红外电子密码锁

1、浙江工业大学信息工程学院 陶勇 王铭 汪建峰红外电子密码锁 信息工程学院： 陶勇 王铭 汪建峰 1 摘要 本系统采用单片机作为本设计的核心元件，利用红外线遥控原理和单片机串行发射、接处等功能而设计的一款有本机开锁和遥控开锁的电子密码锁。本文介绍密码锁的总体功能，基本功能设计，基于红外遥控原理的遥控发射电路设计，本机键开锁原理，红外遥控开锁原理1.1 背景和应用 电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。红外线遥控光遥控利用窄角度的光传输密码，优点是传输信息量可以很大、速度极快、人眼识别不出来，又无法在光路径上（操作者与电子防盗锁主

2、体之间）以仪器捕获信号试图复制，因此保密性极高。目前的技术水平和市场认可程度看，使用最为广泛的是键盘式电子密码锁。传统的键盘式密码锁由于其构造的简单，但是有简单，易操作的的特点。本项目把光遥控的优点和键盘式密码结合在一起，扩大了功能，可以遥控开锁，提高了保密性和通用性，不易被获知密码。应用以芯片为核心，通过编程来实现的密码锁性价比较高。 其性能和安全性已大大超过了机械锁，特点如下： 1、保密性好,编码量多,远远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零。  2、密码可变。使用者可以经常更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降。3、误码输入保护。当输入密码多

3、次错误时，报警系统自动启动。 本项目若研制成功，电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高。可以用在家用防盗门上，亦可用于办公场所，用于出租屋和公寓房、寝室等防护方面，还可广泛运用于宾馆、酒店的客房，也可用于公寓楼大门进出。1.2作品基本思路，技术关键和主要技术指标设计思想：本项目采用单片机8051作为本设计的核心元件，利用红外线遥控原理和单片机串行发射、接处等功能而设计的一款有本机开锁和遥控开锁的电子密码锁。项目的技术关键：（1）红外发射电路的时序与编码的转换（2）遥控信号的单片机软件解码。（3）密码修改时数字输入的成功与丢弃。（4）红外发送接收的硬件搭建。主要技术指标：（1）能实现遥控

4、开锁，遥控距离810m。（2）具有修改密码、加密和较强的抗干扰能力。（3）密码输入出错能立即报警。（4）能实现开锁模式的修改：本机键盘开锁与红外解锁的选择。2 系统各部分的原理与设计2.1 系统总框图2.2 密码锁的基本功能描述和设计原理-硬件部分2.2.1 密码选择：将编好的密码程序存储在EPROM中，使用者通过密码选择键-8051中的P1.5口上的按键进行选择，具体操作过程如下：首先按一下P1.5口上按键,然后再逐步输入号码,最后按”#”号确信即可.比如现在使用者要是选择了57618这组数字作为密码,则使用者只有首先按一下P1.5上的按键,接着在本机键盘上一一输入5、7、6、1、8、之后再

5、按“#”号键即表示密码被设置好了，那么下次使用者只要键入这组数据即可开锁。本设计中编入了两密码即：57618和81675。当然还可根据需要在EPROM中存入更多的密码供选择。2.2.2 密码输入有效显示：为了帮助使用者确信是否有键按下，特在电路中设置了模拟显示电路；而为了防止密码外泄；显示时，并不是显示使用者按下的数字符号-而是以发光二极管的亮灭来提醒使用者是否有键按下。有键按下，发光二极管亮0.5秒，没有键按下，发光二极管灭。这样既巧妙地提醒了使用者又保护了使用者密码，此本设计可靠性优点之一。2.2.3 当使用者键入正确密码后，再按确认键-“#”号，便会自动开锁。但使用者键入密码时应注意：数

6、字与数字之间的间隔时间为3秒，例如密码为57618，当键入第一个数字5后应在3秒内键入第二个数字7，否则，就会视为无效。如果键入完密码后不按“#”号，系统会当做放弃开锁处理。2.2.4 密码错误报警： 当使用者键入错误密码时，系统就会报警，由扬声器发出5秒报警声。当连续三次出现密码错误时，则系统会长期报警不止。这时必须按复位方可停止。乃安全可靠性能之一2.2.5 遥控开锁： 当此锁用于私家车库或仓库时，使用者可以不上车，只要手执遥控器，键入正确密码，便会自动开锁；如果密码错误，同样也会报警。这是本设计优越性能之三。2.3红外线遥控2.3.1 红外遥控原理红处线发射/接收控制电路均采用8051单

7、片机来实现，电路简单，输出控制方式可选择，实用性强。体工作过程如下： 发射时：如图（A）， 首先，将从串行发射口P3.1送出的数据反馈到P1.1口时行内部调制,再从P1.2口送出,再经过红外发射二极管发射出去,发射距离为10m 接收时:如图（B），采用与发射击队配套的红外接收头,将发射出的数据接收后送到串行口 P3.0中,再由系统进行确认接收数据是否与发送数据是否相符,相符则开锁,以发光二极管D2亮来表示，不相符则放弃，以发光二极管灭来表示2.3.2 遥控发射电路设计遥控发射电路利用了通用的红外发射管,如图（A）所示 图 （A）2.4本机键开锁的工作原理 本机键开锁电路如图（B）所示,8051

8、作为本电路的核心,P0口与P1.0 P1.1 P1.2外接本机键盘,P3.0口外接爱控接收头,P1.3口外接报警信号放大器,用来放大报警信号,驱动扬声器,P1.7口外接开锁电磁驱动电路,P1.5外接密码选择键,EPROM内存有两密码,P2.0口用发光二极管显示按键是否按下,本电路由遥控发射击队器、接收器、键盘、显示器组成，本机采用了10个按键，作为密码输入键，同时也采用了遥控器开锁。有以下功能：2.4.1当没有接收到遥控信号时，这时由键盘输入密码，当5位有效密码输入正确时按“#”号确认，P1.7口输出高电平使电磁锁动作,完成开锁,同时,电路进入延时状态,延时5秒钟后,电路将自动恢复到初始闭锁状

9、态.2.4.2当5位有效密码输入正确,但没有按”#”号键确认时,这时电路将自动放弃,恢复到初始和闭锁状态.2.4.3在输入5位有效密码时,必须按照先后序输入,如顺序错误或密码不对时,这时若不按”#” 号确认,将无法开锁,并同时发出5秒钟的报警信号,用以提醒使用者. 图（B） 2.4.4若连续3次输入错误,系统会长时间报警,这时必须按复位键恢复到初始化状态. 2.4.5输入密码时,首位密码正确输入后,电路将开始自动计时,每位密码数之间的输入间隔应在3秒内.否则将输入超时处理,系统自动放弃,恢复到初始状态.2.5遥控开锁的工作原理当选择遥控开锁时,本机键便会被封锁.这时,使用者手执遥控器按下图（A）805上的P1.0口上的按键时,便有数字从8051 的P1.2口发出,发送的过程如下:先将从P3.0送出5FH,然后将5FH反馈到P1.1口进行内部调制,调制的规则是”0”电平调制,”1”电平不调制,最后将调好的数