手机蓝牙的密码锁控制系统设计
摘 要所谓的蓝牙遥控密码锁系统指的是一种以单片机等微型处理器作为主控核心，并且在片外结合相关功能传感器而构建成的一种控制系统，本课题就以这种系统作为研究对象，选用了大学期间较常使用的STC89C51单片机作为主控芯片，设计了一款能够实现密码的输入，清除，密码正确开锁，密码错误报警，用户修改密码等功能的嵌入式系统，由于系统内部采用的各类芯片和传感器外形较小，所以使得整个系统的外观体积也非常小，达到了便携式的指标。这款系统在硬件方面以STC89C51单片机最小系统、LCD1602显示电路、报警信号生成电路、HC-05蓝牙通信电路、继电器驱动电路和数据存储电路设计等构建而成，在软件方面以主程序、参数显示子程序、报警声输出子程序、无线数据收发子程序、继电器控制子程序和数据保存子程序等构建而成。为了能够直观的看到设计成果的工作状态，在课题的验证环节进行了多次测试实验，对各项功能指标都进行了测试，测试的结果显示这款蓝牙遥控密码锁系统的一切工作正常，符合预期设计需求。
目录
一、 引言 1
（一） 蓝牙遥控密码锁的发展背景 1
（二） 蓝牙遥控密码锁的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 蓝牙遥控密码锁的方案设计 3
（二） STC89C51单片机简介 3
（三） LCD1602液晶屏幕简介 4
（四） 蓝牙模块简介 4
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
（二） LCD1602液晶显示电路设计 7
（三） 报警电路设计 7
（四） 蓝牙通信电路设计 8
（五） 继电器驱动电路设计 9
（六） EEPROM电路设计设计 9
（七） 键盘电路设计 10
四、 系统软件设计 11
（一） 蓝牙遥控密码锁的主程序流程设计 11
（二） 液晶显示子程序流程设计 12
（三） 报警声输出子程序设计 13
（四） HC05蓝牙模块驱动子程序流程设计 13
（五） 继电器驱动子程序流程设计 14 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
（六） AT24C02存储芯片驱动子程序设计 15
五、 实物安装与调试 16
总结 20
参考文献 21
致 谢 22
附录一 原理图 23
附录二 PCB图 24
附录三 元件列表 25
附录四 程序 26
引言
蓝牙遥控密码锁的发展背景
本课题将要设计的是一款能够实现高清晰度液晶显示、报警、无线通信、继电器驱动和数据保存等功能的蓝牙遥控密码锁系统，这款系统的发展例程非常清晰，它的出现是伴随着电子技术以及微处理器生产技术的发展而发展的，在这个发展过程中它的最大性能受到了大规模集成技术以及CPU处理速度的较大制约。本课题所说的这种蓝牙遥控密码锁系统在当前的发展现状下主要是通过单片机等微处理器作为其内部的主控核心，将高性能的CPU嵌入后，通过CPU对外部高性能的传感器模块组以及其他功能芯片进行有序的驱动后，实现对系统外部输入信号的接收，随后通过CPU内部高性能的运算模块实现对信号的处理并产生输出结果，通过对输出模块的驱动从而用户可以得到处理结果。最初蓝牙遥控密码锁系统的结构功能非常简单，与现如今的微处理器内核架构的智能化系统相差较远，这种最初的系统只能够进行简单的信号接收或者中低速的信号比较等一些初级运算，很难能够实现一些复杂的逻辑运算，从而也就无法实现一些需要借助高运算能力作为前提条件的智能功能，此时的蓝牙遥控密码锁系统内部电路大部分结构由晶体管等一些基本元器件来进行搭建，由于在电路布局时这些分散的器件之间需要隔开一定的空间间隙，因此在元器件较多时，整个蓝牙遥控密码锁系统内部的外部体积非常大，所以外部的温度环境因素很容易干扰到系统内部电路的正常工作。现如今的蓝牙遥控密码锁系统已经实现了大规模的数字化，很少有设计者会再采用传统的模拟电路架构，全数字化架构的优点非常显著，对于系统本身来说，工作性能稳定，极少可能会受到外部环境因素的影响；系统的功能优化非常容易实现，只需要对微处理器芯片内部的程序代码进行重新烧录即可快速的实现产品的更新换代或者缺陷修复，本课题就将以这种数字式的蓝牙遥控密码锁系统作为研究对象，设计一款满足课题要求的系统。
