基于51单片机的无线电子密码锁课程设计[优质文档]
毕业设计(论文)-基于51单片机控制的电子密码锁设计
基于51单片机控制的电子密码锁设计摘要:本设计以单片机以AT89C51作为密码锁监控装置的检测和控制核心,分为主机控制和从机执行机构,实现要是信息在主机的初步认证注册、密码信息的加密、钥匙丢失报废等功能。
根据51单片机之间的串行通信原理,这便对于密码信息的随机加密和保护。
而且采用键盘输入的电子密码锁具有较高的优势。
采用数字信号编码和二次调制方式,不仅可以实现多路信息的控制,提高信号传输的抗干扰性,减少错误动作,而且功率消耗低;反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。
软件设计采用自上而下的模块化设计思想,以使系统朝着分布式、小型化方向发展,增强系统可扩展性和运行的稳定性。
测试结果表明,本系统各功能已达到本设计的所有要求。
关键词:AT89C51;密码锁;单片机设计;电子锁目录摘要 (1)关键词 (1)第一章密码锁的简介及现况 (1)1.1引言 (1)1.2电子密码锁的简介 (1)1.3电子密码锁发展趋势 (2)1.4本设计所要实现的目标 (2)1.5设计的密码锁的功能 (2)第二章设计方案的选择 (3)2.1方案的论证与比较 (3)第三章单片机的组成 (4)3.1AT89C51单片机的简介 (4)3.2电路图的绘制 (7)第四章单片机硬件资源 (7)4.1开锁机构 (7)4.2按键电路设计 (8)4.3显示电路设计 (10)4.4AT89C51单片机复位方式 (11)4.5密码锁的电源电路设计 (12)第五章程序调试 (13)5.1程序调试用到的软件及工具 (13)5.2KEIL C51简介 (14)5.3调试过程 (14)5.4调试、仿真与实现 (15)第六章软件设计 (16)6.1系统软件设计的总统思想 (16)6.2各子程序设计 (17)1 键盘扫描子程序 (17)2 LED显示子程序 (18)3 密码比较和报警程序 (19)设计总结与展望 (21)致谢 (22)附录:总原理图 (22)参考文献 (24)第一章密码锁的简介及现况1.1引言在日常的生活和工作中,住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。
毕业设计-基于51单片机电子密码锁设计
基于51单片机电子锁设计摘要随着科技和人们的生活水平的提高,如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出,传统机械锁由于构造简单,被撬事件屡见不鲜;电子锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的青睐。
本设计以单片机AT89C51作为密码锁监控装置的检测和控制核心,分为主机控制和从机执行机构(本设重点介绍主机设计),实现钥匙信息在主机上的初步认证注册、密码信息的加密、钥匙丢失报废等功能。
根据51单片机之间的串行通信原理,这便于对密码信息的随机加密和保护。
而且采用键盘输入的电子密码锁具有较高的优势。
采用数字信号编码和二次调制方式,不仅可以实现多路信息的控制,提高信号传输的抗干扰性,减少错误动作,而且功率消耗低;反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。
软件设计采用自上而下的模块化设计思想,以使系统朝着分布式、小型化方向发展,增强系统的可扩展性和运行的稳定性。
测试结果表明,本系统各项功能已达到本设计的所有要求。
关键词:单片机;密码锁;单片机设计,电子锁。
Electronic Lock Design with 51 Serires Single Chip ControllerAbstractAlong with the exaltation of social science and the living level of people, how carry out the family to guard against theft, this problem also change particularly outstanding.Because of the simple construct of traditional machine lock,the affairs of theft is hackneyed.the electronics lock is safer because of its confidentiality, using the vivid good, the safe coefficient is high, being subjected to the large customer close.It can carry out the key information to register in the main on board initial attestation, the password information encrypt etc. Go to correspond by letter the principle according to the string between 51 machines, this is easy to encrypt and protect to the passwords information random. Adopt the numerical signal codes,not only can carry out many controls of the road information, raise the anti- interference that signal deliver, reduce the mistake action,but also the power consume is low, Respond quickly,the efficiency deliver is high, work stable credibility etc. The software design adoption the design thought from top to bottom, to make the system toward wear distribute type,turn to the direction development of small, strengthen the system and can expand the stability and circulate.Test the result enunciation, various functions of this system are already all request of this design.keyword:singlechip;cryptogram lock;singlechip design; electronics lock.目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 电子密码锁的背景 (1)1.3 电子锁设计的意义的本设计特点 (2)2.系统设计 (3)2.1系统总设计结构图 (3)2.2.开锁机构设计 (3)2.2.1主控芯片AT89C51单片机的简介 (4)3系统硬件设计 (6)3.1键盘设计 (6)3.2系统电路设计: (8)3.2.1 晶振时钟电路 (8)3.2.2复位电路设计 (8)3.2.3串口引脚功能介绍 (8)3.2.4 其它引脚 (9)3.3电路图的绘制 (9)3.3.1 PROTEL 99 SE简介: (12)3.4原器件采购 (14)3.5电路焊接 (14)4.软件设计 (17)4.1 系统软件设计整体思路 (17)4.2系统软件设计流程图 (18)5 程序调试 (19)5.1 程序调试用到的软件及工具 (19)5.2 KEIL C51简介 (19)5.3 调试过程 (19)6 设计总结与展望 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录 (25)1 绪论1.1 引言随着人们生活水平的提高,如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出,传统的机械锁由于其构造的简单,被撬的事件屡见不鲜,电子锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的喜爱。
最新基于51单片机的电子密码锁的设计
目录1.设计的目的和意义1.1 设计的目的 (1)1.2设计内容 (1)1.3设计要求 (1)2.硬件电路设计2.1 总体方案设计 (1)2.2 硬件电路图 (1)3.系统软件设计3.1.密码的设定 (2)3.2.密码的输入 (2)3.3.密码的判断与处理 (3)3.4. 原程序清单 (3)3.5. 程序流程图 (5)4.电路调试4.1.调试过程 (7)参考文献 (8)1.设计的目的和意义1.1 设计的目的:(二级标题和正文为小四号宋体,行距为固定值20磅)(1).根据要求设计PC机的控制电路和程序(2).熟悉模拟实验线路(3).掌握程序的系统调试1.2 设计的内容:(1).密码的设定:在此程序中密码是由我们自己设定的,通过两个按键将三位分别密码保存在20H,21H,22H单元当中。
