器，限幅器把脈沖幅度把握在肯定的水平，而不管紅外放射器和接收器的距離遠(yuǎn)近。溝通 信號(hào)進(jìn)入帶通濾波器，帶通濾波器可以通過 30khz 到 60khz 的副載波，通過解調(diào)電路和積分電路進(jìn)入比較器，比較器輸出 凹凸電平，復(fù)原動(dòng)身射端的信號(hào)波形。留意輸出的凹凸電平和放射端是反相的，這樣的目的是為了提高接收的靈敏度。紅外接收頭的種類很多，引腳定義也不一樣，一般都有三個(gè)引腳，包括供電腳，接地和信號(hào)輸出腳。依據(jù)放射端調(diào)制 載波的不同應(yīng)選用相應(yīng)解調(diào)頻率的接收頭。大體積紅外接收頭 IRM38A 引腳說明紅外接收頭內(nèi)部放大器的增益很大，很簡(jiǎn)潔引起干擾，因此在接收頭的供電腳上須加上濾波

16、電容，一般在 22uf 以上。有的廠家建議在供電腳和電源之間接入 330 歐電阻，進(jìn)一步降低電源干擾。紅外放射器可從遙控器廠家定制，也可以自己用單片機(jī)的 PWM 產(chǎn)生，家庭遙控推舉使用紅外放射管(L5IR4-45)的可產(chǎn)生37.91KHz 的PWM, PWM 占空比設(shè)置為 1/3, 通過簡(jiǎn)潔的定時(shí)中斷開關(guān) PWM, 即可產(chǎn)生放射波形。紅外遙控鎖軟件方案設(shè)計(jì)通過軟件把握單片機(jī)的功能是單片機(jī)的主要特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，程序的設(shè)計(jì)要考慮合理性和可讀性，遵循模塊化設(shè)計(jì)的原則，承受自頂向下的設(shè)計(jì)方法。模塊化設(shè)計(jì)使程序的可讀性好、修改及完善便利。軟件設(shè)計(jì)包括主程序，密碼校驗(yàn)子程序，步進(jìn)電機(jī)正反準(zhǔn)子程序，定時(shí)器0 和

17、外部中斷 1 初始化子程序，延時(shí)子程序，紅外解碼子程序，蜂鳴器子程序等等。密碼校驗(yàn)子程序用來將解碼得到的密碼數(shù)組和設(shè)定的密碼數(shù)組進(jìn)展比較， 從而推斷密碼正誤。步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)子程序用來把握步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)鎖。定時(shí)器 0 和外部中斷一用來對(duì)定時(shí)器 0 和外部中斷 1 進(jìn)展初始化。紅外解碼程序用來將接收到的紅外脈沖的時(shí)間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制表示的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)一步解碼為按鍵編碼值。3 紅外遙控鎖硬件電路設(shè)計(jì)方法及原理紅外遙控系統(tǒng)紅外遙控的概述：紅外線的光譜位于紅色光之外， 波長(zhǎng)是 0.761.5m，比紅光的波長(zhǎng)還長(zhǎng)。紅外遙控是利用紅外線進(jìn)展傳遞信息的一種把握方式，紅外遙控具有抗干擾，電路簡(jiǎn)潔，

18、簡(jiǎn)潔編碼和解碼，功耗小，本錢低的優(yōu)點(diǎn)。紅外遙控幾乎適用全部家電的把握。紅外遙控系統(tǒng)的主要局部為調(diào)制、放射和接收，如圖 所示：圖 1 紅外遙控系統(tǒng)調(diào)制紅外遙控是以調(diào)制的方式放射數(shù)據(jù)，就是把數(shù)據(jù)和肯定頻率的載波進(jìn)展“與” 操作，這樣既可以提高放射效率又可以降低電源 功耗。調(diào)制載波頻率一般在 30khz 到 60khz 之間，大多數(shù)使用的是38kHz，占空比1/3 的方波，如圖 2 所示，這是由放射端所使用的 455kHz 晶振打算的。在放射端要對(duì)晶振進(jìn)展整數(shù)分頻，分頻系數(shù)一般取 12，所以 455kHz1237.9kHz38kHz。放射系統(tǒng)目前有很多種芯片可以實(shí)現(xiàn)紅外放射，可以依據(jù)選擇發(fā)出不同種類