蓝牙遥控密码锁的国内外发展现状
根据一份电子科学方面的刊物报道的一项最新研究成果显示，这款内部采用蓝牙遥控密码锁系统的研发成果的推出，进一步降低了目前市面上相关产品的平均售价，这款产品的研究者称在内部硬件电路方面，为了提升蓝牙遥控密码锁系统对于外部数据的高速运算速度，他们采用了多核共存方式的ARM型CPU作为主控，通过多个CPU内核并行工作，使得蓝牙遥控密码锁系统的多项智能功能被研发出来，对于外部信号的响应具有极快的速度。
本文主要研究内容
本文将要研究的是一款能够实现点阵显示、发出报警信号、数据无线收发、继电器控制和数据掉电保存等功能的蓝牙遥控密码锁系统，在单片机的片外配置了LCD1602液晶屏电路、蜂鸣器电路、HC05蓝牙通信电路、继电器驱动电路和AT24C02型EEPROM电路设计等功能子电路，下列为本课题将要实现的各项功能指标。
1、能够以较高质量的液晶显示能力将蓝牙遥控密码锁系统中采集到的数据显示给用户；
2、能够实现有源蜂鸣器驱动电路，并且通过C语言的配置，实现STC89C51单片机对该电路的控制；
3、能够实现蓝牙无线数据的高准确度收发，并且在保证低误码率的同时还要能够实现对蓝牙遥控密码锁系统中一些重要数据串的灵活传送；
4、设计继电器控制电路，通过STC89C51单片机的管脚控制实现继电器内部触头的闭合和断开，从而灵活驱动后继模块；
5、能够实现对AT24C02型EEPROM芯片的底层电路驱动，STC89C51单片机能够灵活的对该芯片中已存数据进行读取并将数据进行写入。
方案设计及元器件选择
蓝牙遥控密码锁的方案设计
按照课题的预期实现目标来看，各个功能的实现需要通过STC89C51单片机芯片的控制才能够实现，而各个功能的实现需要硬件电路和软件程序代码两方面的结合才能够完成，本部分将开始对这款蓝牙遥控密码锁系统的实现方案进行设计，如下图中的系统结构框图所示，在这里将整个系统按照不同的功能来进行划分，形成了下图中的系统结构框图，各个功能模块的作用可以描述为：键盘模块用于实现密码的输入；HC05蓝牙无线通信电路用于实现蓝牙无线收发数据的功能，该模块用于接收手机蓝牙发来的门锁密码；AT24C02型EEPROM电路设计用于实现数据掉电保存的功能，该EEPROM芯片用于保存密码；LCD1602液晶屏电路用于实现参数的显示；蜂鸣器电路用于实现蜂鸣式报警的功能；继电器用于控制锁阀的开关，这就是各模块的主要功能介绍。
目录
一、 引言 1
（一） 蓝牙遥控密码锁的发展背景 1
（二） 蓝牙遥控密码锁的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 蓝牙遥控密码锁的方案设计 3
（二） STC89C51单片机简介 3
（三） LCD1602液晶屏幕简介 4
（四） 蓝牙模块简介 4
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
（二） LCD1602液晶显示电路设计 7
（三） 报警电路设计 7
（四） 蓝牙通信电路设计 8
（五） 继电器驱动电路设计 9
（六） EEPROM电路设计设计 9
（七） 键盘电路设计 10
四、 系统软件设计 11
（一） 蓝牙遥控密码锁的主程序流程设计 11
（二） 液晶显示子程序流程设计 12
（三） 报警声输出子程序设计 13
（四） HC05蓝牙模块驱动子程序流程设计 13
（五） 继电器驱动子程序流程设计 14 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
（六） AT24C02存储芯片驱动子程序设计 15
五、 实物安装与调试 16
总结 20
参考文献 21
致 谢 22
附录一 原理图 23
附录二 PCB图 24
附录三 元件列表 25
附录四 程序 26
引言
蓝牙遥控密码锁的发展背景