(2).密码的输入:两个按键来完成密码的输入,其原理和密码设定是一样的,不过就是将他们存贮的单元做了改变,将其分别放入10H,11H,12H单元中。
当完成密码的输入过程。
进入密码的判断比较处理状态并给出相应的处理过程。
(3).密码的判断与处理:先将设定的密码20H单元的值与后来用户输入的密码10H单元中的值进行比较,如果正确就进行下一单元的比较,不正确则跳转到计数子程序计数。
如果计数到三次就跳转到喇叭鸣叫子程序。
1.3 设计要求:先用两个按键设定好3个初始密码,再采用二个按键实现3个密码的输入功能,当密码输入正确之后,锁就打开,相应的LED灯亮。
如果输入的三次的密码不正确,就立即引发报警声。
2.硬件电路设计:2.1.电路的连接:(1).将8051的P1.0和P1.1口分别接到两个开关上.(2).将P1.2口和P1.4口分别接到不同颜色的LED灯上.(3).将P1.3口接到喇叭口.2.2.电路硬件图:3.系统软件设计:设计思路如下:3.1---3.33.1.密码的设定:在此程序中密码是由我们自己设定的,通过两个按键将三位分别密码保存在20H,21H,22H单元当中。
(完整word版)基于51单片机的智能密码锁
单片机的电子密码锁目录第一章绪论......................................................... . (2)1.1电子密码锁简介......................................................... .. (2)1.2电子密码锁设计的背景及意义............................................................................. . (3)第2章总体设计............................................................................. . (3)2.1设计分析............................................................................. (3)2.2系统结构............................................................................. (4)第3章硬件电路设计............................................................................. (5)3.1单片机最小系统设计............................................................................. . (5)3.1.1时钟电路............................................................................. (5)3.1.2 复位电路 ............................................................................ . (6)3.1.3 最小系统 ............................................................................ (6)3.2 矩阵键盘设计 ............................................................................ . (7)3.3 LCD显示模块设计 ............................................................................ (8)3.4 开锁机构 ............................................................................ ............................................... .93.5 报警机构 ............................................................................ ............................................... .103.6 硬件综合设计 ............................................................................ ....................................... .10第4章软件设计 ............................................................................ ........................................ (11)4.1 软件总体设计 ............................................................................ .. (11)4.2 键盘扫描子程序 ............................................................................ ................................... .124.3 定时器中断子程序 ............................................................................ ......................... . (14)4.4 密码输入子程序 ............................................................................ . (15)4.5 报警子程序 ............................................................................ (16)总结 ............................................................................ ................................................................ .17参考文献 ............................................................................ ...................................................... (18)附录程序源代码 ............................................................................ ....................................... . (19)摘要:本文中将要介绍的单片机电子密码锁是一种通过判断密码输入是否正确来控制电路或是芯片的工作状态,进而控制锁的打开和闭合。
(完整版)基于51单片机的简易电子密码锁课程设计毕业设计论文
前言随着电子技术的发展,具有防盗报警等功能的电子密码锁代替密码量少、安全性差的机械式密码锁已是必然趋势。
电子密码锁与普通机械锁相比,具有许多独特的优点:保密性好,防盗性强,可以不用钥匙,记住密码即可开锁等。
目前使用的电子密码锁大部分是基于单片机技术,以单片机为主要器件,其编码器与解码器的生成为软件方式。
下面就是现在主流电子密码锁:目前常见的遥控式电子防盗锁主要有光遥控和无线电遥控两类。
键盘式电子密码锁从目前的技术水平和市场认可程度看,使用最为广泛的是键盘式电子密码锁,该产品主要应用于保险箱、保险柜和金库,还有一部分应用于保管箱和运钞车。
卡式电子防盗锁使用各种“卡”作为钥匙的电子防盗锁是当前最为活跃的产品,无论卡的种类如何多种多样,按照输入卡的操作方式,都可分为接触式卡和非接触式卡两大类。
生物特征防盗锁人的某些与生俱来的个性特征(如手、眼睛、声音的特征)几乎不可重复,作为“钥匙”就是唯一的(除非被逼迫或伤害)。
因此,利用生物特征做密码的电子防盗锁,也特别适合金融业注重“验明正身”的行业特点。
人们生活水平的提高和安全意识的加强,对安全的要求也就越来越高。
锁自古以来就是把守护门的铁将军,人们对它要求甚高,既要安全可靠的防盗,又要使用方便,这也是制锁者长期以来研制的主题。
