基于AT89C52的紅外線電子鎖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

何乙琦

[摘 要] 研究基于單片機(jī)技術(shù)的紅外線電子鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題。運(yùn)用案例分析法，以設(shè)計(jì)自動(dòng)停車(chē)紅外線電子鎖系統(tǒng)為例，基于AT89C52單片機(jī)技術(shù)，從需求分析、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)以及軟件實(shí)現(xiàn)方面，優(yōu)化設(shè)計(jì)紅外線電子鎖系統(tǒng)。通過(guò)AT89C52單片機(jī)技術(shù)，可以提高紅外線電子鎖系統(tǒng)的利用效率，還可以實(shí)現(xiàn)信息加密與各種功能擴(kuò)展，提升系統(tǒng)靈活性，保密性強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)效益。

[關(guān) 鍵 詞] 單片機(jī)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；紅外線；電子鎖

[中圖分類(lèi)號(hào)] U463.85+4 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2018）20-0109-01

在設(shè)計(jì)紅外線電子鎖系統(tǒng)中，應(yīng)用AT89C52單片機(jī)技術(shù)，不僅使紅外線電子鎖系統(tǒng)的保密性強(qiáng)，靈活性高，還具有很廣的適用范圍，可以在實(shí)踐中推廣應(yīng)用該紅外線電子鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

一、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

1.紅外線檢測(cè)功能：可以將紅外線電子鎖系統(tǒng)安裝在小區(qū)、停車(chē)場(chǎng)或是房間的入口和出口位置，以檢測(cè)出入大門(mén)時(shí)的紅外線信號(hào)[1]。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，可以基于單片機(jī)處理基礎(chǔ)，使用2組紅外線發(fā)射對(duì)管，當(dāng)系統(tǒng)紅外線檢測(cè)模塊檢測(cè)到紅外線發(fā)射信號(hào)后，對(duì)檢測(cè)的信號(hào)進(jìn)行處理，并控制電子鎖的開(kāi)、關(guān)操作。

2.單片機(jī)控制功能：采用AT89C52單片機(jī)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)紅外線電子鎖系統(tǒng)，可以通過(guò)檢測(cè)紅外線信號(hào)，經(jīng)AT89C51單片機(jī)處理紅外光譜電信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電子鎖系統(tǒng)的操作，或是開(kāi)鎖。

3.報(bào)警功能：基于單片機(jī)技術(shù)，設(shè)計(jì)紅外線電子鎖系統(tǒng)，可以對(duì)檢測(cè)到的紅外線信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)處理，若是信號(hào)不符合電子鎖開(kāi)啟標(biāo)準(zhǔn)或給出信息提示或是在操作一定開(kāi)啟次數(shù)后給出報(bào)警提示，確保提升系統(tǒng)運(yùn)用安全。

二、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

在紅外線電子系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)部分，基于紅外遙控信號(hào)發(fā)射電路部分，主要由紅外接收三極管、二極管以及硅光電池組成，確保運(yùn)用紅外發(fā)光二極管調(diào)制紅外光波[2]。在系統(tǒng)這部分硬件設(shè)計(jì)中，可以將電子鎖紅外發(fā)射器發(fā)射出的紅外光及時(shí)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，還可以將電信號(hào)發(fā)送到后置放大器中，經(jīng)系統(tǒng)處理后控制電子鎖開(kāi)、關(guān)。

在系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)部分，對(duì)接收電路部分，可以接收已調(diào)制的編碼指令信號(hào)，然后經(jīng)解調(diào)電路，將指令編碼信號(hào)解調(diào)成編碼信號(hào)。再通過(guò)系統(tǒng)中的指令譯碼器對(duì)編碼指令信號(hào)譯碼，并驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的硬件電路，操作執(zhí)行紅外線電子鎖的開(kāi)、關(guān)指令。

本設(shè)計(jì)的紅外線電子鎖系統(tǒng)中，基于單片機(jī)技術(shù)，在系統(tǒng)發(fā)射部分采用成品遙控器來(lái)發(fā)送紅外線電子鎖控制信號(hào)。

