基于ld數(shù)字式光碼解鎖系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及解鎖系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種基于LD數(shù)字式光碼解鎖系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電子密碼鎖取代傳統(tǒng)的機(jī)械鎖已成為一種必然的趨勢。以往基于單片機(jī)的密碼鎖系統(tǒng)，直接將編好的密碼程序存儲在片內(nèi)EPROM中，但不易實現(xiàn)密碼的修改；如要完成修改密碼功能，多采用片外串EEPROM實現(xiàn)；另外傳統(tǒng)紅外傳輸方式存在傳輸距離近易互相干擾的問題。針對某些特定場合，系統(tǒng)使用將受到制約。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于LD數(shù)字式光碼解鎖系統(tǒng)，不但具有普通密碼鎖智能控制上鎖、開鎖、報警等特點，而且在不擴(kuò)展EEPROM的情況下，可以實現(xiàn)8位密碼任意修改的功能，另外由于激光發(fā)散角小、輸出功率集中等特點。該系統(tǒng)將更適用于遠(yuǎn)距離傳輸場合。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:基于LD數(shù)字式光碼解鎖系統(tǒng)，其特征在于，包括LD發(fā)射模塊和本機(jī)處理接收模塊，所述LD發(fā)射模塊由AT89C2051單片機(jī)、鍵盤電路、按鍵K及紅外二極管組成；所述本機(jī)處理接收模塊由AT89S52單片機(jī)、外接鍵盤電路、LD接收電路、開鎖電路、報警電路和按鍵指示電路組成；當(dāng)接收到頻帶內(nèi)的紅外信號時，通過接收電路整形濾波，從而將“時斷時續(xù)”的LD紅外信號解調(diào)成原來的連續(xù)方波信號；報警電路采用蜂鳴器發(fā)聲模擬報警，蜂鳴器接在CPU的引腳上，通過NPN型三極管做電流放大，通過單片機(jī)控制蜂鳴器的頻率及蜂鳴時間；當(dāng)輸入錯誤的密碼進(jìn)行開鎖時，由1口輸出高電平使得NPN型三極管9014導(dǎo)通，蜂鳴器兩端加電，由蜂鳴器發(fā)出3s的報警聲，當(dāng)連續(xù)三次出現(xiàn)密碼錯誤時，系統(tǒng)將長時間報警；有效起到了防盜作用。外接鍵盤電路采用獨(dú)立式按鍵，電路中采用多級繼電器控制磁控鎖，當(dāng)密碼正確時，開鎖5s，然后自動上鎖；用一紅色發(fā)光二極管，用其亮與滅來提醒用戶按鍵是否按下；還包括電源電路，電源電路使用LM7805芯片進(jìn)行穩(wěn)壓后提供單片機(jī)5V的電壓。
[0005]其中，發(fā)射部分采用紅外LD激光器調(diào)制實現(xiàn)，接收部分包括:放大器，限副器，帶通濾波器，積分電路，比較器；當(dāng)紅外監(jiān)測二極管監(jiān)測到紅外信號后，信號進(jìn)入放大器和限幅器，限幅器將脈中幅度控制在一定的水平；交流信號進(jìn)入帶通濾波器，帶通濾波器可以通過30khz到60khz的負(fù)載波，通過解調(diào)電路和積分電路進(jìn)入比較器，比較器輸出高低電平，還原出發(fā)射端的信號波形。注意輸出的高低電平和發(fā)射端是反相的，這樣的目的是為了提高接收的靈敏度。
[0006]本發(fā)明具有以下有益效果:不但具有普通密碼鎖智能控制上鎖、開鎖、報警等特點，而且在不擴(kuò)展EEPROM的情況下，可以實現(xiàn)8位密碼任意修改的功能，節(jié)省了硬件資源，減小了系統(tǒng)體積，另外還增加了 LD通訊遙控開鎖的功能；該系統(tǒng)不但成本低、保密性強(qiáng)、遠(yuǎn)距離遙控，更適用于那些正常人體不宜接近的特殊場合，比如高輻射區(qū)、高傳染區(qū)等。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明實施例基于LD數(shù)字式光碼解鎖系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成結(jié)構(gòu)圖。
[0008]圖2為本發(fā)明實施例中發(fā)射模塊電路原理圖。
[0009]圖3為本發(fā)明實施例中接收、解調(diào)信號的示意圖。
[0010]圖4為本發(fā)明實施例中紅外發(fā)射模塊程序流程圖。
[0011]圖5為本發(fā)明實施例中本機(jī)處理接收模塊主程序流程圖。
【具體實施方式】