随着电子技术的发展,各类电子产品应运而生,电子密码锁就是其中之一。
据有关资料介绍,电子密码锁的研究从20世纪30年代就开始了,在一些特殊场所早就有所应用。
这种锁是通过键盘输入一组密码完成开锁过程。
研究这种锁的初衷,就是为提高锁的安全性。
由于电子锁的密钥量(密码量)极大,可以与机械锁配合使用,并且可以避免因钥匙被仿制而留下安全隐患。
电子锁只需记住一组密码,无需携带金属钥匙,免除了人们携带金属钥匙的烦恼,而被越来越多的人所欣赏。
电子锁的种类繁多,例如数码锁,指纹锁,磁卡锁,IC 卡锁,生物锁等。
但较实用的还是按键式电子密码锁。
20世纪80年代后,随着电子锁专用集成电路的出现,电子锁的体积缩小,可靠性提高,成本较高,是适合使用在安全性要求较高的场合,且需要有电源提供能量,使用还局限在一定范围,难以普及,所以对它的研究一直没有明显进展。
51电子密码锁课程设计
51电子密码锁课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解电子密码锁的基本原理,掌握相关电子元件的功能与连接方式;2. 学会编写简单的程序控制51单片机实现密码锁功能;3. 了解信息安全的基本概念,认识到密码学在电子密码锁中的应用。
技能目标:1. 能够独立设计并搭建一个51电子密码锁电路;2. 掌握51单片机的编程技巧,通过实践操作完成密码锁程序的编写;3. 学会运用所学知识解决实际问题,具备一定的创新能力和动手能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对于电子技术、编程技术和信息安全的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生的团队协作意识,提高沟通与交流能力;3. 增强学生的信息安全意识,培养良好的信息安全素养。
本课程针对中学生设计,结合学生特点,注重实践操作和创新能力培养。
课程内容与教材紧密关联,旨在帮助学生掌握电子密码锁相关知识,提高实际操作能力,同时培养情感态度价值观,为学生的全面发展奠定基础。
后续教学设计和评估将围绕课程目标进行,确保教学效果。
二、教学内容1. 电子密码锁基本原理:介绍电子密码锁的工作原理,分析锁体结构、密码输入与处理过程;- 教材章节:第二章 电子技术与传感器2. 51单片机及其外围电路:学习51单片机的结构、功能及应用,掌握相关外围电路的连接方法;- 教材章节:第三章 单片机原理与应用3. 编程控制51单片机:学习51单片机的编程语言和编程技巧,编写实现密码锁功能的程序;- 教材章节:第四章 单片机编程与控制4. 电子密码锁电路设计与搭建:根据原理图,设计并搭建51电子密码锁电路;- 教材章节:第五章 电子电路设计与实践5. 信息安全与密码学:介绍信息安全的基本概念,学习密码学在电子密码锁中的应用;- 教材章节:第六章 信息安全与密码学6. 实践操作与创新能力培养:通过实践操作,巩固所学知识,培养学生的创新能力和动手能力;- 教材章节:实践活动教学内容安排和进度:第1周:电子密码锁基本原理学习;第2周:51单片机及其外围电路学习;第3周:编程控制51单片机;第4周:电子密码锁电路设计与搭建;第5周:信息安全与密码学;第6周:实践操作与创新能力培养。
基于51单片机电子密码锁的课程设计_
基于单片机的电子密码锁设计摘要随着人们生活水平的提高,如何实现家庭防盗这一问题也变得尤为突出。
在科学技术不断发展的今天,电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用显得日趋重要。
本文从经济实用的角度出发,系统由STC89C52与低功耗CMOS型E²PROM AT24C02作为主控芯片与数据存储器单元,结合外围的键盘输入、LCD显示、报警、开锁等电路模块。
它能完成以下功能:正确输入密码前提下,开锁;错误输入密码情况下,报警;密码可以根据用户需要更改。
用C语言编写的主控芯片控制程序与EEPROM AT24C02读写程序相结合,并用Keil软件进行编译,设计了一款可以多次更改密码,具有报警功能的电子密码控制系统。
本密码锁具有设计方法合理,简单易行,成本低,安全实用,保密性强,灵活性高等特点,具有一定的推广价值。
关键词:电子密码锁;报警;液晶显示Design of Electric Password Lock Based on MCUAbstractAs people's living standards improve, the question how to achieve home security has become particularly prominent. In science and technology is developing continuously, electronic code lock as a security guard's role is increasingly important.This article from the economical point of view, the system by the STC89C52 with low power CMOS based E ² PROM AT24C02 as the master chip and the data memory unit, combined with the external keyboard, LCD display, alarm, unlock and other circuit modules. It performs the following functions: enter the password correctly under the premise of unlocking; wrong password case the alarm; password can be changed according to user needs. Master in C language control program and EEPROM AT24C02 chip to read and write process are combined and compiled with the Keil software, designed a number you can change the password, the password with an electronic alarm control system.The lock has a reasonable design, simple, low cost, safe and practical, confidentiality, flexibility, and high, with some promotional value.Key Words:Electric Password lock;Alarm; LCD Display目录引言 (8)第1章绪论 (9)1.1 电子密码锁的背景与研究意义 (9)1.2电子密码锁的现状及发展趋势 (9)1.3本章小结 (11)第2章系统整体方案设计 (12)2.1 设计目标 (12)2.2 主控部分的选择 (12)2.3 密码输入方式的选择 (12)2.4 本章小结 (13)第3章硬件系统设计 (14)3.1系统芯片介绍 (14)3.1.1单片机STC89C52功能介绍 (14)3.1.2 LCD1602显示器介绍 (15)3.1.3存储芯片AT24C02介绍 (16)3.1.4 I2C总线介绍 (16)3.2 硬件电路设计 (18)3.2.1 复位电路 (18)3.2.2 晶振电路 (19)3.2.3存储电路 (19)3.2.4 键盘输入电路 (20)3.2.5 显示电路 (21)3.2.6 电源输入电路 (22)3.2.7 报警电路 (22)3.2.8 开锁电路 (23)3.3 本章小结 (24)第4章软件程序设计 (25)4.1 主程序流程图 (25)4.2 按键软件设计 (25)4.2.1 按键功能程序流程图 (25)4.2.2 按键功能子程序 (26)4.3 密码设置软件设计 (27)4.3.1 密码设置程序流程图 (27)4.3.2 密码设置子程序 (28)4.4 开锁软件设计 (28)4.4.1 开锁程序流程图 (28)4.4.2 开锁功能子程序 (29)4.5 本章小结 (30)第 5 章系统仿真、调试及结论 (31)5.1 Proteus软件简介 (31)5.2 进入Proteus ISIS (31)5.3 工作界面 (31)5.4 各模块的电路图及说明 (33)5.4.1 电子密码锁系统主模块AT89C51单片机 (33)5.4.2 电子密码锁系统的键盘模块 (34)5.4.3 电子密码锁系统的显示模块 (34)5.4.4 电子密码锁系统的晶振复位电路 (35)5.4.5电子密码锁系统的掉电存储及报警电路 (35)5.4.6 电子密码锁系统的开锁电路 (35)5.4 本章小结 (36)结论与展望 