..紅外莫爾斯密碼鎖設計報告摘要：本系統由12v單電源、單片機控制模塊、鍵盤、紅外發射接收電路和其他相關部分組成。我們方案發射端通過鍵盤輸入編碼,單片機產生數字基帶信號,通過二極管開關,產生2ASK信號并通過紅外二極管發射。接收端通過紅外二極管接受,經過帶通濾波、全波整流、低通濾波、移相恢復信號輸入單片機解碼,進行密碼判斷,最后顯示鎖的狀態。方案論證比較與選擇方案一：采用2ASK。發射電路采用數字調制信號直接控制集電極調幅發射電路的供電電源,輸出波形好。ASK解調電路采用邊沿檢測技術,提高了解調的靈敏度,擴大了輸入動態范圍。但是現有條件有限,所以不采用此方案。方案二：采用2ASK。發射電路采用采用二極管開關,適用于高頻電路。由于通過外部控制二極管的直流偏壓,這使得電路變得復雜。ASK解調電路采用包絡線檢波恢復原來的信號。由于有隔直流電容器,影響頻率特性,所以采用此方案。方案三：采用2ASK。發射電路采用采用二極管開關,與方案二不同的是此方案發射電路采用的是二極管小信號截止的特性,當數字基帶信號直接馱負小信號載波,當數字信號為高電平時,二極管導通；當數字信號為低電平時,二極管截止。ASK解調電路采用包絡線檢波恢復原來的信號。此方案巧妙運用二極管特性,原理簡單且易于實現。 綜上比較,所以我們選擇方案三。方案描述方案發射端通過鍵盤輸入編碼,單片機產生數字基帶信號,并且直接馱負由文氏橋產生的小信號載波,通過二極管后產生2ASK信號,通過功率放大加載到紅外發射管上發出信號。接收端通過紅外接收管接收信號,通過帶通濾波濾去雜波,通過全波整流和低通濾波后恢復出數字基帶信號。輸入單片機解碼,進行密碼判斷,最后顯示鎖的狀態。理論分析與計算莫爾斯電碼識別密碼鎖通過在發射機輸入段設置兩個按鍵分別輸入莫爾斯電碼的點和劃來實現兩位數字密碼的輸入。綠燈輸入指示燈亮表示可開始進行一次1位輸入,每個數字的輸入時間不超過6秒。按鍵通過單片機自動產生"點"的波形為0.1ms低電平,"劃"為0.3ms低電平,一個數字中的點和劃間間隔為0.2ms高電平；數字信號之間的間隔為0.4ms高電平。 莫爾斯密碼采用短碼形式,密碼對應表如下：數字12345密碼.-..-…--….-.數字67890密碼-….--.-..-.-編碼速率設計0.1ms為1bit,本系統每幀信號最大為35bit,最小為16bit.發射功率調制方法采用二進制振幅鍵控調制〔2ASK,數字基帶信號直接馱負小信號載波,當數字信號為高電平時,二極管導通；當數字信號為低電平時,二極管截止。從而產生二進制振幅鍵控信號。密碼設置電路設計發射端和接收端的輸入鍵盤都是0、1、確認、取消四個按鍵。輸出指示電路設計密碼正確則綠燈亮紅燈滅；密碼錯誤則綠燈滅紅燈亮。電路與程序設計系統組成發射端：紅外發射ASK調制編碼輸入鍵盤紅外發射ASK調制編碼輸入鍵盤40k振蕩器40k振蕩器 接收端：鎖狀態顯示密碼識別解碼紅外接受鎖狀態顯示密碼識別解碼紅外接受初始密碼設定鍵盤初始密碼設定鍵盤原理框圖ASK調制、40k振蕩器、紅外發射：文氏橋電路文氏橋電路紅外二極管發射功率放大二極管紅外二極管發射功率放大二極管信號信號 紅外接收：邊沿檢測低通濾波器全波整流器帶通濾波器紅外二極管接收邊沿檢測低通濾波器全波整流器帶通濾波器紅外二極管接收各部分電路圖〔1ASK調制、40k振蕩器、紅外發射：〔240k帶通濾波器：〔3全波整流器〔4低通濾波器〔5邊沿檢測系統軟件與流程圖單片機采用430,流程圖如下：發射端：P1.5腳產生按要求的電平中斷裝載密碼輸入密碼P1.5腳產生按要求的電平中斷裝載密碼輸入密碼接收端：不相同綠燈滅紅燈亮解碼收到的密碼不相同綠燈滅紅燈亮解碼收到的密碼輸入密碼相同相同觸發終端60ms中斷一次觸發終端60ms中斷一次綠燈亮綠燈亮紅燈滅測試方案與測試結果內容滿分分數基本要求發射端由自制+12v電源供電,接收端由電池供電。50該密碼鎖由兩位十進制數字組成,密碼設定端具有密碼設定輸入開始和結束按鍵。密碼鎖的初始密碼由接收端的0和1兩個按鍵以BCD碼形式設定,設系統初始密碼為11.自制正弦信號發生器,產生的載波頻率為40kHz〔允許正負1kHz誤差,通過紅外發光管發射。接收端由紅外二極管接收紅外信號,經過解碼,使輸出能夠正確指示開鎖。若使發射端振蕩器停振,則接收器輸出指示為鎖定狀態。接收距離大于20cm。發揮部分任意預設2位的數字密碼,密碼設定范圍為00-99.由接收端的0和1兩個按鍵以BCD碼形式設定,密碼設定應具有輸入開始和結束按鍵。5發射端密碼輸入具有輸入開始和結束按鍵。密碼鎖通過在發射機輸入端設置兩個按鍵分別輸入莫爾斯電碼的點和劃來實現兩位數字密碼的輸入。綠色輸入指示燈亮表示可開始進行一次1位數字輸入,每個數字的輸入時間不超過6秒。要求按鍵自動產生"點"的波形為0.1ms低電平,"劃"為0.3ms低電平,一個數字中的點和劃間間隔為0.2ms高電平；數字信號之間的間隔為0.4ms高電平。10將莫爾斯密碼信號對自制40kHz〔允許正負500Hz誤差載波進行ASK調制。可自定義信號傳輸協議,每幀信號不超過50bit。10將已調制的信號通過發光