本课题将要设计的是一款能够实现高清晰度液晶显示、报警、无线通信、继电器驱动和数据保存等功能的蓝牙遥控密码锁系统，这款系统的发展例程非常清晰，它的出现是伴随着电子技术以及微处理器生产技术的发展而发展的，在这个发展过程中它的最大性能受到了大规模集成技术以及CPU处理速度的较大制约。本课题所说的这种蓝牙遥控密码锁系统在当前的发展现状下主要是通过单片机等微处理器作为其内部的主控核心，将高性能的CPU嵌入后，通过CPU对外部高性能的传感器模块组以及其他功能芯片进行有序的驱动后，实现对系统外部输入信号的接收，随后通过CPU内部高性能的运算模块实现对信号的处理并产生输出结果，通过对输出模块的驱动从而用户可以得到处理结果。最初蓝牙遥控密码锁系统的结构功能非常简单，与现如今的微处理器内核架构的智能化系统相差较远，这种最初的系统只能够进行简单的信号接收或者中低速的信号比较等一些初级运算，很难能够实现一些复杂的逻辑运算，从而也就无法实现一些需要借助高运算能力作为前提条件的智能功能，此时的蓝牙遥控密码锁系统内部电路大部分结构由晶体管等一些基本元器件来进行搭建，由于在电路布局时这些分散的器件之间需要隔开一定的空间间隙，因此在元器件较多时，整个蓝牙遥控密码锁系统内部的外部体积非常大，所以外部的温度环境因素很容易干扰到系统内部电路的正常工作。现如今的蓝牙遥控密码锁系统已经实现了大规模的数字化，很少有设计者会再采用传统的模拟电路架构，全数字化架构的优点非常显著，对于系统本身来说，工作性能稳定，极少可能会受到外部环境因素的影响；系统的功能优化非常容易实现，只需要对微处理器芯片内部的程序代码进行重新烧录即可快速的实现产品的更新换代或者缺陷修复，本课题就将以这种数字式的蓝牙遥控密码锁系统作为研究对象，设计一款满足课题要求的系统。
蓝牙遥控密码锁的国内外发展现状
根据一份电子科学方面的刊物报道的一项最新研究成果显示，这款内部采用蓝牙遥控密码锁系统的研发成果的推出，进一步降低了目前市面上相关产品的平均售价，这款产品的研究者称在内部硬件电路方面，为了提升蓝牙遥控密码锁系统对于外部数据的高速运算速度，他们采用了多核共存方式的ARM型CPU作为主控，通过多个CPU内核并行工作，使得蓝牙遥控密码锁系统的多项智能功能被研发出来，对于外部信号的响应具有极快的速度。
本文主要研究内容
本文将要研究的是一款能够实现点阵显示、发出报警信号、数据无线收发、继电器控制和数据掉电保存等功能的蓝牙遥控密码锁系统，在单片机的片外配置了LCD1602液晶屏电路、蜂鸣器电路、HC05蓝牙通信电路、继电器驱动电路和AT24C02型EEPROM电路设计等功能子电路，下列为本课题将要实现的各项功能指标。
1、能够以较高质量的液晶显示能力将蓝牙遥控密码锁系统中采集到的数据显示给用户；
2、能够实现有源蜂鸣器驱动电路，并且通过C语言的配置，实现STC89C51单片机对该电路的控制；
3、能够实现蓝牙无线数据的高准确度收发，并且在保证低误码率的同时还要能够实现对蓝牙遥控密码锁系统中一些重要数据串的灵活传送；
4、设计继电器控制电路，通过STC89C51单片机的管脚控制实现继电器内部触头的闭合和断开，从而灵活驱动后继模块；
5、能够实现对AT24C02型EEPROM芯片的底层电路驱动，STC89C51单片机能够灵活的对该芯片中已存数据进行读取并将数据进行写入。
方案设计及元器件选择
蓝牙遥控密码锁的方案设计
按照课题的预期实现目标来看，各个功能的实现需要通过STC89C51单片机芯片的控制才能够实现，而各个功能的实现需要硬件电路和软件程序代码两方面的结合才能够完成，本部分将开始对这款蓝牙遥控密码锁系统的实现方案进行设计，如下图中的系统结构框图所示，在这里将整个系统按照不同的功能来进行划分，形成了下图中的系统结构框图，各个功能模块的作用可以描述为：键盘模块用于实现密码的输入；HC05蓝牙无线通信电路用于实现蓝牙无线收发数据的功能，该模块用于接收手机蓝牙发来的门锁密码；AT24C02型EEPROM电路设计用于实现数据掉电保存的功能，该EEPROM芯片用于保存密码；LCD1602液晶屏电路用于实现参数的显示；蜂鸣器电路用于实现蜂鸣式报警的功能；继电器用于控制锁阀的开关，这就是各模块的主要功能介绍。
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