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录A 密码锁电路原理图 (40)附录B 一篇引用的外文文献及其译文 (41)附录C 主要参考文献的题录及摘要 (47)附录D 主要C语言源程序 (49)插图清单图2- 1系统整体设计框图 (12)图3- 1 STC89C52引脚分布图 (14)图3- 2 AT24C02引脚图 (16)图3- 3开始结束信号图 (17)图3- 4复位电路原理图 (19)图3- 5晶振电路原理图 (19)图3- 6掉电存储电路原理图 (20)图3- 7键盘输入原理图 (21)图3- 8显示电路原理图 (22)图3- 9电源输入电路原理图 (22)图3- 10报警电路原理图 (23)图3- 11密码锁开锁机构示意图 (23)图3- 12开锁电路原理图 (24)图4- 1主程序流程图 (25)图4- 2按键功能流程图 (26)图4- 3密码设置流程图 (27)图4- 4开锁流程图 (29)图5- 1 Proteus启动时的屏幕 (31)图5- 2 Proteus ISIS的工作界面 (32)图5- 3 Proteus运行按键 (32)图5- 4 Proteus仿真图 (33)图5- 5 STC89C52单片机引脚图 (33)图5- 6键盘输入模块 (34)图5- 7密码显示模块 (34)图5- 8晶振及复位电路 (35)图5- 9掉电存储及报警电路 (35)图5- 10开锁电路 (36)表格清单表3-1 LCD1602引脚接口说明表 (8)表3-2 LCD1602基本操作程序 (15)引言在当今社会,安全防盗已成为社会问题,而锁自古以来就是防盗的重要工具,目前国内大部分人使用的还是传统的机械锁,然而,眼下假冒伪劣的机械锁互开率非常之高,此外,即使是一把质量过关的机械锁,通过急开锁,甚至可以在不损坏锁的前提下将锁打开。
基于51单片机的电子密码锁系统设计任务书
基于51单片机的电子密码锁系统设计任务书西安工业大学毕业设计(论文)任务书院(系)专业班姓名学号1.毕业设计(论文)题目:基于51单片机的电子密码锁系统设计2.题目背景和意义:STC 公司生产的89C52 单片机是一款性价比非常高的单片机,它完全兼容ATMEL 公司的51 单片机,除此之外它自身还有很多特点,如:无法解密、低功耗、高速、高可靠、强抗静电、强抗干扰等。
传统的机械锁由于其构造的简单,被撬的事件屡见不鲜,与之相比,电子锁具有保密性高,使用灵活性好,安全系数高等特点。
通过设计电子密码锁系统程序,对单片机硬件选型,绘制电路原理图到编写程序并运行调试进行深入了解,对于从事计算机,自动化控制等工程应用具有一定意义。
3.设计(论文)的主要内容(理工科含技术指标):深入了解单片机c语言编程,用以AT89C52为核心的单片机控制方案进行设计,系统主要由52单片机系统、矩阵键盘、LED显示和报警系统组成。
系统能完成开锁、超时报警、超次锁定、管理员解密、修改用户密码基本的密码锁的功能,具体实现是通过键盘输入正确的密码将锁打开,密码输入错误有提示,为了提高安全性,当密码输入错误三次将报警。
密码可以由用户自己修改设定,锁打开后才能修改密码。
修改密码之前必须再次输入密码,在输入新密码时候需要二次确认,防止误操作。
利用protel制作电路图,焊接电路板。
要求一系列工作按步骤、有计划的完成。
4.设计的基本要求及进度安排(含起始时间、设计地点):第一周到第二周:完成资料查寻以及相关知识学习;第三周到第四周:完成设计方案及开题报告;第五周到第十周:完成中期报告,汇报进度;第十一周到第十五周:完成全部设计工作;第十五周到第十六周:完成毕业设计论文,准备答辩。
5.毕业设计(论文)的工作量要求①实验(时数)*或实习(天数):②图纸(幅面和张数)*:③其他要求:论文字数: 15000字以上指导教师签名:年月日学生签名:年月日系(教研室)主任审批:年月日说明:1本表一式二份,一份由学生装订入附件册,一份教师自留。
基于51单片机的电子密码锁课程设计报告
单片机原理与应用课程设计报告题目基于51单片机地电子密码锁设计系别物理与电子工程学院专业电子信息科学与技术学生姓名学号班级2013年 12月26日摘要电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作,从而控制机械开关地闭合,完成开锁、闭锁任务地电子产品.在保密性、操作地方便性、密码地可变性、和一些自动化地功能上已经远远超过了机械密码锁.因此其应用非常广泛.而且由于其使用微型计算机地特质,导致其可以灵活地挂载电子化设备,比如界面友好地显示设备,方便快捷地输入设备等.本文简要介绍了一种基于A T89C51单片机地电子密码锁设计,主要采用汇编程序完成整个软件地设计,可以实现简易地电子密码锁功能.关键词:4×4矩阵键盘;AT89C51;密码锁;单片机目录一、绪论 (3)二、系统所要完成地功能 (3)三、系统总体方案设计 (4)四、硬件电路设计 (6)4.1单片机最小系统 (6)4.2 键盘电路设计 (6)4.3 LCD显示电路 (8)4.4 开锁电路 (8)五、软件设计 (9)六、系统调试 (13)七、心得体会 (13)参考文献 (14)附录 (15)源程序清单 (15)实物图 (23)一、绪论在日常地生活和工作中, 住宅与部门地安全防范、单位地文件档案、财务报表以及一些个人资料地保存多以加锁地办法来解决.若使用传统地机械式钥匙开锁,人们常需携带多把钥匙, 使用极不方便, 且钥匙丢失后安全性即大打折扣.随着科学技术地不断发展,人们对日常生活中地安全保险器件地要求越来越高.为满足人们对锁地使用要求,增加其安全性,用密码代替钥匙地密码锁应运而生.密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点.在安全技术防范领域,具有防盗报警功能地电子密码锁逐渐代替传统地机械式密码锁,克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差地缺点,使密码锁无论在技术上还是在性能上都大大提高一步.随着大规模集成电路技术地发展,特别是单片机地问世,出现了带微处理器地智能密码锁,它除具有电子密码锁地功能外,还引入了智能化管理、专家分析系统等功能,从而使密码锁具有很高地安全性、可靠性,应用日益广泛.随着人们对安全地重视和科技地发展,许多电子智能锁(指纹识别、IC卡辨认)已在国内外相继面世.但是这些产品地特点是针对特定地指纹和有效卡,只能适用于保密要求地箱、柜、门等.而且指纹识识别器若在公共场所使用存在容易机械损坏,IC卡还存在容易丢失、损坏等特点.加上其成本较高,一定程度上限制了这类产品地普及和推广.鉴于目前地技术水平与市场地接收程度,电子密码锁是这类电子防盗产品地主流. 二、系统所要完成地功能基于以上思路,本文主要介绍一种使用STC公司地STC11F16XE单片机电子密码锁地设计,其主要具有如下功能:1、密码确认功能:密码通过矩阵键盘输入,若密码输入正确,则将通过驱动口发出高电平信号作为机械制动开锁地依据完成开锁功能.同时在主界面上显示:“The keywords is ok!”2、密码设置功能:单片机刚刚上电复位后会通过LCD1602界面提示设置密码:“Please set the keywords!”而且设置地密码是可重复地,程序运行中可再次通过输入相应密码然后修改.3、在密码输入错误时系统会通过LCD1602界面提示密码输入错误字符:“The keywords i sfalse!”同时不做开锁动作.4、本次设计中利用一只LED代替机械制动系统,灯亮表示开锁,灯灭表示闭锁.在本次地设计中,具体实现系统设计地过程如下:1、完成硬件地设计.通过PROTEL99SE绘制单片机最小系统板和矩阵键盘地原理图和PCB版图,然后通过实验室地腐蚀液腐蚀出来,焊上元件,下载测试程序调试.完成软件地设计.通过Keil uVision3软件,编辑好源汇编程序,然后编译和修改直到编译器通过为止.把编译好地HEX文件下载到单片机内部运行,通过查找系统功能上地不足和可修改地地方,然后回过去修改源文件,最终成型.三、系统总体方案设计方案一:采用数字电路控制.利用数字电路地逻辑运算功能,然后设计成电子密码锁,也可以完成系统地设计,甚至直接用FPGA完成设计就更加方便了.但是如果用FPGA完成则显得非常地浪费,因为,FPGA一方面价格昂贵,另一方面用功能如此强大地芯片制作功能如此简单地系统是一种耗费资源地行为,极不可取,故这里不采用此方案.方案二:采用DSP芯片TMS320F2812完成电子密码锁地设计.由于DSP芯片在逻辑运算和数学运算上地强大,完成电子密码锁地设计非常容易,而且容易实现.但是DSP芯片TMS320F2812地价格昂贵,故此处不采用此方案.方案三:采用51系列单片机STC11F16XE为核心来完成控制方案,然后实现电子密码锁地设计.我们可以利用单片机灵活地编程设计和丰富地IO端口,及其控制地准确性,不但能实现基本地密码锁功能,还能添加调电存储、声光提示甚至添加遥控控制功能.其原理如图3-1所示.图3-1单片机控制方案通过比较以上三种方案,单片机方案有较大地活动空间,不但能实现所要求地功能而且能在很大地程度上扩展功能,而且还可以方便地对系统进行升级,所以我们采用第三种方案.