[0012]為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0013]本具體實施中，AT89S52使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。兼容MCS51指令系統(tǒng)MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品兼容；8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器；1000次擦寫周期；全靜態(tài)操作:0Ηζ-33ΜΗζ ;三級加密程序存儲器；32個可編程I/O 口線；三個16位定時器/計數(shù)器；六個中斷源；全雙工UART串行通道；低功耗空閑和掉電模式；掉電后中斷可喚醒；看門狗定時器；雙數(shù)據(jù)指針；掉電標(biāo)識符。AT89C2051采用美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含2kbytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器(PEROM)和128bytes的隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲器(RAM)，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，AT89C2051單片機(jī)在電子類產(chǎn)品中有廣泛的應(yīng)用。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明實施例提供了一種基于LD數(shù)字式光碼解鎖系統(tǒng)，包括總控部分、存儲模塊、預(yù)警模塊、通信模塊、顯示模塊、紅外LD遙控等幾部分。其中:總控部分負(fù)責(zé)處理各外設(shè)的統(tǒng)一調(diào)控。當(dāng)接收端口接收到相應(yīng)模塊信息時，將按照程序預(yù)制作出相應(yīng)反饋；通過識別外部通信模塊回傳的遙控信息與存儲模塊中密碼信息進(jìn)行對比，判斷正確則控制磁控鎖開，并顯示；若不正確則不動作，顯示錯誤。當(dāng)出現(xiàn)5次以上錯誤后，系統(tǒng)進(jìn)入預(yù)定時間休眠模式。存儲模塊負(fù)責(zé)存儲預(yù)定值，包括用戶通過系統(tǒng)設(shè)置的密碼，最高允許輸入錯誤次數(shù)以及預(yù)定休眠時間。內(nèi)含有備用供電。預(yù)警模塊負(fù)責(zé)報警信息處理發(fā)送。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有外力強(qiáng)行破解、破壞時，則向總控部分發(fā)送預(yù)警信息，并開啟語音警報。通信模塊負(fù)責(zé)接收LD紅外光與外部遙控器通信；另外，當(dāng)接收到預(yù)警信息時，則通過GSM網(wǎng)絡(luò)及時撥打報警電話并向用戶發(fā)送短信。顯示模塊負(fù)責(zé)顯示密碼輸入、磁控鎖狀態(tài)及系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)等信息。紅外LD遙控部分，即密碼輸入部分，將用戶按鍵密碼調(diào)制后通過LD發(fā)送至接收系統(tǒng)。
[0015]如圖2所示，為本發(fā)明中發(fā)射電路圖，其中主控芯片采用經(jīng)濟(jì)型AT89C2051單片機(jī)，設(shè)計采用中斷按鍵方式，在芯片INTO腳接入開始按鍵。Pl.0-P3.6為其余外部按鍵，其功能包括密碼輸入、修改、重置等多種操作，按鍵采用常規(guī)式鍵盤陣列設(shè)計，其中上拉電阻為其提供偏置電壓。
[0016]如圖3所示，為本發(fā)明接收電路包括紅外監(jiān)測二極管，放大器，限副器，帶通濾波器，比較器，控制器；紅外監(jiān)測二極管監(jiān)測到紅外信號，然后把信號送到放大器和限幅器，限幅器把脈沖幅度控制在一定的水平；交流信號進(jìn)入帶通濾波器，帶通濾波器可以通過30khz到60khz的負(fù)載波，通過解調(diào)電路和積分電路進(jìn)入比較器，比較器輸出高低電平，還原出發(fā)射端的信號波形。注意輸出的高低電平和發(fā)射端是反相的，這樣的目的是為了提高接收的靈敏度。
