隨著社會(huì)科技和人們的生活水平的提高，家庭防盜問(wèn)題變得尤為突出。傳統(tǒng)的機(jī)械鎖因其構(gòu)造簡(jiǎn)單，被撬事件屢見(jiàn)不鮮。鍵盤(pán)輸入式電子密碼鎖因需要記憶和輸入密碼而使開(kāi)鎖變得繁瑣。紅外密碼鎖以紅外光作為信息媒體，不需要鎖孔，堅(jiān)固耐用，可實(shí)現(xiàn)一鍵遙控開(kāi)鎖、上鎖，該類(lèi)鎖具因其安全性高，性?xún)r(jià)比高，使用方便、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，越來(lái)越成為家居用戶(hù)防盜門(mén)鎖具的理想選擇。
防盜門(mén)用紅外遙控密碼鎖的研制
系統(tǒng)基本組成及工作原理
1.1 系統(tǒng)基本組成
系統(tǒng)以單片機(jī)STC89C52作為密碼鎖監(jiān)控裝置控制核心，分為主機(jī)（鎖）和從機(jī)（鑰匙）兩部分，各部分基本組成框圖如圖1、2所示。鎖控制器部分由單片機(jī)、鍵盤(pán)模塊、液晶顯示模塊、E2
PROM存儲(chǔ)器、紅外收發(fā)模塊、報(bào)警及開(kāi)鎖電路等組成。鑰匙部分由鍵盤(pán)模塊、E2
PROM存儲(chǔ)器、紅外收發(fā)模塊等組成。鎖和鑰匙組成上下位機(jī)，利用單片機(jī)的串口和紅外傳輸實(shí)現(xiàn)鑰匙信息在主機(jī)上的認(rèn)證注冊(cè)、鑰匙密碼修改等功能。鑰匙采用三鍵設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形小巧。
1.2 系統(tǒng)工作原理
鑰匙和鎖的初始密碼設(shè)為000000。（密碼位數(shù)為六位），打開(kāi)鑰匙的電源開(kāi)關(guān)，紅色電源指示燈亮。使鑰匙的發(fā)射管靠近并盡量對(duì)準(zhǔn)主控器的接收管，按下“開(kāi)”鍵，繼電器吸合（代表開(kāi)鎖）；按下“關(guān)”鍵，繼電器斷開(kāi)（代表上鎖）；按下“修改鍵”按照液晶提示可同時(shí)完成鎖控器和鑰匙的密碼修改。按下反鎖鍵可實(shí)現(xiàn)反鎖功能。
上電后，鎖控制器處于上鎖狀態(tài)，顯示屏顯示鎖的當(dāng)前狀態(tài)。將鑰匙靠近鎖控制器，按下開(kāi)鎖（或上鎖）鍵，鑰匙控制器會(huì)讀取存儲(chǔ)在鑰匙E2
PROM存儲(chǔ)器里的密碼，該密碼以頭碼+密碼+尾碼的格式通過(guò)紅外發(fā)射模塊發(fā)出，鎖控制器接收該密碼后存儲(chǔ)在鎖的E2PROM存儲(chǔ)器里，從鎖控制器的E2PROM存儲(chǔ)器里讀取密碼,所讀密碼與接收到的密碼比較，如果密碼一致則執(zhí)行相應(yīng)開(kāi)鎖動(dòng)作或上鎖動(dòng)作（執(zhí)行何種動(dòng)作取決于尾碼），如果不一致，則液晶顯示Error，鎖不動(dòng)作。
系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2.1 鎖控制器電路設(shè)計(jì)
利用單片機(jī)的P2口擴(kuò)展一個(gè)4×4的矩陣鍵盤(pán)；單片機(jī)的P3.0,P3.1分別接紅外接收模塊和紅外發(fā)射模塊；單片機(jī)的P0口作液晶數(shù)據(jù)口線(xiàn)，P1.0-P1.2作液晶的控制口線(xiàn)；P1.7控制繼電器驅(qū)動(dòng)鎖的開(kāi)啟。
2.2 鑰匙控制器電路設(shè)計(jì)
鑰匙的E2