19、的編碼。由于放射系統(tǒng)一般用電池供電，這就要求芯片 的功耗要很低，芯片大多都設(shè)計(jì)成可以處于休眠狀態(tài)，當(dāng)有按鍵按下時(shí)才工作，這樣可以降低功耗芯片所用的晶振應(yīng)當(dāng)有 足夠的耐物理撞擊力量，不能選用一般的石英晶體，一般是選用陶瓷共鳴器，陶瓷共鳴器準(zhǔn)確性沒有石英晶體高，但通常 一點(diǎn)誤差可以無視不計(jì)。紅外線通過紅外發(fā)光二極管(LED)放射出去，紅外發(fā)光二極管紅外放射管 內(nèi)部構(gòu)造與一般的發(fā)光二極管根本一樣，材料和一般發(fā)光二極管不同，在紅外放射管兩端施加肯定電壓時(shí)，它發(fā)出的是紅外線而不是可見光。圖 3b 射擊輸出驅(qū)動(dòng)電路圖 3a 簡(jiǎn)潔驅(qū)動(dòng)電路如圖 3a 和圖 3b 是 LED 的驅(qū)動(dòng)電路，圖 3a 是最簡(jiǎn)潔電路

20、， 選用元件時(shí)要留意三極管的開關(guān)速度要快，還要考慮到 LED 的正向 電流和反向漏電流，一般流過LED 的最大正向電流為 100mA，電流越大，其放射的波形強(qiáng)度越大。圖 3a 電路有一點(diǎn)缺陷，當(dāng)電池電壓下降時(shí)，流過LED 的電流會(huì)降低，放射波形強(qiáng)度降低，遙控距離就會(huì)變小。圖 3b 所示的 射極輸出電路可以解決這個(gè)問題，兩個(gè)二極管把三級(jí)管基極電壓鉗位在 1.2V 左右，因此三級(jí)管放射極電壓固定在 0.6V 左右， 放射極電流 IE 根本不變，依據(jù)IEIC所, 以流過 LED 的電流也根本不變，這樣保證了當(dāng)電池電壓降低時(shí)還可以保證肯定的遙 控距離。紅外接收頭原理圖紅外接收頭和復(fù)位電路電路原理圖如圖

21、 3.1.3 所示。圖 3.1.3 紅外接收頭和復(fù)位電路電路原理圖單片機(jī)的原理及應(yīng)用單片機(jī)原理簡(jiǎn)介單片機(jī)是指集成在一個(gè)芯片上的微型計(jì)算機(jī)，也就是把組成微型計(jì)算機(jī)的各種功能部件，包括 CPU、隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM、只讀存儲(chǔ)器 ROM、根本輸入/輸出接口電路。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等部件都制作在一塊芯片上，構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì) 算機(jī)從而實(shí)現(xiàn)微型計(jì)算機(jī)的根本功能。單片機(jī)內(nèi)部構(gòu)造示意圖如圖 3.2.1 所示。圖 3.2.1 單片機(jī)內(nèi)部構(gòu)造示意圖單片機(jī)最小系統(tǒng)的介紹AT89C52供給以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8K 字節(jié)Flash 閃速存儲(chǔ)器，256 字節(jié)內(nèi)部RAM， 32 個(gè) I/O 口線，3 個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，5