设计地效果场景如下:1、输入密码用矩形键盘,包括数字键、字母键和功能键.2、用液晶显示屏LCD1602显示字符和操作界面.3、用发光二极管代替开锁地电路,发光表示开锁,熄灭表示闭锁.4、打开电源后,显示器显示“Please set the keywords !”提示用户设置密码,用户可以在此时输入一个8位地密码.输入至8位后系统自动跳转到另一界面,显示字符“The keywords set ok !”5、在完成上面地步骤后,系统再次跳换到另一个界面:“Please input the keywords !”此时系统提示用户输入正确地密码以完成开锁地功能.用户此时可以通过矩阵键盘来完成输入密码地功能.输入位数为8位数.6、若输入密码正确则系统会显示:“The keywords is ok !” ,同时点亮LED 灯完成开锁.否则系统将显示“The keywords is false!”并且不做任何动作.在本次设计中,硬件主要完成单片机最小系统和矩阵键盘地设计,软件主要由矩阵键盘子程序、显示初始化程序、显示字符子程序、数据比较子程序、数据寄存子程序和子程序调度主程序等组成.四、硬件电路设计4.1、单片机最小系统设计单片机地最小系统中包括外接晶振、复位电路和P0口地上拉电阻.其原理图如图4.1所示:图4.1 单片机最小系统4.2、键盘电路设计本设计中使用矩阵键盘作为输入设备,它最大地优点就是可以减少单片机I/O总线地占用,节省资源,而且可以产大量地不同组输入数据.在按键比较多地时候,通常采用这样方法.其原理如图4.2所示:.图4.2 矩阵键盘原理图每一条水平(行线)与垂直线(列线)地交叉处不相通,而是通过一个按键来连通,利用这种行列式矩阵结构只需要N条行线和M条列线,即可组成具有N×M个按键地键盘.在这种行列式矩阵键盘非键盘编码地单片机系统中,键盘处理程序首先执行等待按键并确认有无按键按下地程序段.当确认有按键按下后,下一步就要识别哪一个按键按下.对键地识别通常有两种方法:一种是常用地逐行扫描查询法;另一种是速度较快地线反转法.对照图4.2所示地4×4键盘,说明线反转地工作原理.首先辨别键盘中有无键按下,有单片机I/O口向键盘送全扫描字,然后读入行线状态来判断.方法是:向行线输出全扫描字00H,把全部列线置为低电平,然后将列线地电平状态读入累加器A中.如果有按键按下,总会有一根行线电平被拉至低电平从而使行线不全为1.判断键盘中哪一个键被按下使通过将列线逐列置低电平后,检查行输入状态来实现地.方法是:依次给列线送低电平,然后查所有行线状态,如果全为1,则所按下地键不在此列;如果不全为1,则所按下地键必在此列,而且是在与零电平行线相交地交点上地那个键.本次电路地设计中,矩阵键盘地具体地功能设计如表3.1:表4.1 按键功能按键键名功能说明1-9键数字键输入密码A--F键字母键输入密码4.3、LCD显示电路由于LCD1602地引脚中有一个对比调整电压,因此电路设计中主要就是对它串联可调电阻和对背光灯串联可调电阻地设计.这里我们采用P0口地并口总线和LCD1602数据总线相对应.控制线采用P2.2、P2.3、P2.4三个位组成,分别控制RS、RW和E.在程序中用指令EQU定义.由于显示电路比较简单,故不截图单独说明.4.4、开锁电路在本次设计中,基于节省材料地原则,暂时用发光二极管代替电磁锁,发光管亮,表示开锁;灭,表示没有开锁.电路图如3.3所示.当P2.0口输出低电平时,二极管发光,表示开锁.图4.3 开锁电路五、软件设计5.1、软件设计思路电子密码锁工作地主要过程是LCD1602液晶显示器提示开始输入密码,通过矩阵键盘输入密码,同时由液晶显示器显示输入地情况,到输入完成后系统自动作出判断,作出开锁或闭锁处理.密码地设定,在本设计中地程序中输入地密码是保存在30H—46H中地.在输入过程中,首先输入密码地长度,接着根据密码地长度输入密码地位数,直到所有长度地密码都已经输入完毕;或者输入确认功能键之后,才能完成密码地输入过程.进入密码地判断比较处理状态并给出相应地处理过程.5.2 各个子程序地设计1、键盘扫描子程序键盘扫描流程图如图4.2.1图5.1 键盘扫描流程图键盘扫描子程序如下:KEY1: MOV A,P1 //键盘程序入口ORL A,#0F0HCPL AJZ KEY1ACALL DELAY10MSMOV A,P1ORL A,#0F0HCPL AJZ KEY1MOV P1,#7FH // 确认有键按下 MOV P1,#7FHMOV A,P1ORL A,#0F0HCPL AJNZ CHULI1 // 开始各种相应处理MOV P1,#0BFHMOV A,P1ORL A,#0F0HCPL AJNZ CHULI2MOV P1,#0DFHMOV A,P1ORL A,#0F0HCPL AJNZ CHULI3MOV P1,#0EFHMOV A,P1ORL A,#0F0HCPL AJNZ CHULI42、液晶显示初始化程序初始化程序主要完成各种显示功能地配置:MOV P0,#01H //显示程序入口初始化ACALL ENABLEMOV P0,#38HACALL ENABLEMOV P0,#0FHACALL ENABLEMOV P0,#06HACALL ENABLEMOV P0,80H3、液晶显示部分程序液晶显示程序主要完成读时序和写时序地功能:ENABLE: CLR RSCLR RWCLR EACALL DELAY10MSSETB ERETDAT1: SETB RSCLR RWCLR EACALL DELAY10MSSETB ERET其中,ENABLE子程序主要完成对LCD1602地写控制地功能,DAT1子程序主要完成对其地写数据地功能.4、数据比较判断子程序BIJIAO: ACALL DELAYMOV P0,#01HACALL ENABLEACALL PLEASEACALL INPUTACALL PASSWORD MOV R3,#8MOV R1,#2AHACALL MAINCLR CMOV A,20HSUBB A,2AHJNZ ZHONGZHIMOV A,21HSUBB A,2BHJNZ ZHONGZHIMOV A,22HSUBB A,2CHJNZ ZHONGZHIMOV A,23HSUBB A,2DHJNZ ZHONGZHIMOV A,24HSUBB A,2EHJNZ ZHONGZHIMOV A,25HSUBB A,2FHJNZ ZHONGZHIMOV A,26HSUBB A,30HJNZ ZHONGZHIMOV A,27HSUBB A,31HJNZ ZHONGZHI此子程序根据输入地密码自动和设置地密码进行比对,并且依据其是否相等作出判断而跳转至不同地其他地子程序中去做相应地操作.六、系统调试本次调试采用实物调试.首先设计电子密码锁地源程序,源程序经过汇编后,生成地目标文件下载到单片机内部,运行并做操作后查看和预期结果是否一样.经过不断地修改,效果见附页.其中主要包括了开机界面地显示,输入密码正确后地显示,提示输入密码地界面显示和开锁后地效果.七、心得体会实践是检验真理地唯一标准,当然也是检验学习成果地标准.在经过一段时间地学习之后,我们需要了解自己地所学应该如何应用在实践中,因为任何知识都源于实践,归于实践,所以要将所学地知识在实践中来检验.这次课程设计终于顺利完成了,由于我们对于单片机地应用并不熟悉,因此,我们请了硕勋励志班地优秀同学给我们进行指导.虽然老师并不要求做出实物,但硕勋班地那位同学认为要在实践中我们才能学到更多,理解地更全面.因此,我们在那位同学地指导下做出了实物,虽然并不完美,但却比理论学习地更多,实践是检验真理地唯一标准.当然我们在设计中也遇到了很多问题,仿真软件不熟悉,指令指针应用不熟悉,实务操作就更是困难,真正体现出书到用时方恨少,我们女生在实践方面地劣势也严重地凸显出来.开始地时候,几乎是寸步难行,编程,操作什么地都要靠硕勋班同学细心地解释指导,慢慢地才生疏地上手了,在这里要诚挚地感谢硕勋励志班地同学,耐心地指导我们.其实一直到最后作品出来了,我们也没有真正地理解了所有地东西,只是明白了许多零零散散地概念,这也证明了没有什么是可以轻易学到地.这次我们最大地心得就是要想真正地学习某一方面地东西,就必须全心全意心无旁骛地朝着这个方向走下去..在做设计期间,在励志班同学地指导下,通过自身地不断努力,无论是思想上,学习上,都取得了长足地发展和巨大地收获.顾起此次单片机课程设计,至今我们感慨颇多,地确,从选题到定稿,从理论到实践,在整整两星期地日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多地地东西,同时不仅可以巩固了以前所学过地知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过地知识.通过这次课程设计使我们懂得了理论与实际相结合是很重要地,只有理论知识是远远不够地,只有把所学地理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己地实际动手能力和独立思考地能力.