红外遥控防盗密码锁

****大学本科毕业设计（论文）前期报告

毕业设计（论文）题目：红外遥控防盗密码锁

专业：电子科学与技术

学生信息：学号：******、姓名：** 班级：****

指导教师信息：教师号：****、姓名：*****、职称：****

报告提交日期：3月31日

一、工作过程，遇到的问题、解决问题的方法、效果、启示，任务书要求进度完成情况

根据任务书的要求，现阶段的工作主要是收集相关资料，查看各类相关文献，分析毕业设计任务书，积极准备各方面知识，熟读课题相关资料，学习并掌握本课题牵涉到的理论知识及实验技能，分析比较各种方案的优缺点，确定课题总体设计方案。在总体设计方案基础上，改善细节，提高安全性，使红外遥控电子密码锁更方便更安全。

在完善理论知识的同时，使用Proteus单片机仿真软件进行仿真，学习AT89C51RC、数码管、矩阵键盘、AT24C02等器件的使用方法。认真克服仿真实验中遇到的问题，将理论联系到编程中，软件和硬件相结合，调试程序解决BUG，逐步完善程序并提高自己的编程效率，为进一步的学习奠定基础。

现阶段遇到的主要问题：

1）、红外发射、接收模块的设计和原理，程序的编写所遇到的问题。

2）、矩阵键盘消抖问题。

3）、密码安全性的改善问题，具体是密码分级和多用户使用问题。

解决问题的方法、效果、启示：

1）、查看红外遥控相关资料，理解原理和分析程序，初步掌握了红外遥控的接收发送原理，并进一步与数码管相结合，实现利用遥控器输入密码并显示在数码管上。

2）、由于日常生活中按键时的抖动，造成按键一次输入多个数字的情况，为了解决这

个问题，在键盘输入中加入了消抖延迟和松键等待程序，很好的解决了抖动问题。

3）、为了增加密码的安全性，防止输入密码时被他人窥窃，输入密码解锁时不显示密码，而以字母“H”表示输入情况。为了防止用户遗忘密码和特殊情况下的应急开锁，设立了比用户密码更高一级的管理密码。同时设置可以多组密码解锁，当有多个用户使用同一个密码锁时，不同的用户可以设置自己的专属密码。

任务书要求进度完成情况：

根据任务书的要求，查阅了相关文献资料，了解了设计过程和主要步骤，对关键问题和解决方法有了办法。对设计有了初步的总体计划，按时完成了任务书的要求。

二、文献综述

1、课题研究的目的和意义

随着社会物质财富的日益增长和人们生活水平的提高，安全成为现代居民最关心的问题之一。而锁自古以来就是把守门户的铁将军，人们对它的要求甚高，既要安全可靠地防盗，

又要使用方便，这也是制锁者长期以来研制的主题。传统的门锁既要备有大量的钥匙，又要担心钥匙丢失后的麻烦。另外，如：宾馆、办公大楼、仓库、保险柜等。由于人员的变动，开锁的钥匙也不再是只有一人拥有。购得新居的家庭，由于装修施工等入住时也要把原来的锁胆更换，况且钥匙随身携带也诸多不便。随着单片机的问世，出现了微处理器的智能密码锁，它除具有电子密码锁的功能外，还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性。

目前，最常用的锁是20 世纪50 年代意大利人设计的机械锁，其机构简单、使用方便、价格便宜。但在使用中暴露了很多缺点：一是机械锁是靠金属制成的钥匙上的不同齿形与锁芯的配合来工作的。据统计，每4000 把锁中就有两把锁的钥匙齿牙相同或类似，故安全性低。根据国外的统计资料，装有电子防盗装置的商业区或居民区盗窃犯罪率平均下降30%左右。二是钥匙一旦丢失，无论谁捡到都可以将锁打开。三是机械锁的材料大多为黄铜，质地较软，容易损坏。四是机械锁钥匙易于复制，不适于诸如宾馆等公共场所使用。出于安全、方便等方面的需要，许多智能锁（如指纹辨别、IC 卡识别）已相继问世，但这类产品的特点是针对特定指纹或有效卡，只能适用于保密要求高且仅供个别人使用的箱、柜、房间等。另外，卡片式的IC 卡易丢失，加上其成本一般较高，在一定程度上限制了这类产