22、個(gè)中斷源，一個(gè)全雙工串行通信口， 片內(nèi)具有振蕩器準(zhǔn)時(shí)鐘電路。單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖 3.4 所示。圖 3.2.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)功能的介紹AT89C52 單片機(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作有兩個(gè)特別功能存放器把握。 TMOD用于設(shè)置其工作方式：TCON 用于把握其啟動(dòng)和中斷懇求。步進(jìn)電機(jī)工作原理步進(jìn)電機(jī)原理步進(jìn)電機(jī)是一種 感應(yīng)電機(jī) ，它的工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時(shí)供電的，多相時(shí)序把握電流，用這種電流為步進(jìn)電機(jī)供電，步進(jìn)電機(jī)才能正常工作，驅(qū)動(dòng)器就是為步進(jìn)電機(jī)分時(shí)供電的，多相時(shí)序把握器雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用，但步進(jìn)電機(jī)并不能象一般的直流電機(jī)，溝通電機(jī) 在常規(guī)下使用。它必需由雙環(huán)

23、形脈沖信號(hào)、功率驅(qū)動(dòng)電路等組成把握系統(tǒng)方可使用。因此用好步進(jìn) 電機(jī)卻非易事，它涉及到機(jī)械、電機(jī)、電子及計(jì)算機(jī)等很多專業(yè)學(xué)問。步進(jìn)電機(jī)作為 執(zhí)行元件 ，是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一 , 廣泛應(yīng)用在各種自動(dòng)化把握系統(tǒng)中。隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)展，步進(jìn)電機(jī)的需求量與日俱增，在各個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有應(yīng)用。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路原理圖如圖 3.2.2 所示。圖 3.3.2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路原理LED 指示電路LDE 指示電路原理圖如圖 3.4.1。蜂鳴器電路圖 3.4.LED 指示電路原理圖蜂鳴器電路原理圖如圖 3.5.1 所示。圖 3.5.1 蜂鳴器電路原理圖系統(tǒng)原理圖及印刷板圖系統(tǒng)總原理圖

24、系統(tǒng)總原理圖如圖 3.6.1 所示。圖 3.6.1 系統(tǒng)總原理圖圖印刷幅員系統(tǒng)印刷板圖如圖 3.6.2圖 3.6.2 系統(tǒng)印刷板圖4 軟件設(shè)計(jì)流程上電系統(tǒng)啟動(dòng)是否修改密碼？是 修改密碼輸入原密碼否否密碼正確？復(fù)位是 輸入密碼保存密碼輸入密碼次數(shù)否大密碼正確?五？是否是開鎖蜂蜜器報(bào)警否4.1 全部軟件相關(guān)代碼見附錄5 系統(tǒng)的調(diào)試與分析硬件調(diào)試首先，找到全部所需的元器件并歸類放好。然后將做好的PCB 板放到電腦面前，對(duì)應(yīng)畫好的 PCB 圖紙，將原件一一對(duì)應(yīng)的插入到板子上，并并稍稍固定以防止焊接過程中原件的掉落。原件放好后便可以拿到后面去一一焊接。焊接完畢后按要求調(diào)試。調(diào)試故障及緣由分析如下。接收不

25、到紅外信號(hào)緣由：紅外接收頭插反。調(diào)試過程：紅外遙控對(duì)接收頭按鍵，蜂鳴器不叫，說明紅外接收管沒有接收到紅外信號(hào)，或者是程序沒有正確處理紅外信號(hào)。結(jié)論：紅外接收管種類很多，但常用的只有兩三種，這兩三種輸出引腳不同， 使用的時(shí)候要正確識(shí)別。蜂鳴器叫聲小緣由：跟蜂鳴器串聯(lián)的電阻過大調(diào)試：更換與蜂鳴器串聯(lián)的電阻，換成阻值較小的電阻。結(jié)論：正確識(shí)別和讀取色環(huán)電阻。軟件調(diào)試具體的說這個(gè)應(yīng)當(dāng)屬于是軟硬件聯(lián)合調(diào)試，在硬件調(diào)試好的狀況下，調(diào)試軟件應(yīng)當(dāng)還是比較簡(jiǎn)潔的。調(diào)試故障及緣由分析如下。只是燈沒有正常工作緣由分析：三個(gè) LED 指示燈有一個(gè)沒有正常工作，經(jīng)檢查是壞的結(jié)論：在焊接元件前要進(jìn)展元件檢測(cè)，確保元件是好