在设计地过程中遇到问题,可以说得是困难重重,这毕竟第一次做地,难免会遇到过各种各样地问题,同时在设计地过程中发现了自己地不足之处,对以前所学过地知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,对单片机汇编语言掌握得不好,通过这次课程设计之后,一定把以前所学过地知识重新温故.参考文献[1] 李朝青.单片机原理及接口技术(简明修订版)[M].北京:北京航空航天大学出版社,1998[2] 李全利.单片机原理及接口技术[M].高等教育出版社,2003[3] PROTEL99 SE电路设计与制板[M].机械工业出版社,2007[4] 杨将新,李华军,刘到骏等.单片机程序设计及应用(从基础到实践)[J].电子工业出版社,2006[7] 黄智伟.全国大学生电子设计竞赛训练教程[M].北京:电子工业出版社, 2005附录源程序清单ORG 0000HRS EQU P2.2RW EQU P2.3E EQU P2.4AJMP STARTORG 2000HDB 30H,31H,32H,33H,34H,35H,36H,37HDB 38H,39H,41H,42H,43H,44H,45H,46HORG 0030HSTART: MOV DPTR,#2000H //系统初始化MOV SP,#60HMOV R3,#8MOV R1,#20HSETB P2.0MOV P0,#01H //显示程序入口初始化ACALL ENABLEMOV P0,#38HACALL ENABLEMOV P0,#0FHACALL ENABLEMOV P0,#06HACALL ENABLEMOV P0,80HACALL ENABLEACALL PLEASEACALL SEETACALL PASSWORDACALL MAINACALL XIANSHI1ACALL BIJIAOAJMP $MAIN: MOV P1,#0FHKEY1: MOV A,P1 //键盘程序入口ORL A,#0F0HCPL AJZ KEY1ACALL DELAY10MSMOV A,P1ORL A,#0F0HCPL AJZ KEY1MOV P1,#7FH // 确认有键按下 MOV P1,#7FHMOV A,P1ORL A,#0F0HCPL AJNZ CHULI1 // 开始各种相应处理MOV P1,#0BFHMOV A,P1ORL A,#0F0HCPL AJNZ CHULI2MOV P1,#0DFHMOV A,P1ORL A,#0F0HCPL AJNZ CHULI3MOV P1,#0EFHMOV A,P1ORL A,#0F0HCPL AJNZ CHULI4CHULI1: MOV P1,#07FH //键值生成程序部分 MOV A,P1JNB ACC.0,C1Z1JNB ACC.1,C1Z2JNB ACC.2,C1Z3JNB ACC.3,C1Z4C1Z1: MOV A,#3AJMP WANCC1Z2: MOV A,#7AJMP WANCC1Z3: MOV A,#11AJMP WANCC1Z4: MOV A,#15AJMP WANCCHULI2: MOV P1,#0BFHMOV A,P1JNB ACC.0,C2Z1JNB ACC.1,C2Z2JNB ACC.2,C2Z3JNB ACC.3,C2Z4C2Z1: MOV A,#2AJMP W ANCC2Z2: MOV A,#6AJMP W ANCC2Z3: MOV A,#10AJMP W ANCC2Z4: MOV A,#14AJMP W ANCCHULI3: MOV P1,#0DFHMOV A,P1JNB ACC.0,C3Z1JNB ACC.1,C3Z2JNB ACC.2,C3Z3JNB ACC.3,C3Z4C3Z1: MOV A,#1AJMP W ANCC3Z2: MOV A,#5AJMP W ANCC3Z3: MOV A,#9AJMP W ANCC3Z4: MOV A,#13AJMP W ANCCHULI4: MOV P1,#0EFHMOV A,P1JNB ACC.0,C4Z1JNB ACC.1,C4Z2JNB ACC.2,C4Z3JNB ACC.3,C4Z4C4Z1: MOV A,#0AJMP W ANCC4Z2: MOV A,#4AJMP W ANCC4Z3: MOV A,#8AJMP W ANCC4Z4: MOV A,#12AJMP W ANCWANC: MOV @R1,A //键值显示程序 INC R1MOVC A,@A+DPTRMOV P0,AACALL DAT1DJNZ R3,MM1MM0: AJMP ZUIHOUMM1: AJMP MAINZUIHOU: RETXIANSHI1: MOV P0,#01HACALL ENABLE //清屏MOV P0,#50H //PACALL DAT1MOV P0,#41H //AACALL DAT1MOV P0,#53H //SACALL DAT1MOV P0,#53H //SACALL DAT1MOV P0,#57H // WACALL DAT1MOV P0,#4FH //OACALL DAT1MOV P0,#52H //RACALL DAT1MOV P0,#44H //DACALL DAT1MOV P0,#2DH //-ACALL DAT1ACALL SEETMOV P0,#2DHACALL DAT1 //-MOV P0,#4FHACALL DAT1 //OMOV P0,#4BHACALL DAT1 //KMOV P0,#21HACALL DAT1 //!ACALL DELAYMOV P0,#01H //清屏ACALL ENABLERETDELAY10MS:MOV R0,#5DEL1: MOV R4,#192DEL2: MOV R2,#255DJNZ R2,$DJNZ R4,DEL2DJNZ R0,DEL1RETDELAY: MOV 30H,#50DY1: MOV 31H,#200DY2: MOV 32H,#200DJNZ 32H,$DJNZ 31H,DY2DJNZ 30H,DY1RETBIJIAO: ACALL DELAYMOV P0,#01HACALL ENABLEACALL PLEASEACALL INPUTACALL PASSWORDMOV R3,#8MOV R1,#2AHACALL MAINCLR CMOV A,20HSUBB A,2AHJNZ ZHONGZHIMOV A,21HSUBB A,2BHJNZ ZHONGZHIMOV A,22HSUBB A,2CHJNZ ZHONGZHIMOV A,23HSUBB A,2DHJNZ ZHONGZHIMOV A,24HSUBB A,2EHJNZ ZHONGZHIMOV A,25HSUBB A,2FHJNZ ZHONGZHIMOV A,26HSUBB A,30HJNZ ZHONGZHIMOV A,27HSUBB A,31HJNZ ZHONGZHITRUE: MOV P0,#01HACALL ENABLE //清屏MOV P0,#50H //PACALL DAT1MOV P0,#41H //AACALL DAT1MOV P0,#53H //SACALL DAT1MOV P0,#53H //SACALL DAT1MOV P0,#57H // WACALL DAT1MOV P0,#4FH //OACALL DAT1MOV P0,#52H //RACALL DAT1MOV P0,#44H //DACALL DAT1MOV P0,#2DH //-ACALL DAT1MOV P0,#49H //IACALL DAT1MOV P0,#53HACALL DAT1 //SMOV P0,#2DHACALL DAT1 //-MOV P0,#4FHACALL DAT1 //OMOV P0,#4BHACALL DAT1 //KMOV P0,#21HACALL DAT1 //!CLR P2.0// LCALL DELAYAJMP EDDZHONGZHI: MOV P0,#01HACALL ENABLE //清屏MOV P0,#50H //PACALL DAT1MOV P0,#41H //AACALL DAT1MOV P0,#53H //SACALL DAT1MOV P0,#53H //SACALL DAT1MOV P0,#57H // WACALL DAT1MOV P0,#4FH //OACALL DAT1MOV P0,#52H //RACALL DAT1MOV P0,#44H //DACALL DAT1MOV P0,#2DH //-ACALL DAT1MOV P0,#49H //IACALL DAT1MOV P0,#53HACALL DAT1 //SMOV P0,#2DHACALL DAT1 //-MOV P0,#46HACALL DAT1MOV P0,#61HACALL DAT1MOV P0,#6CHACALL DAT1MOV P0,#53HACALL DAT1MOV P0,#65HACALL DAT1SETB P2.0EDD: AJMP BIJIAORETPLEASE: MOV P0,#50H //P ACALL DAT1MOV P0,#6CH //LACALL DAT1MOV P0,#65H //eACALL DAT1MOV P0,#61H //aACALL DAT1MOV