单片机串行通信原理方案设计毕业论文目录第一章绪论1.1课题背景………………………………………………………………1.2市场潜力………………………………………………………………第二章方案设计2.1 设计思路………………………………………………………………2.2 系统结构………………………………………………………………2.3 单片机串行通信原理…………………………………………………2.4 红外通信原理…………………………………………………………第三章器件介绍3.1 STC89C52介绍…………………………………………………………3.2 LCD1062介绍……………………………………………………………3.3 AT24C02介绍……………………………………………………………第四章硬件设计4.1 总体方案设计…………………………………………………………4.2 本机电路设计…………………………………………………………4.3 遥控器部分……………………………………………………………第五章软件设计5.1 本机部分锁程序的流程图………………………………………………5.2 红外遥控部分发射程序的流程图…………………………………………….5.3 仿真分析………………………………………………………………第六章实物焊接…………………………………………………………….第七章总结…………………………………………………………………致谢参考文献附录、第一章绪论1．1 课题背景时代在进步，原先的安全锁有很多破解的方法被不法分子所掌握。

面对这一问题，人们迫切需要更加安全的手段。

好在，人们的科技水平发展迅速。

尤其是电子技术领域的发展，造就了各种高科技锁的诞生。

本设计的研究项目是利用红外原理来实现具有远程控制能力，电子类密码锁。

由于，此密码锁以单片机为核心，具有可编码性，编码数量很大，使得其很难被随意破解，相较传统的密码锁安全性有了极大的改善。

在中国，电子密码锁的发展还处于初级阶段，由于成本问题，按键式密码锁依然是市面上的主流产品。

但是红外遥控技术却可以在很多人们无法生存的高危环境中发挥总要作用，使得红外遥控电子密码锁必将成为未来很大一段时间，人们中意的密码锁。

在科学技术不断发展的今天，随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗变得越来越来重要。

传统的机械锁由于其构造简单，容易被不法分子恶意破解。

单子锁由于其性高，使用灵活，安全系数高，受到广大用户的喜爱。

本设计以单片机STC89C52作为密码锁的核心部件，分为主机部分与遥控器部分。

根据51单片机之间的串行通信原理，利用红外线来传输，便于对密码信息的随机加密和保护。

采用红外线相对机械锁和键盘输入的电子密码锁具有很多优势。

红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。

本设计的红外遥控密码锁可以实现密码输入真确的解锁功能，密码输入错误报警功能，以及短距离遥控功能和密码修改功能等。

软件设计采用自上而下的模块化设计思想。

测试结果表明本设计各项功能均达到本设计的要求。

1.2 市场潜力密码锁的发展，从早期机械密码锁，到电子密码锁，再到高科技的红外遥控密码锁，经历了一段历程。

随着人们对自身安全越来越关注，更好的安全密码锁无疑会越来越成为大众的必须品。

本设计研究的这类红外电子密码锁，其涉及的技术有，电子光学，通行，计算机，机械等。

由于其各方面优秀的性能而逐渐成为当代人士的喜爱，可以说安全又可靠。

譬如，银行业，大型工厂企业，智能化社区，家庭等等地方。

近年来，随着人们财富的积累，生活水平的提高，人们更加愿意为自己生活质量的提高做出付出。

红外密码锁正可以满足人们这种享受快捷生活方式的想法，也必将受到越来越多人的接受，固其前景非常乐观。

1.3 论文的主要工作课提主要通过硬件和软件两大方面的研究来完成。

硬件方面除了解决应用51单片机为核心来实现电子密码锁解锁等功能，还要解决红外遥控系统的编码解码。

本设计的红外遥控发射器直接采用市场上有出售的成品遥控器，部芯片为WD6122。

采用这个芯片的遥控器非常普遍，容易买到且价格实惠。

所以在红外遥控系统的实现主要在了解红外遥控器的编码上。

在软件方面，需要使系统具备基本的密码修改，开锁功能，蜂鸣器报警，LCD显示等功能。

同时为了预防认为多次试探密码和增加破解难度，也有必要在程序上实现。

第二章方案设计2.1设计思路本设计要求研究制作的密码锁，用到了STC89C52单片机。

此款电子密码锁包括有本机部分与红外遥控部分。

单片机上通过c语言编程来实现主机和红外遥控开锁等功能。

本机部分，通过主板上面的按键来实现解锁，并在液晶显示器上面显示。

通过c语言编码控制按键后对单片机接口的操作来实现密码的输入，修改等功能，最后对比密码，来控制电磁锁的开关，以及报警器的操作。

红外遥控部分，当遥控器进行按键操作时，便会发出中断信号，中断信号被本机上的红外接收器所接收。

然后通过串行口将中断指令发送向单片机，随后，单片机对信号进行解码得到原始信号。

最后将信号同原来所设定的密码数字相互比较看看，如果能够相互吻合，就可以实现解锁，如果不能就无法解锁。

2.2系统结构此红外遥控密码锁共分主机部分和遥控器部分。

主机部分包括，核心部件STC89C52,矩阵键盘，液晶显示器，继电器（报警器），复位电路，红外接收器，峰鸣器，等其图如下2.3 单片机串行通行原理CPU与外部设备之间的信息交换，可以被称之为“通信”。