26、的。步進(jìn)電機(jī)不工作緣由分析：在開發(fā)箱上別寫的程序在移植到系統(tǒng)板上的時(shí)候沒有修改所用的引腳。結(jié)論：在開發(fā)箱上的程序，移植到自己的功能電路中時(shí)要認(rèn)真檢查所用的引腳，把該修改的地方要正確修改，確保移植無誤。6 結(jié)論與展望結(jié)論該課程的主要任務(wù)是開發(fā)一個(gè)以AT89C52 單片機(jī)為核心的紅外遙控密碼鎖。本設(shè)計(jì)主要分硬件局部和軟件局部，硬件局部著重考慮硬件電路的簡(jiǎn)潔性，故盡可能簡(jiǎn)潔硬件電路，節(jié)約線路板的空間，到達(dá)硬件電路最優(yōu)化設(shè)計(jì)。軟件承受C 語(yǔ)言編寫，承受模塊化設(shè)計(jì)思想，程序可讀性強(qiáng)，能滿足設(shè)計(jì)要求，到達(dá)設(shè)計(jì)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了遙控開鎖、關(guān)鎖啟動(dòng)系統(tǒng)修改密碼，屢次輸入錯(cuò)誤報(bào)警等功能。速度本設(shè)計(jì)符合設(shè)計(jì)要求，操作簡(jiǎn)

27、潔，便利易用，功能性較強(qiáng)，具有肯定的實(shí)踐意義和使用價(jià)值，但也有一些缺乏，如沒有設(shè)計(jì)遺忘密碼的應(yīng)急措施和掉電保護(hù)功能，功能有待完善。展望本操作簡(jiǎn)潔，易于實(shí)現(xiàn)。硬件局部承受的器件應(yīng)用比較廣泛，且價(jià)格低廉， 如 AT89C52 單片機(jī)、紅外遙控器、紅外接收管、uln2022 驅(qū)動(dòng)芯片、步進(jìn)電機(jī)、發(fā)光二極管等。這意味著所用的器件功能比較強(qiáng)大、穩(wěn)定，尤其是本次設(shè)計(jì)的核心元件的核心元件 AT89C52 單片機(jī)，軟件技術(shù)成熟。這類微處理器既可用作把握器有適合于做數(shù)據(jù)處理，而且本錢低廉。軟件承受模塊化設(shè)計(jì)，可讀性強(qiáng)，便利二次開發(fā)。這個(gè)紅外要空密碼鎖系統(tǒng)，具有較低的本錢和穩(wěn)定的牢靠性，具有較好的開發(fā)前景。致謝在

28、本次設(shè)計(jì)過程中我獲益匪淺，在當(dāng)中我遇到了很多問題。比方在畫圖過程中，封裝不會(huì)畫，沒有依據(jù)實(shí)物畫，在 PCB 圖連線時(shí)，線的粗細(xì)，焊盤的大小都沒有設(shè)定，在同學(xué)的幫助下，最終成功畫出了 PCB 與，并制作出了 PCB 板。調(diào)試過程中，在教師的幫助下，覺察了不少問題，并都解決了。在這我格外感謝他們，是他們幫助我順當(dāng)完成了我的設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn)【1】 李朝青.單片機(jī)原理與接口技術(shù).北京航空大學(xué)出版社，1994【2】 劉燦軍.使用傳感器.國(guó)防工業(yè)出版社.2022【3】 何希才.傳感器及其應(yīng)用. 國(guó)防工業(yè)出版社.2022【4】 童詩(shī)白華成英主編. 模擬電子技術(shù)根底. 高等教育出版社。2022【5】 李金平 沈