P0,#73H //sACALL DAT1MOV P0,#65H //eACALL DAT1MOV P0,#2DH //-ACALL DAT1RETINPUT: MOV P0,#69H // iACALL DAT1MOV P0,#6EH //nACALL DAT1MOV P0,#70H //pACALL DAT1MOV P0,#75H //uACALL DAT1MOV P0,#74H //tACALL DAT1MOV P0,#2DH //-ACALL DAT1RETPASSWORD: MOV P0,#50H //P ACALL DAT1MOV P0,#41H //AACALL DAT1MOV P0,#53H //SACALL DAT1MOV P0,#0C0HACALL ENABLEMOV P0,#53H //SACALL DAT1MOV P0,#57H // WACALL DAT1MOV P0,#4FH //OACALL DAT1MOV P0,#52H //RACALL DAT1MOV P0,#44H //DACALL DAT1MOV P0,#21HACALL DAT1RETSEET: MOV P0,#73HACALL DAT1MOV P0,#65HACALL DAT1MOV P0,#74HACALL DAT1RETCHU: ACALL PLEASEACALL INPUTACALL PASSWORDRETENABLE: CLR RSCLR RWCLR EACALL DELAY10MSSETB ERETDA T1: SETB RSCLR RWCLR EACALL DELAY10MSSETB ERET硬件实物图。
基于AT89S51单片机的电子密码锁的课程设计
基于单片机的电子密码锁设计学生姓名学号专业班级系别指导教师职称课题名称基于单片机的电子密码锁设计1课题设计的目的和意义1.1课题设计的目的通过完成基于单片机的电子密码锁系统设计,将机电一体化专业相关的理论融会贯通,掌握单片机控制系统的软件、硬件设计方法和基本的调试步骤等,学习系统工程设计方法,学会分析、解决简单的工程实际问题,为今后从事专业相关的设计、研发等方方面的工作打下一定基础。
1.2课题设计的意义随着人们生活水平的提高,如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出,传统的机械锁由于其构造的简单,被撬的事件屡见不鲜。
电子密码锁是由电子电路控制锁体的新型锁具,它采用触摸键盘方式输入开锁密码,操作方便。
触摸式电子锁的输入部分采用触摸开关(键盘输入),其优势在于传统的机械开关之出在于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,无活动零件,不会磨损,寿命长等受到了广大用户的亲呢。
出于安全、方便等方面的需要许多电子密码锁已相继问世。
但这类产品的特点是针对特定有效卡、指纹或声音有效,且不能实现远程控制,只能适用于保密要求高且供个人使用的箱、柜、房间等。
而且卡片式IC卡还有易丢失等特点,加上其成本一般较高,一定程度上限制了这类产品的普及和推广。
在科学技术不断发展的今天,电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用也日趋重要。
针对平常锁具给人们带来的不便,若使用机械式钥匙开锁,则结构简单,安全性不好。
为满足人们对锁的使用要求,增加其安全性,用密码代替钥匙的密码锁应运而生,电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作,从而控制机械开关的闭合,完成开锁、闭锁任务的电子产品。
它的种类很多,有简易的电路产品,也有基于芯片的性价比较高的产品。
现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心,通过编程来实现的。
其性能和安全性已大大超过了机械锁。
它的出现为人们的生活带来了很大的方便,有很广阔的市场前景,相信随着社会的进一步发展,它的方便,安全,实用,小巧,精致的特点会越来越得到人们的喜爱,是人们居家旅行必备之品。
基于51单片机的密码锁设计报告
基于51单片机的密码锁设计报告一、引言随着科技的不断发展,安全问题越来越受到人们的关注。
密码锁作为一种常见的安全防护设备,在保护个人财产和隐私方面发挥着重要作用。
本设计报告介绍了一种基于 51 单片机的密码锁系统,该系统具有成本低、可靠性高、操作简单等优点,适用于家庭、办公室等场所。
二、系统总体设计(一)设计目标设计一个基于 51 单片机的密码锁系统,实现以下功能:1、密码输入与验证功能。
2、密码修改功能。
3、错误输入次数限制及报警功能。
4、开锁状态指示功能。
(二)系统组成本系统主要由 51 单片机、矩阵键盘、液晶显示屏(LCD)、电磁锁驱动电路、报警电路等组成。
1、 51 单片机作为核心控制器,负责处理密码输入、验证、修改等操作,并控制其他模块的工作。
2、矩阵键盘用于输入密码和执行相关操作。
3、 LCD 显示屏用于显示系统状态和提示信息。
4、电磁锁驱动电路用于控制电磁锁的开关。
5、报警电路在密码输入错误次数超过限制时发出报警信号。
三、硬件设计(一)51 单片机选型本设计选用 STC89C52 单片机,该单片机具有丰富的 I/O 口资源、较高的性价比和良好的稳定性。
(二)矩阵键盘设计矩阵键盘采用 4×4 行列式结构,通过扫描的方式获取按键值。
(三)LCD 显示屏接口设计选用 1602 液晶显示屏,通过并行接口与单片机连接,实现数据的传输和显示。
(四)电磁锁驱动电路设计电磁锁采用直流电源供电,通过三极管驱动电路控制其开关。
(五)报警电路设计报警电路采用蜂鸣器实现,当密码输入错误次数超过限制时,单片机输出高电平驱动蜂鸣器发声报警。
四、软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机端口初始化、LCD 初始化等。
然后进入密码输入状态,等待用户输入密码。
用户输入密码后,进行密码验证,如果密码正确,则打开电磁锁,并显示开锁成功信息;如果密码错误,则记录错误次数,并显示错误提示信息。
基于51单片机的电子密码锁系统整体方案设计
基于51单片机的电子密码锁系统整体方案设计2.1设计目标2.1.1 设计方案这次的设计主要采用STC89C52单片机作为主控的芯片,而且和外围电路相结合,外围电路是由矩阵键盘,液晶显示器和密码存储这些部分组成的。
矩阵键盘就是用来输入代码和实现各种功能。
通过矩阵键盘输入的密码,再经过单片机对用户以前输入的密码和之前保存的密码进行比较,然后就判断密码的正确与否,最后就进行开锁和报警等各种其他功能。
这个电子密码锁是用STC89C52单片机为核心的芯片,然后配上相应的硬件电路,来完成密码的设置、存储和识别的功能,单片机接收键盘输入的代码,然后和以前保存的的六位密码进行比较,六位密码有298万多组密码可以供给人们进行随意的变换,保密性能特别高,可以选择的密码组是连续的进行排列的,如果输入的密码正确的话,就能进行开锁;如果输入的密码不正确,单片机就会通过通信线路向报警器发出报警的信号。
2.1.2 设计内容(1).密码输入正确可以选择打开或关闭密码锁(2).电子锁的密码有掉电保存的功能,用的是AT24C02芯片进行密码的保存。
(3).可以进行密码的修改(6位数的密码),在修改密码的前面要再次输入刚开始的密码,输入新的密码的时候要输入两次进行确认。
(4).还有报警和锁定键盘的功能,当输入密码错了3次,系统就会把键盘锁住一分钟而且还会有蜂鸣器的声音进行提示。
2.1.3基本内容(1)当输入密码错了3次,系统就会把键盘锁住一分钟而且还会有蜂鸣器的声音进行提示。
(2)矩阵键盘中有0-9的数字键和别的功能键(3)这个电子密码锁有报警的功能,当密码输入错误时候蜂鸣器就会响而且LED灯会亮。
(4)用户可以自己修改设定密码,在修改密码的前面要再次输入密码,在输入新的密码的时候要进行二次的确认。
2.2主控部分选用单片机为系统的核心部件,可以实现控制和处理作用。
单片机有很丰富的资源,快的速度,编程简单这些特点。
用单片机内部的随机存取存储器和只读存储器以及一些其它的引脚资源,用外部的液晶显示器和键盘的输入来进行传输数据和显示的功能,基本上可以达到设计指标。
51单片机密码锁课程设计
51单片机密码锁课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握51单片机的基本原理与编程方法;2. 了解密码锁的工作原理,理解51单片机在密码锁中的应用;3. 学会使用相关电路元件,如按键、显示屏等,实现与51单片机的交互;4. 掌握密码锁程序的设计与调试,学会使用开发工具进行编程。
技能目标:1. 能够运用C语言编写51单片机程序,实现密码锁的基本功能;2. 能够独立设计电路图,连接相关元件,搭建51单片机密码锁的硬件系统;3. 学会使用调试工具,对密码锁程序进行调试,找出并解决问题;4. 提高动手实践能力,培养团队协作和问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子制作的兴趣和热情,激发创新意识;2. 培养学生严谨、细心的科学态度,提高学生对工程实践的认识;3. 增强学生的自信心和成就感,鼓励学生积极参与科技竞赛和实践活动;4. 培养学生的团队协作精神,提高沟通与表达能力。
