2024年4月26日发(作者：)

文献综述

——基于单片机的红外线遥控电子密码锁

前言

随着现今科学技术的不断发展和人们生活水平的提高。人们对于自身的生命财产安全

意识越来越高。其中，如何进行家庭防盗的问题就越来越突出了。现在大多数家庭还在使

用传统的机械锁来进行防盗 ，传统机械锁由于设计理念的不完善和构造简单。防盗性能

很低，盗窃高手只需要一些小小的工具就能把这些机械锁打开，所以每年被盗事件频频发

生，人们的财产损失非常严重。这就催生了密码锁。密码锁由于其安全性较高、功耗低、

易操作等特点。逐渐别市场所接受。

电子密码锁是其中的佼佼者，相比较其他的密码锁，比如指纹识别、IC卡辨认等。

这些密码锁在安全性上还是比较可行的。但是这些产品主要还是适用于类似保险柜（箱、

门、柜）。如果用于公共场合的话，容易损坏、丢失等。再加上起成比较高，这样就大大

的限制了这类产品的推广。而电子密码锁由于安全性高、操作简单、成本低、适用范围广

等特点，成为这类电子防盗产品的主流。

但是传统的密码锁的不足之处是将操作键盘固定在门上，这就使得用户的操作缺少屏

蔽性。容易泄露同行指令。而遥控密码锁就克服了这种缺陷，它不仅难以被盗用，而且对

其操作具有相当的屏蔽性。

一、国内外研究状况

随着科学技术的不断发展，红外线技术无论是在国内还是国外都已经相当的成熟了，

相比其他的传输方式，红外线传输数据的方法既方便又实惠。而红外线遥控的优点也日渐

突出。它具有控制内容多、抗干扰能力强、低功耗、低成本等优点。将红外线遥控技术用

于电子密码锁系列，会使得电子密码锁的安全性、隐蔽性、操作性更高。因此，红外线遥

控电子密码锁是一种非常理想的门禁系统密码锁。

二、选题意义

由于现在使用的传统锁安全性低，钥匙容易被复制。导致财产和人身安全受到威胁。

而一般的电子密码锁的操作屏蔽性较低，同样也容易被盗窃指令，安全性和实用性也不是

最好的。遥控电子密码锁就克服了这些困难，它的操作屏蔽性很高，不容易被窃取密码。

且操作简单快捷。所以电子遥控密码锁的实用性是非常高的。是非常具有现实意义的。

三、选题目的

通过对单片机技术、红外线遥控技术等的认识。联系实际需求，将所学的知识应用到

现实生活当中去，通过对所学的知识的不断实践改良，使得单片机红外遥控密码锁这个技

术更加能符合现实需求。使得该技术具有更高的可操作性。

四、 红外线遥控电子密码锁的设计要求

(1)为提高电子密码锁的安全性和防盗性,电子显示屏上以“*”显示密码。

(2)电子密码锁的密码为8位阿拉伯数字。

(3)当密码正确时，绿灯亮。错误时会以声光报警，输入密码界面显示为“Current

Password”，密码错误时显示“Warning Password error”.