PROM存儲(chǔ)器和紅外收發(fā)模塊的電路設(shè)計(jì)與鎖控制器的相應(yīng)電路設(shè)計(jì)相同。鑰匙采用開(kāi)鎖、上鎖、修改密碼三鍵設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形小巧。三個(gè)獨(dú)立按鍵分別接單片機(jī)的P3.4-P3.6，三個(gè)按鍵的輸出相與后接單片機(jī)的外部中斷0，按鍵工作于中斷方式。
防盜門(mén)用紅外遙控密碼鎖的研制
系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
3.1主程序設(shè)計(jì)
主程序采用分支結(jié)構(gòu)，以狀態(tài)號(hào)標(biāo)識(shí)系統(tǒng)所處的狀態(tài)。在上電初始化后即進(jìn)入狀態(tài)號(hào)的輪詢(xún)掃描，狀態(tài)號(hào)的值決定了分支程序的入口。其中分支程序分別為：常態(tài)上鎖（狀態(tài)號(hào)為0），常態(tài)開(kāi)鎖（狀態(tài)號(hào)為1），反鎖狀態(tài)（狀態(tài)號(hào)為2），紅外接受狀態(tài)（狀態(tài)號(hào)為3），修改密碼狀態(tài)（狀態(tài)號(hào)為4）。
3.2 功能子程序設(shè)計(jì)
3.2.1 紅外發(fā)射模塊
紅外發(fā)射模塊利用單片機(jī)的UART的數(shù)據(jù)發(fā)送口，以串口通信方式將頭碼+密碼+尾碼發(fā)送出去。發(fā)送程序：
3.2.2 紅外接收模塊
紅外接收模塊利用單片機(jī)的UART的數(shù)據(jù)接收口工作于中斷方式。CPU接收第一字節(jié)后檢測(cè)是否為頭碼，如果是頭碼則接收并存儲(chǔ)后續(xù)的7個(gè)字節(jié)，否則丟棄。
3.2.3 系統(tǒng)密碼的修改
(1)只修改鎖控制器密碼 按下鎖控制器的密碼修改鍵后，液晶提示：”Input Old Code:”,輸入舊密碼后按下確認(rèn)鍵，鎖控制器核對(duì)密碼是否正確，正確則允許修改密碼，錯(cuò)誤則返回原來(lái)的狀態(tài)。
(2)鎖和鑰匙密碼同時(shí)修改 將鑰匙靠近鎖控制器，按下鑰匙密碼的修改鍵，按提示：”Input Old Code:”,輸入舊密碼后按下確認(rèn)鍵，如果密碼正確，則允許修改；否則不允許修改。鑰匙密碼修改后，鎖控制器會(huì)通過(guò)紅外發(fā)射模塊將該新密碼發(fā)給鑰匙。鑰匙接收后將其存入E2
PROM存儲(chǔ)器，然后再?gòu)腅2PROM存儲(chǔ)器里讀取出來(lái)發(fā)給鎖控制器以便確認(rèn)。鎖控制器接收后和剛剛發(fā)出的密碼比較，如果一致則提示密碼修改成功。
防盜門(mén)用紅外遙控密碼鎖的研制
結(jié)束語(yǔ)
系統(tǒng)以單片機(jī)STC89C52芯片為核心部件，利用紅外通信技術(shù)、單片機(jī)串口通信技術(shù)配合，實(shí)現(xiàn)了紅外信號(hào)傳輸、信息幀編碼、密碼存儲(chǔ)與核對(duì)等功能，系統(tǒng)設(shè)計(jì)硬件線(xiàn)路簡(jiǎn)單，充分利用軟件編程方便靈活的特點(diǎn)，滿(mǎn)足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。該紅外遙控電子密碼鎖操作簡(jiǎn)單，給用戶(hù)提供了友好的操作界面，開(kāi)鎖上鎖簡(jiǎn)單快捷，修改密碼操作方便，實(shí)現(xiàn)了即買(mǎi)即用。系統(tǒng)體積小，成本低，功耗低，使用普通堿性電池供電，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)可繼續(xù)降低成本，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