在單片機(jī)技術(shù)支持下，設(shè)計(jì)紅外線電子鎖系統(tǒng)中，運(yùn)用紅外一體化的PC838接收頭，其接收距離為15 m，可以接收小功率發(fā)射管內(nèi)發(fā)射出的紅外電子鎖信號(hào)。本設(shè)計(jì)采用的是USB接口，可以為整個(gè)紅外線電子鎖系統(tǒng)適配供電，確保可以使設(shè)計(jì)好系統(tǒng)的電源部分有穩(wěn)定性，并且還可以節(jié)約系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本，提升系統(tǒng)運(yùn)行中電量的穩(wěn)定性。

設(shè)計(jì)基于AT89C52單片機(jī)技術(shù)的紅外線電子鎖系統(tǒng)，具備抑制人體輻射波長(zhǎng)之外紅外光線干擾與可見(jiàn)光干擾功能，應(yīng)用AT89C52單片機(jī)芯片作為紅外線電子鎖工作處理器的核心芯片。同時(shí)，也會(huì)外接一些熱釋電紅外線傳感器，可以被動(dòng)式地探測(cè)紅外線信息，探測(cè)出人體非接觸方式觸發(fā)系統(tǒng)后的紅外輻射，并可以將紅外線信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)。設(shè)計(jì)單片機(jī)技術(shù)的紅外線電子鎖系統(tǒng)中，運(yùn)用AT89C52單片機(jī)，處理接收頭輸出的電平信號(hào)，完成電子鎖驅(qū)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)電子鎖開(kāi)關(guān)電源的控制功能。

三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)

對(duì)本次設(shè)計(jì)的紅外線電子鎖系統(tǒng)中，基于PLC單片機(jī)技術(shù)，聯(lián)合運(yùn)用Proteus仿真軟件，可以將研究編寫(xiě)的紅外線電子鎖系統(tǒng)程序放入軟件的Keil內(nèi)進(jìn)行編譯，從而能夠設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的軟件功能。

本次系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中，通過(guò)紅外線解碼、繼電器控制程序以及中斷服務(wù)程序等，共同滿足系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)需求。

實(shí)際設(shè)計(jì)紅外線電子鎖系統(tǒng)，軟件設(shè)計(jì)目標(biāo)就是確?？梢詫⑾到y(tǒng)接收到的紅外傳感器信號(hào)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)電子鎖功能。當(dāng)系統(tǒng)接收到紅外線傳感器的信號(hào)后，將信號(hào)轉(zhuǎn)化為電平信號(hào)，若是接收到的信號(hào)符合電子鎖設(shè)施信號(hào)需求，則開(kāi)啟電子鎖；若是信號(hào)與系統(tǒng)設(shè)置電子鎖信號(hào)不符，則需要使系統(tǒng)顯示器中的綠燈從暗變亮，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

四、基于單片機(jī)技術(shù)的紅外線電子鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)的效益分析

本設(shè)計(jì)的紅外線電子鎖系統(tǒng)中，基于單片機(jī)技術(shù)，優(yōu)化設(shè)計(jì)紅外線電子鎖的系統(tǒng)功能，確保系統(tǒng)的使用功能還具備較大的擴(kuò)展空間，提升系統(tǒng)的應(yīng)用效益。對(duì)此，在未來(lái)研究中，可以深化研究單片機(jī)技術(shù)支持下的紅外線電子鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，使系統(tǒng)的功能可以更加完美，提升系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用效益。

綜上所述，在設(shè)計(jì)紅外線電子鎖系統(tǒng)中，應(yīng)用AT89C52單片機(jī)技術(shù)，不僅使紅外線電子鎖系統(tǒng)的保密性強(qiáng)、靈活性高，還具有很廣的適用范圍，可以在實(shí)踐中推廣應(yīng)用該紅外線電子鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]何非，黃川，張敏，等.基于單片機(jī)的啤酒灌裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程，2014，11（11）：58-62.

[2]曹冬梅.微型PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程，2015，44（5）：65-67.