29、明山 姜余祥編著. 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì). 電子工業(yè)出版社2022附錄 1紅外遙控鎖元件清單附錄 2/*紅外遙控鎖全部程序*/ #include#define uint unsigned int #define uchar unsigned charucharcodetable16=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f,0 x77,0 x7c,0 x39,0 x5e,0 x79,0 x71; uchar code table1=0 x80,0 x40,0 x20,0 x10;uchar code table2=0 x10

30、,0 x20,0 x40,0 x80;sbit P2_0=P20; sbit P0_0=P00; sbit P0_1=P01; sbit P0_2=P02;uchar htime;/紅外時(shí)間變量uchar startflag;/紅外數(shù)據(jù)開頭提取變量uchar hdata33;/紅外數(shù)據(jù)的數(shù)組uchar bytenumber;uchar endflag; uchar date4; uchar hp; uchar disp8;void delay1(uint a)while(a-);void delay(uint del)uint i,j; for(i=0;idel;i+)for(j=0;j110

31、;j+);void time0_initTMOD=0 x02; TH0=0 x00; TL0=0 x00; EA=1; ET0=1; TR0=1;void int1initEA=1; EX1=1; IT1=1;/紅外數(shù)據(jù)提取函數(shù)void hprosuchar k=1,i,j; uchar value; for(j=0;j4;j+)for(i=0;i1; if(hdatak6)value=value|0 x80; k+;datej=value;hp=1;/紅外數(shù)據(jù)處理函數(shù)void hchulidisp0=date0/16; disp1=date0%16; disp2=date1/16; disp

32、3=date1%16; disp4=date2/16; disp5=date2%16; disp6=date3/16; disp7=date3%16;/蜂鳴器發(fā)聲和Led 亮void BEEPuchar m=20;P0_0=0;while(m-)P2_0=1;delay(1); P2_0=0;delay(1); P0_0=1;void mainuint i=0,k,flag=0,b=0,d=0,FLAG=1,rflag=1,RFLAG=1,alarm=0,G=0,g=0,rag=0;uchar key8=4,5,4,6,4,7,4,4,key18,key28=4,0,4,3,0,7,1,5;/

33、電控鎖密碼數(shù)組為 key,key2為正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，key1 為轉(zhuǎn)載紅外數(shù)據(jù)的數(shù)組time0_init; int1init; while(1) if(endflag)hpros; endflag=0;if(hp)hchuli; hp=0;flag=1;/按鍵按下蜂鳴器發(fā)聲和led 亮的標(biāo)志/電控鎖復(fù)位標(biāo)志if(disp4=1)&(disp5=6)uchar a; for(a=0;a8;a+)key1a=0; FLAG=1;rflag=1; alarm=0; RFLAG=1; i=0;if(flag)BEEP;key1i=disp4; key1i+1=disp5; i=i+2;flag=0; rag

34、=1; alarm+; if(i=8)i=0;/修改密碼if(disp4=1)&(disp5=9) uchar a;for(a=0;a8;a+)key1a=0; RFLAG=0;i=0;/進(jìn)入修改密碼的具體的實(shí)現(xiàn)if(RFLAG=0)/確認(rèn)要修改的密碼的原密碼if(key0=key10)&(key1=key11)&(key2=key12)&(key3=key13)&(key4=key14)&(key5=key15)&(key6=key16)&(key7=key17)uint H;G=1; for(H=0;H10;H+)P0_1=0;delay(20);P0_1=1;delay(20); for(H=0;H8;H+)key1H=0; i=0;rag=0;if(key20=key10)&(key21=key11)&(key22=key12)&(key23=key13)&(key24=key14)&(key25=key15)&(key26=key16)&(key27=key17)uint h;g=1;for(h=0;h10;h+)P0_2=0;delay(30);P0_2=1;delay(30);for(h=0;h8;h+)key1h=0;i=0;rag=0;/