品的普及和推广。随着人们生活水平的提高，电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用日趋重要。电子密码防盗锁用密码代替钥匙，不但省去了佩戴钥匙的烦恼，也从根本上解决了普通门锁保密性差的缺点。如果采用4位密码，则密码组合可达到104，每增加1 位，密码组合就增加10 倍；同时可设多组密码，其中有一组是管理员密码，可以增加用户密码又清除所有用户密码。电子密码防盗锁利用串行E2PROM 存储器，将设置的密码存入E2PROM 中，从而克服了旧式电子密码锁电路断电后所设置密码丢失的缺点。另外，该锁还具有报警等辅助功能，是典型的机电一体化产品。但是这些电子密码锁系统都采用的是固定键盘式的，也就是将操作键盘固定在面板上，这就使得用户在操作时没有隐蔽性，极易被人看见和偷拍而使得密码不安全，因而操作的安全性不高，因此对它进行必要的改造将势在必行。针对这种情况，本文设计了一种红外遥控密码锁，它具有安全可靠、成本低廉、连接方便、简单易用、结构紧凑等特点。

2、国内外研究概况

随着电子科技的发展，红外遥控技术在工农业生产、通讯技术、家用电器等多种领域中得到了广泛的应用，特别是在门禁系统中的应用，更加受到了人们的瞩目。本文设计的红外遥控防盗密码锁就是将红外遥控技术和单片机应用相结合的一种方案。

对于无线遥控技术，当前基本上通过以下几种方式来实现：红外线（infrared ray）遥控方式，超声波遥控方式和声音遥控方式。超声波遥控方式中的超声传感器频带窄，所能携带的信息量少，易受干扰而引起误动作，同时该种方式作用距离短，通用性强，可互换，因而，不适合在锁具遥控上应用。声音遥控方式通用性强，作用距离短，声音携带的信息量少，易受干扰而引起误动作，它适合于像声控电灯开关的场合，不适合在锁具遥控上应用。红外线技术出现较早成本低，价格也具有优势。红外线遥控具有以下优点：控制内容多，抗干扰能力较强，不会发生任何误动作：响应速度快，不会对其它电器产生干扰，从而影响用户使用；体积小，成本低，功耗小，与其它方式相比，可降低消耗功率90%。

红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其他小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。

3、本课题实现方法概述

系统以单片机AT89C51RC为核心。本系统的功能设计目标包括以下几个方面：红外发射功能模块，红外线接收转换模块、单片机模块、蜂鸣器报警功能模块、LED数码管显示模块、按键功能模块，开锁功能模块等。

本系统中，与以往的利用74LS164芯片驱动数码管的显示不同，采用了更加强大的多功能串行LED显示驱动器MAX7219来实现数码管稳定的动态显示，从而大大地节约了资源。因为本设计用到的按键较多，所以本设计采用行列式键盘，同时也能减少所占用的I/O线的数目，节省资源。为了保存用户设置的密码，该系统使用AT24C02用来保存用户设置的密码，由于主芯片AT89C51RC没有I2C总线，故本系统采用软件程序模拟I2C总线时序来完成AT89C51RC来与AT24C02的连接。本设计具有编程灵活多样，电路结构清晰的特点。整个设计具有遥控开锁，遥控的节能设计，本机控制开锁，密码修改，密码显示，工作状态显示，按键提示，密码错误报警等功能，可在密码外泄的情况下及时修改密码，具有保密性好、安全可靠、成本低廉、连接方便，简单易用，适用范围广等特点。

参考文献

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