通信的分类方式有两种：串行通行与并行通信。

而本设计所用的正是第一种通信原理，其图下所示：串行通信则能分为异步以及同步这两种，本设计将会用到的传送方式是异步传送。

其字符帧格式如下：由这字符帧格式的图能看明白，每个字符都包括4个部分：（1）起始位：即0信号，占一位。

（2）数据位：紧接起始位后。

因为是串行通信，所以与数据的位数成比例，因此随需要来决定数据的位数。

（3）奇偶校检位：数据之后，且就占一位。

在信息的发送过程中，其有很大的用处，可以检验传送过程中是否出现了错误。

（4）停止位：表示一个字符已经结束。

2.4 红外通信原理红外线，波长为0.76um——1.5um。

由于，当前红外发射和接收的器件所发光和受光的峰值位0.8um——0.94um，同红外线光谱可以匹配，因此能获得好的传输效率同时有相当高的可靠性。

因此，红外线经常被用以短距离通信载波，例如红外遥控器。

而接收部分，则是，利用光学的装置与红外探测器来接收。

由这两部分组成了红外线作用的通信系统。

红外通信的原理：先发射端将基带的二进制信号进行调制成脉冲串信号，然后由红外发射管发出。

调制的方法常用的有两种，有通过脉冲宽度和通过脉冲串之间隔的。

本设计使用通过脉冲宽度来实现调节的脉宽调制即PWM。

本设计用。

到了遥控器，当遥控器按。

键按下去时，就有遥控码发出，不同的按键所发射出的遥控编码也是不一样的。

这里的遥控码的作用就是用到了脉宽调制相关的串行码。

图如下：下面来看看如何来将二进制码完成调制，我们用到的单片机可以实现调制的功能。

通过编码可以生成新的二进制信号，然后因为这里需要用到间断的脉冲信号来实现发射，而且因该选择38khz的频率最为合适。

遥控器上面有一个可以向外面发射红外波的二极管，下面就是编码的二进制图：遥控器部采用的是32的二进制编码，由其置的单片机可以完成一系列的二进制的组。

未来识别不同的遥控器来接收不同的红外线波，需要为每一款遥控器设定一个识别码，并且同一定为16位的。

下面来看看遥控所发出的特定的数据的波形图：当按键被按下超过36ms时，振荡器使得芯片激活，于是发射出108ms编码脉冲。

其中包括引导码，结果码，高8位地址码和低8位地址码，8位数据码以及8位数据的反码。

当按下超过108ms，发射的代码有起始码和结果码。

其中引导码，结果码波形图如下：第三章器件介绍3.1 STC89C52介绍有本设计的题目是要求用STC89C51单片机，然而在本人编写的程序时，发现存可能会不够，所以改成用存更大的同一系列单片机的一种，也就是STC89C52。

当然这两者的功能是完全一样的对设计没有影响。

因为其带8k字节，可以满足编程容量的需求下面来简单介绍一下这款单片机，这个器件是本设计最为总要的。

此种单片机的引脚图如下：下面介绍各引脚的功能：GND：接地Vcc：电源电压P0 ：这个端口有8个引脚，就是P0.0～P0.7。

P0口每一位包含了一个输出的锁存器，两个三态缓冲器，一个输出驱动电路以及一个输出控制电路。

在没有外扩存储器的时候，可以用来当作I/O应用。

他需要外接一个上拉电阻。

P1 ：P1口为一个带。

着部上拉电。

阻且是8位的。

双向I/O接。

口，P1输出的缓。

冲级可以驱。

动4个 TTL 逻辑。

门电路。

在对端口。

写“1”的时候，由上拉电。

阻将端口拉至高电平，并且可以作。

为输入口。

在其作为输入口的时候，由于存在上拉电阻，导致某。

个引脚在被外部的。

信号拉低时会出现输出一个电流，并且在Flash。

编程以及程序校。

验的时候P1。

接收低8位地址。

P2 ：P2口是带有。

部上拉电阻。

且8位的双向。

I/O接口，在P2输。

出的缓冲级。

可以驱动 4 TTL 。

逻辑门电路，在对端。

口写“１”时，部上拉电。

阻作用使得。

端口被拉到高。

电平，并且可以作为。

输入口使用。

在其当输入。

口使用的时候，由于部上。

来电阻，使得某个应交因。

外部的信号而拉低。

从而产生一个。

电流输出。

而且在访问外。

部的程序的存。

储器时或者１６位。

地址外部数据的。

存储器的时候，P２的口线上的容，在这一整个访问的时候不会改变，：Flash的编。

程与校检的时候，P２也是接收高。

位的地址以及其。

他的控制信号。

P３：P３是一组。

部带有上拉电阻。

的且也是８。

位的双向I／Ｏ口，P３口的输出缓。

冲级可以驱动４。

TTL的逻辑门电路。

P３接口不仅可以。

当作一般I／O 口线以外，还有另一更。

重要的功能：接收一些用在。

Flash闪速存储器编程以。

及程序校验上的控制信号。

RST：也就是复位输入接口。

在振荡器开始。

工作的时候，RST的引脚会。

出现两个机器周期。

之上的高电平来使。

得单片机开始复位。

由于WDT的。

溢出会使得引脚有。

高电平输出，通过设置SFR AUXR 里面的DISRTO 位来实现打开和关闭等功能。

其中，当DISRTO位出现省缺时，RESET会输出高。

电平的打开状态。

ALE／PROG：在访问数据存。

储器和外部的。

程序存储器的时候，这里ALE会输出脉冲产生锁。

定地址低８位的作用。

就算不去访。

问外部的存储器，ALE 仍然会以时钟的震荡频率１／６来输出特定的正脉冲信号。

所以他可以对外面输出时钟和定时的作用。

PSEN：在STC89C5。

2通过外部的程。

序存储器取得。

指令的时候，每一个机器周期都会有。

两次PSEN发挥效用，也就是说会产生。