红外-密码防盗系统.doc

红外-密码防盗系统 摘要：随着时代的发展，电子密码锁代替密码量少，安全性差的机械密码锁的趋势越来越明显。本作品基于51单片机，将电子密码锁与红外防盗系统紧密的结合起来，更进一步的提高了保密性和安全性。关键词：51单片机；电子密码锁；红外防盗系统4 一.引言大学生进行科技创新活动有利于加强对子器件的了解，增强设计电路的能力。该装置主要有人员入侵报警模块和电子密码锁模块组成。随着电子技术的发展，电子密码锁代替密码量少、安全性差的机械式密码锁已是必然趋势。电子密码锁与普通机械锁相比，具有许多独特的优点：保密性好，防盗性强，可以不用钥匙，记住密码即可开锁等。目前使用的电子密码锁大部分是基于单片机技术，以单片机为主要器件，其编码器与解码器的生成为软件方式。人们生活水平的提高和安全意识的加强，对安全的要求也就越来越高。为了加强安全性能，将人员入侵报警模块与电子密码锁模块结合起来。对没有经过允许的人的防备得到加强。二. 作品设计基本思路及其功能 当有人走到门口的时候，如果此人输入正确的密码，密码锁解锁，点亮绿色发光二极管且人员入侵报警模块不工作；如果此人输入的密码错误，人员入侵报警模块工作，当有人走到门口的时候，如果此人输入正确的密码，密码锁解锁，点亮绿色发光二极管且人员入侵报警模块不工作；如果此人输入的密码错误，人员入侵报警模块工作，点亮红色二极管，如果此人强闯，经单片机处理，触发蜂鸣器报警，开始报警，以此来提醒主人。如果有人从室内出来，红色发光二极管不亮，蜂鸣器不报警。三. 基本原理 3.1 单片机及其最小系统就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元，所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。单片机采用了STC89C52，该芯片的应用电路于其他51 单片机完全一样。它是一个低功耗，高性能的51内核的CMOS 8位单片机，片内含8k空间的可反复擦些1000次的Flash只读存储器，具有256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个IO口，2个16位可编程定时计数器。且该系列的51单片机可以不用烧写器而直接用串口或并口就可以向单片机中下载程序。单片机引脚分布图及最小系统图如下： 图1单片机最小系统电路图3.2 红外传感装置该传感器模块对环境光线适应能力强，其具有一对红外线发射与接收管，发射管发射出一定频率的红外线，当检测方向遇到障碍物（反射面）时，红外线反射回来被接收管接收，经过比较器电路处理之后，绿色指示灯会亮起，同时信号输出接口输出数字信号（一个低电平信号），可通过电位器旋钮调节检测距离，有效距离范围280cm，工作电压为3.3V-5V。该传感器的探测距离可以通过电位器调节、具有干扰小、便于装配、使用方便等特点，可以广泛应用于机器人避障、避障小车、流水线计数及黑白线循迹等众多场合。 图2，红外传感器实物图 用红外传感器检测是否有人。光电开关的工作原理是根据投光器发出的光束，被物体阻断或部分反射，受光器最终据此作出判断反应，是利用被检测物体对红外光束的遮光或反射，由同步回路选通而检测物体的有无，其物体不限于金属，对所有能反射光线的物体均能检测。光电开关E3F-DS10C4操作简单，使用方便。当有光线反射回来时，输出低电平。当没有光线反射回来时，输出高电平。电路图如图6所示： 图3 红外发射接收电路图3.3 矩阵键盘在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，如图1所示。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样，一个端口（如P1口）就可以构成4*4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的，因而提高了密码量，从而提高了整个系统的安全性。 图4 矩阵键盘实物图 图4 矩阵键盘电路图3.4 蜂鸣器压电式蜂鸣器 压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后（1.515V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出1.52.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。当进入的条件不满足情况时，会通过蜂鸣器报警。 图5 蜂鸣器实物图图6 声音报警电路图3.5 显示电路 该显示电路采用的是工阴极数码管。 图7 显示模块实物图4、工作流程 该项目由人员入侵报警模块、密码储存模块、键盘输入模块、显示模块等模块构成。 当有人走到门口的时候，如果此人输入正确的密码，密码锁解锁，点亮绿色发光二极管且人员入侵报警模块不工作；如果此人输入的密码错误，人员入侵报警模块工作，点亮红色二极管，如果此人强闯，经单片机处理，触发蜂鸣器报警，开始报警，以此来提醒主人。如果有人从室内出来，红色发光二极管不亮，蜂鸣器不报警。 系统结构图： 图8 系统结构图 四、结束语本设计研究了一种基于单片机技术的红外-密码防盗系统。该防盗系统通过以STC89C52RC单片机为工作处理器核心，外接红外传感器和矩阵键盘，能够探测出是否有人出入并且判断该人是否允许进入，并将其转化为相应的电信号输出。当有人走到门口的时候，如果此人输入正确的密码，密码锁解锁，点亮绿色发光二极管且人员入侵报警模块不工作；如果此人输入的密码错误，人员入侵报警模块工作，点亮红色二极管，如果此人强闯，经单片机处理，触发蜂鸣器报警，开始报警，以此来提醒主人。如果有人从室内出来，红色发光二极管不亮，蜂鸣器不报警。该报警器的最大特点就是使用户能够操作简单、易懂、灵活；且安装方便、智能性高、误报率低，而且更安全，能满足需要较高级涉保的场所。作品可应用于银行，档案馆等重要场地入口，同时通过程序控制可以添加密码识，别指纹识别等诸多功能。随着现代人们安全意识的增强以及科学技术的快速发展，相信报警器必将在更广阔的领域得到更深层次的应用。开发与调试的过程中，我们遵循由易到难，由简到繁，循序渐进的过程。我们将具体过程分为以下五个步骤进行： (1)：理论准备，重点是各元件应用环境的熟悉。 (2)：将系统划分为键盘输入模块，人员入侵报警模块，密码储