基于單片機的紅外遙控密碼鎖方案設計與實現

1 引言

　　根據用戶的要求和需要，主要為了解決當前市場上無遙控密碼鎖的問題，以提高門禁系統的可靠性和安全性，適應市場需要而設計的該紅外紅外遙控密碼鎖系統。該系統具有普通電子密碼鎖功能的同時，還增加了遙控功能。該鎖采用6位數作為密碼，總密碼組有106組，完全滿足用戶對密碼安全性高的要求。該系統具有較強的實際應用價值，所涉及的技術包括：紅外載波數據傳輸技術、單片機控制技術、紅外遙控系統編碼及譯碼技術、電路設計與演示板制作技術等。

　　2 系統硬件設計與實現（單元電路設計）

　　2.1 硬件結構圖：

　　系統以單片機AT89C51RC為核心。系統結構框圖如圖1所示。本系統的功能設計目標應該包括以下幾個方面：紅外發射功能模塊，紅外線接收轉換模塊、單片機模塊、蜂鳴器報警功能模塊、LED數碼管顯示模塊、按鍵功能模塊，開鎖功能模塊等。下面詳細介紹一下各單元的硬件電路和實現的功能。　

　　 圖1　紅外遙控密碼鎖硬件結構圖

　　2.1.1電源部分設計

　　本系統的電源部分使用LM7805芯片進行穩壓后提供單片機5V的電壓。其電源部分電路的設計如圖2所示。

　　圖2 紅外遙控密碼電源部分的電路原理圖

　　該電源部分電路，使用四個1N4004二極管構成整流橋，可以輸入直流或是交流9V電源，然后再通過7805穩定到5V供單片機工作。固定式三端穩壓電源7805是由輸出腳Vo，輸入腳Vi和接地腳GND組成，它的穩壓值為+5V，它屬于LM78XX系列的穩壓器，輸入端接電容可以進一步的濾波，輸出端也要接電容可以改善負載的瞬間影響，電路的穩定性也比較好。　2.1.2 紅外接收頭部分和LED顯示部分設計

　　紅外信號接收部分是使用KS38BL紅外接收頭實現的，其電路如圖3所示。　圖3是紅外線遙控器信號接收頭的簡易電路，它可接收載波頻率從33~57KHz的遙控器信號。100Ω電阻起到限流的作用，470uF電容濾波減少干擾。以邏輯筆接觸紅外線接收模塊的信號輸出端（OUT），便可以偵測當按下紅外線遙控器某一按鍵時，紅外線數字信號的發射。若有發射紅外線數字信號則經過紅外線接收模塊取出數字信號數據，邏輯筆脈沖LED便會閃動。這樣可以檢測到當前有沒有紅外信號發射最簡單的方法。

　　圖3 紅外線接受部分

　　如圖4所示，系統的顯示是使用MAX7219實現的8位穩定靜態顯示，MAX7219是串行共陰極數碼管動態掃描顯示驅動芯片，僅使用3線串行接口傳送數據，可直接與單片機接口，用戶還可以方便地修改其內部參數以實現多位LED顯示，因此可以方便地使用單片機的串口送出顯示數據，并且其占用的時間少，方便編程及對信號的檢測。

　　圖4　利用MAX7219設計顯示部分