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防盗门用红外遥控密码锁的研制

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随着社会科技和人们的生活水平的提高,家庭防盗问题变得尤为突出。传统的机械锁因其构造简单,被撬事件屡见不鲜。键盘输入式电子密码锁因需要记忆和输入密码而使开锁变得繁琐。红外密码锁以红外光作为信息媒体,不需要锁孔,坚固耐用,可实现一键遥控开锁、上锁,该类锁具因其安全性高,性价比高,使用方便、操作简单等特点,越来越成为家居用户防盗锁具的理想选择。 

防盗门用红外遥控密码锁的研制

系统基本组成及工作原理 

1.1 系统基本组成 

系统以单片机STC89C52作为密码锁监控装置控制核心,分为主机(锁)和从机(钥匙)两部分,各部分基本组成框图如图1、2所示。锁控制器部分由单片机、键盘模块、液晶显示模块、E2

PROM存储器、红外收发模块、报警及开锁电路等组成。钥匙部分由键盘模块、E2

PROM存储器、红外收发模块等组成。锁和钥匙组成上下位机,利用单片机的串口和红外传输实现钥匙信息在主机上的认证注册、钥匙密码修改等功能。钥匙采用三键设计,结构简单,外形小巧。 

1.2 系统工作原理 

钥匙和锁的初始密码设为000000。(密码位数为六位),打开钥匙的电源开关,红色电源指示灯亮。使钥匙的发射管靠近并尽量对准主控器的接收管,按下“开”键,继电器吸合(代表开锁);按下“关”键,继电器断开(代表上锁);按下“修改键”按照液晶提示可同时完成锁控器和钥匙的密码修改。按下反锁键可实现反锁功能。 

上电后,锁控制器处于上锁状态,显示屏显示锁的当前状态。将钥匙靠近锁控制器,按下开锁(或上锁)键,钥匙控制器会读取存储在钥匙E2

PROM存储器里的密码,该密码以头码+密码+尾码的格式通过红外发射模块发出,锁控制器接收该密码后存储在锁的E2PROM存储器里,从锁控制器的E2PROM存储器里读取密码,所读密码与接收到的密码比较,如果密码一致则执行相应开锁动作或上锁动作(执行何种动作取决于尾码),如果不一致,则液晶显示Error,锁不动作。 

系统硬件设计 

2.1 锁控制器电路设计 

利用单片机的P2口扩展一个4×4的矩阵键盘;单片机的P3.0,P3.1分别接红外接收模块和红外发射模块;单片机的P0口作液晶数据口线,P1.0-P1.2作液晶的控制口线;P1.7控制继电器驱动锁的开启。 

2.2 钥匙控制器电路设计 

钥匙的E2

PROM存储器和红外收发模块的电路设计与锁控制器的相应电路设计相同。钥匙采用开锁、上锁、修改密码三键设计,结构简单,外形小巧。三个独立按键分别接单片机的P3.4-P3.6,三个按键的输出相与后接单片机的外部中断0,按键工作于中断方式。

防盗门用红外遥控密码锁的研制

系统软件设计 

3.1主程序设计 

主程序采用分支结构,以状态号标识系统所处的状态。在上电初始化后即进入状态号的轮询扫描,状态号的值决定了分支程序的入口。其中分支程序分别为:常态上锁(状态号为0),常态开锁(状态号为1),反锁状态(状态号为2),红外接受状态(状态号为3),修改密码状态(状态号为4)。

3.2 功能子程序设计 

3.2.1 红外发射模块 

红外发射模块利用单片机的UART的数据发送口,以串口通信方式将头码+密码+尾码发送出去。发送程序: 


3.2.2 红外接收模块 

红外接收模块利用单片机的UART的数据接收口工作于中断方式。CPU接收第一字节后检测是否为头码,如果是头码则接收并存储后续的7个字节,否则丢弃。 

3.2.3 系统密码的修改 

(1)只修改锁控制器密码  按下锁控制器的密码修改键后,液晶提示:”Input Old Code:”,输入旧密码后按下确认键,锁控制器核对密码是否正确,正确则允许修改密码,错误则返回原来的状态。 

(2)锁和钥匙密码同时修改  将钥匙靠近锁控制器,按下钥匙密码的修改键,按提示:”Input Old Code:”,输入旧密码后按下确认键,如果密码正确,则允许修改;否则不允许修改。钥匙密码修改后,锁控制器会通过红外发射模块将该新密码发给钥匙。钥匙接收后将其存入E2

PROM存储器,然后再从E2PROM存储器里读取出来发给锁控制器以便确认。锁控制器接收后和刚刚发出的密码比较,如果一致则提示密码修改成功。

防盗门用红外遥控密码锁的研制 

结束语 

系统以单片机STC89C52芯片为核心部件,利用红外通信技术、单片机串口通信技术配合,实现了红外信号传输、信息帧编码、密码存储与核对等功能,系统设计硬件线路简单,充分利用软件编程方便灵活的特点,满足系统设计要求。该红外遥控电子密码锁操作简单,给用户提供了友好的操作界面,开锁上锁简单快捷,修改密码操作方便,实现了即买即用。系统体积小,成本低,功耗低,使用普通碱性电池供电,进一步优化设计可继续降低成本,具有广阔的市场应用前景。

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标签: 防盗门锁具防盗门锁防盗门锁安装

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