(4) 实现输入密码错误超过限定的三次电子密码锁定。

(5) 红外遥控键盘其中包括0-9的数字键和4个功能键

(6) 本产品具备报警功能，当输入密码错误3次时蜂鸣器响。

(7) 密码可以由用户自己修改设定，修改密码之前必须再次输入密码，在输入新密码

时候需要二次确认，以防止误操作 。

五、红外遥控密码锁的方案选择和论证

5.1单片机的选择和论证

方案一：核心器件选择89C51单片机，此单片机是一种可编程可反复擦除1000次

且内部只具有4KB 字节存储空间的只读存储器,电压工作范围4.0～5.5V,但能够适应于3V

的超低压状态下工作,而且与MCS-51产品指令系统完全兼容。由于在实际电路设计中与

仿真情况有很大的差异，需要对电路进行多次调试，在此过程中由于89C51不具备ISP

在线编程功能, 无法体现单片机程序修改无需从工作环境中剥离的优势，导致每次使用都

需要插拔芯片，容易对芯片造成损坏，同时对电路板造成损坏，所以不选用89C51单片

机。

方案二:核心器件采用AT89S52单片机,此单片机兼容89C51的指令集和管脚，具有

8K在线系统可编程FLASH ROM，片上FLASH支持在线编程和传统方式编程，优点是

当在对电路多次进行调试时，由于程序问题或者需要在原有电路基础上新增功能时候，芯

片无需多次对进行插拔，可以直接通过相关软件进行下载，所以可以更好的保存数据，避

免芯片损坏，所以选择采用AT89S52作为主控制系统核心器件。

5.2显示模块的选择和论证

方案一：LED数码管是七个发光二极管组合在一起，经过专门的封装，组成的元器件。

发光二极管的压降为1.8V左右，组成数码管后分为共阴极和共阳极两类数码管。数码管

常用来显示十六进制数的各个数字和字符，内部封存有专门的电路引线，控制LED数码

管的各段和公共电极。在数码管选定的段由外部控制驱动电路加上电压时，加压后的段发

光二极管被点亮，由各个段之间互相配合形成我们想要的字样。驱动电路的设计方式灵活

多变，一般使用静态和动态两类。静态驱动过程中每一段都需要占用一个单片机I/O端口，

优势在于驱动程序简单易懂，显示亮度高，不足之处在于占用太多单片机端口，影响其他

电路功能，解决方法使用外部译码器进行驱动，但增加了硬件成本。动态驱动相对静态驱

动而言，占用单片机的I/O较少，功耗低，但是想要得到稳定无闪烁的效果，对于数码管

的扫描速度有了更高的要求，同时显示功能单一等条件限制了本次多功能电子钟不采用

LED数码管进行显示。

方案二：LED液晶显示器同样是使用发光二极管芯片构成，不同之处在于它是一种独

特的光学结构。光学结构含有不同的发光段和发光点，这些发光段和发光点能够通过驱动

显示字符形成LED液晶显示器。又因为发光强度由各段正向电流决定，电流不同，发光

强度不同。不仅能够在低压环境下工作，功耗低显示屏可以续航较长时间，而且显示功能

多样，例如笔记本电脑显示屏可以显示文字，图形等内容。不足之处在于用在多功能电子

钟上性价比不高，不利于节约成本，所以本次不采用LED显示屏。

方案三：LCD1602液晶显示屏的内部自带存储器，储存英语字母、数字、符号等

160个不同的字符图形，由固定的二进制代码表示每一个字符，需要使用时可以直接调用

或者自编字符。LCD1602只能识别ASCII码，使用时需要将其他数制转化为ASCII码。

同时LCD1602液晶显示屏具有强大的显示功能，可以通过驱动电路方便的显示多样内容。

在性价比方面比LED液晶显示屏高，价格低廉而且显示清晰，更加符合本次设计的需求，

故选择LCD1602液晶显示屏当作显示电路模块的显示器

5.3键盘模块的选择和论证

方案一：采用编码键盘，通过硬件电路产生被按按键的键码和选通信号脉冲，通过脉

冲产生中断请求信号发向单片机，单片机执行相关键盘功能，使用方便，软件程序简单，

硬件电路较为复杂，单片机使用很少，所以不采用本方案。

方案二：采用非编码键盘中的矩阵式键盘，键盘电路连接复杂，单片机I/O利用率高，

可以采用扫描法和线反转法对键盘进行控制，按键多，每个按键单独控制一个电路，可以

重复使用按键，适合本设计的设计要求。故选择矩阵键盘为本设计的设计键盘。

六、小结

本系统以单片机AT89S52芯片为核心部件，利用红外通信技术，并配合一套独特的

软件算法实现了红外信号传输、密码开锁、密码修改、LCD显示、键盘扫描等功能，使用

单片机制作的电子锁具有软硬件设计简单，易于开发、成本低、安全可靠和操作方便等特

点。并可以在密码泄露的情况下随时修改密码，有一定的实用性。可用于住宅、办公室、

车库等地方，

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