[0017]如圖4所示，為本發(fā)明發(fā)射部分程序設(shè)計流程圖。系統(tǒng)啟動后調(diào)用初始化函數(shù)對其基本設(shè)置進(jìn)行配置，為節(jié)省CPU，設(shè)計采用中斷方式。當(dāng)開始鍵被按下，程序進(jìn)入中斷。此時，外部按鍵使能有效，可以進(jìn)行包括密碼輸入、修改、刪除等多種操作。當(dāng)再次按下開始鍵時，系統(tǒng)退出中斷。若5S內(nèi)沒有輸入，則延時判斷超時，并退出中斷。
[0018]如圖5所示，為本發(fā)明接收部分程序設(shè)計流程圖。系統(tǒng)啟動后，首先調(diào)用初始化函數(shù)，接著將存儲預(yù)制密碼載入并重置密碼錯誤為零。此時，調(diào)用磁控開關(guān)使其閉合，進(jìn)入等待狀態(tài)。同樣這里采用中斷方式掃描。當(dāng)傳感器接收到外部信號時，開始密碼記錄并與預(yù)制密碼進(jìn)行核對，若判讀成功，則調(diào)用磁控鎖開啟子程序、進(jìn)入延時、延時到達(dá)后自動再次關(guān)閉磁控開關(guān)。若判斷錯誤，則錯誤標(biāo)志位進(jìn)一，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)最高判斷次數(shù)時，進(jìn)入報警函數(shù)，并向外部GSM模塊發(fā)送報警信息。
[0019]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.基于LD數(shù)字式光碼解鎖系統(tǒng)，其特征在于，首次將LD通訊技術(shù)應(yīng)用于遙控開鎖功能。主要包括LD發(fā)射模塊和本機(jī)處理接收模塊，所述LD發(fā)射模塊由AT89C2051單片機(jī)、鍵盤電路、按鍵K及紅外二極管組成；所述本機(jī)處理接收模塊由AT89S52單片機(jī)、外接鍵盤電路、LD接收電路、開鎖電路、報警電路和按鍵指示電路組成；當(dāng)接收到頻帶內(nèi)的紅外信號時，通過接收電路整形解調(diào)，從而將“時斷時續(xù)”的LD紅外信號解調(diào)成原來的連續(xù)方波信號；報警電路采用蜂鳴器發(fā)聲模擬報警，蜂鳴器接在CPU的引腳上，通過NPN型三極管做電流放大，通過單片機(jī)控制蜂鳴器的頻率及蜂鳴時間；當(dāng)輸入錯誤的密碼進(jìn)行開鎖時，由1口輸出高電平使得NPN型三極管9014導(dǎo)通，蜂鳴器兩端加電，由蜂鳴器發(fā)出3s的報警聲，當(dāng)連續(xù)三次出現(xiàn)密碼錯誤時，系統(tǒng)將長時間報警；外接鍵盤電路采用獨(dú)立式按鍵，電路中采用多級繼電器控制磁控鎖，當(dāng)密碼正確時，開鎖5s，然后自動上鎖；用一紅色發(fā)光二極管，用其亮與滅來提醒用戶按鍵是否按下；還包括電源電路，電源電路使用LM7805芯片進(jìn)行穩(wěn)壓后提供單片機(jī)5V的電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LD數(shù)字式光碼解鎖系統(tǒng)，其特征在于，接收部分包括:紅外監(jiān)測二極管，放大器，限副器，帶通濾波器，積分電路，比較器，紅外監(jiān)測二極管監(jiān)測到紅外信號，然后把信號送到放大器和限幅器，限幅器把脈沖幅度控制在一定的水平；交流信號進(jìn)入帶通濾波器，帶通濾波器可以通過30khz到60khz的負(fù)載波，通過解調(diào)電路和積分電路進(jìn)入比較器，比較器輸出高低電平，還原出發(fā)射端的信號波形。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于LD數(shù)字式光碼解鎖系統(tǒng)，集成總控模塊、存儲模塊、預(yù)警模塊、通信模塊、顯示模塊、紅外LD遙控、電源模塊、磁控鎖八個部分。本發(fā)明具有普通密碼鎖智能控制上鎖、開鎖、報警等特點，而且在不擴(kuò)展EEPROM的情況下，可以實現(xiàn)8位密碼任意修改的功能，節(jié)省了硬件資源，減小了系統(tǒng)體積。本發(fā)明創(chuàng)新點在于，首次將LD通訊技術(shù)應(yīng)用于遙控開鎖功能，充分利用激光發(fā)散角小、輸出功率集中的特點。該系統(tǒng)將更適用于遠(yuǎn)距離傳輸場合，例如：高輻射區(qū)、高傳染區(qū)、大型門禁系統(tǒng)等。
【IPC分類】G07C9-00, E05B45-06
【公開號】CN104809792
【申請?zhí)枴緾N201510244445
【發(fā)明人】王耀德, 李昌立, 劉銳, 林長浪
【申請人】長春理工大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年5月9日