课程性质:本课程为实践性课程,结合理论知识,注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
学生特点:学生具备一定的电子基础知识,对单片机编程有一定了解,但实践经验不足。
教学要求:教师需引导学生从理论到实践,注重培养学生的创新意识和实际操作能力,关注个体差异,因材施教。
通过课程学习,使学生能够独立完成51单片机密码锁的设计与制作。
二、教学内容1. 理论部分:a. 51单片机原理及结构介绍;b. C语言编程基础,重点讲解与51单片机相关的语法和编程技巧;c. 密码锁工作原理及其在51单片机中的应用;d. 介绍相关电路元件的原理及使用方法。
2. 实践部分:a. 搭建51单片机密码锁硬件系统,包括按键输入、显示输出等;b. 编写密码锁程序,实现密码设置、修改、验证等功能;c. 使用调试工具进行程序调试,分析并解决可能出现的问题;d. 优化程序,提高密码锁的稳定性和安全性。
教学大纲:1. 第一周:51单片机原理介绍,C语言编程基础;2. 第二周:密码锁工作原理,电路元件介绍;3. 第三周:搭建硬件系统,编写基础程序;4. 第四周:调试与优化程序,完善密码锁功能;5. 第五周:总结与展示,课程评价。
(完整版)基于51单片机的电子密码锁毕业设计论文
(完整版)基于51单⽚机的电⼦密码锁毕业设计论⽂⽬录第1章绪论 (1)1.1电⼦锁的发展状况 (1)1.2设计电⼦密码锁的意义及相关技术指标 (1)第2章总体设计及⽅案论证 (2)2.1单⽚机模块 (2)2.2输⼊键盘模块 (2)2.2.1独⽴式按键 (2)2.2.2矩阵式键盘 (3)2.3数码管显⽰模块 (3)2.3.1 LED静态显⽰⽅式 (3)2.3.2 LED动态显⽰⽅式 (3)2.4电源模块 (3)2.4.1蓄电池供电 (3)2.4.2双路电源供电 (3)2.5开锁电路模块 (4)2.6报警电路模块 (4)2.7最优⽅案 (4)第3章硬件电路设计 (4)3.1输⼊键盘 (4)3.2显⽰数码管 (5)3.3开锁电路 (6)3.4报警电路 (6)3.5电源电路 (7)3.6复位电路 (7)3.7振荡电路 (8)第4章软件设计 (9)4.1主程序流程图及程序 (9)4.2延时⼦程序 (11)4.3修改密码⼦程序 (11)4.4扫描键盘输⼊⼦程序 (11)4.5中断及报警⼦程序 (12)4.6显⽰⼦程序 (13)第5章设计总结 (15)参考⽂献 (16)附录Ⅰ (17)附录Ⅱ (18)第1章绪论1.1电⼦锁的发展状况随着科技的发展,传统的机械锁被破解的概率越来越⾼了,新型的盗贼也学会了与时俱进,通过各种技术⽅法和⼿段即会在短时间内开启结构复杂的机械锁,会不留痕迹的登堂⼊室,给失主和警⽅留下各种不易解惑的疑团。
由此我们想到,要是在机械锁的基础上再装上⼀把电⼦锁,就彻底杜绝了单⼀机械锁易被开启的弊端,从⽽极⼤提⾼门锁的安全防范性能。
当今世界,电⼦锁发展已经到了⾮常⾼的境界,由于电⼦元件特别是单⽚机应⽤在最近⼏年得到空前发展,电⼦锁⽆论是在功能还是在稳定性⽅⾯都有了较⼤的提⾼,在保密性⽅⾯已经做到了密码识别、指纹识别、⼈声识别等。
就整体形势⽽⾔,电⼦锁在国外发展⽐较早,所以应⽤也⽐较⼴泛,主要⽤于家庭门锁,银⾏公司等的财务保险柜锁和政府机关及⾼级宾馆等重要场合的智能控制门锁等。
基于51单片机的密码锁设计
基于单片机的密码锁设计1 引言1.1设计目的随着电子技术的发展,各类电子产品应运而生,电子密码锁就是其中之一。
电子密码锁就是通过键盘输入一组密码完成开锁过程。
研究这种锁的初衷,就是为提高锁的安全性。
目前,国内自行研制开发的电子锁,应用还不广泛。
国内的不少企业也引进了世界上先进的技术,发展前景非常可观。
希望通过不断的努力,使电子密码锁在我国也能得到广泛应用。
1.2设计要求本次课程设计要求使我们能够掌握并且实际运用课本知识。
通过利用所学的电子技术知识正确分析并设计电路,将适当电路运用到实际电路中,将课本知识转化为实际能力。
1.3设计方法(1)系能够从键盘中输入密码,并相应地在显示器上显示…*‟;能够判断密码是否正确,正确则开锁,错误则输出相应信息。
(2)密码由程序直接设定,不可用户自己设定。
(3)具有自动报警功能。
密码不正确,相应红灯亮,蜂鸣器发出报警声来提示。
(4)具有手动复位功能。
2设计方案及原理2.1系统总体设计根据以上分析,本次电子密码锁设计的主要重点是以下几个部分:4x3矩阵键盘设计、LCD信息显示和密码的比较和处理。
当然,除了这几个部分外还有报警等功能模块。
其中矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。
由用户通过连接单片机的矩阵键盘输入密码,后经过单片机对用户输入的密码与自己保存的密码进行对比,从而判断密码是否正确,然后控制引脚的高低电平传到开锁电路或者报警电路是报警。
系统整体框图如图1所示。
图1 系统整体框图2.2本设计硬件资源分配P3.0~P3.7用于LCD液晶显示作用。
P1.6、P1.7用于蜂鸣器和报警灯的控制。
P1.4用于开锁电路的控制。
P2.0~P2.7用于键盘电路的控制。
P1.0~P1.2用于LCD显示模块的控制端口的控制。
3硬件设计3.1.1芯片选择本次设计采用AT89C51贴片芯片,AT89C51是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,通过用Keil软件编写程序,然后装到单片机里面去,然后让它对整个系统进行信息的处理,如可以让它处理矩阵键盘传过来的信息,并根据编好的程序来确定哪个按键按下,并处理相应按键对应的功能,然后把相应的信息反应到单片机的各个引脚,来实现按键实现的现象,如:显示是否开启锁,报警等。
基于C51单片机的电子密码锁课程设计
10/11学年第二学期《单片机控制系统设计与调试》课程设计任务书指导教师:班级:地点:机房、单片机实验室课程设计题目:密码锁的设计一、课程设计目的1.灵活运用单片机的基础知识,依据课程设计内容,能够完成从硬件电路图设计,到PCB制版,再到软件编程及系统调试实现系统功能,完成课程设计,加深对单片机基础知识的理解,并灵活运用,将各门知识综合应用。
2.能够上网查询器件资料,培养对新知识新技术的独立的学习能力和应用能力。
3.独立完成一个小的系统设计,从硬件设计到软件设计,增强分析问题、解决问题的能力,为日后的毕业设计及科研工作奠定良好的基础。
二、课程设计内容(包括技术指标)1. 主要设计内容:使用数码管显示器来显示密码输入的相关信息,通过10位数字按键(0~9)设置4位数字(0~9)密码,2位功能按键A(输入校验密码并验证密码)和B (设置新密码),利用继电器模拟电子门锁作出是否开门以及报警等反应。
2. 具体设计内容:上电时内定初始密码为“0000”,红色发光二极管点亮,绿色发光二极管熄灭,数码管显示器显示“初始状态”,“初始状态”由设计者自行设计,但不可省略。
功能按键A:实现设置新密码功能,存储新密码并显示,一旦设定新密码,则初始密码失效。
功能按键B:实现输入校验密码并验证密码功能,显示校验密码并进行密码比较。
密码输入正确则继电器启动,并使红色发光二极管熄灭,绿色发光二极管点亮,数码管显示器提示“密码正确”,“密码正确”状态的显示内容由设计者自行设计,但不可省略,持续2~5S后继电器关闭,绿色发光二极管熄灭,红色发光二极管点亮;●密码输入错误则持续红色发光二极管点亮,绿色发光二极管熄灭状态,蜂鸣器报警,数码管显示器提示“密码错误”,“密码错误”状态的显示内容由设计者自行设计,但不可省略,持续2~5S后蜂鸣器停止报警;●校验密码连续输入错误3次,则持续红色发光二极管点亮,绿色发光二极管熄灭状态,蜂鸣器报警,数码管显示器提示“密码连续错误3次”,“密码连续错误3次”状态的显示内容由设计者自行设计,但不可省略,持续2~5S后蜂鸣器停止报警,新密码失效,恢复初始密码使用。
基于单片机的电子密码锁的课程设计
基于单片机的电子密码锁的课程设计随着科技的发展,电子密码锁在日常生活中得到越来越广泛的应用。
电子密码锁具有安全性高、易于操作、使用方便等优点,受到了广泛的欢迎。
因此,在大学的课程设计中,基于单片机的电子密码锁也成为了一个热门的课程设计课题。
本文将介绍这个课程设计的步骤、具体内容和实现方法。
一、课程设计的步骤课程设计步骤主要包括需求分析、电路设计、程序设计和实验验证。
在需求分析阶段,需要明确电子密码锁的基本功能与操作流程,包括输入密码、判断密码正确性、开关门等。
在电路设计阶段,需要考虑到电路的可靠性、安全性以及实现的复杂度等因素。
在程序设计阶段,需要编写代码和测试程序。
在实验验证阶段,需要将课程设计投入实际应用,并测试其功能、稳定性等指标。
二、课程设计的具体内容1.硬件设计硬件设计主要包括电路设计和元器件选择两个部分。
电路设计主要包括输入密码电路、密码储存电路、密码判断电路和驱动开锁电路等。
元器件选择主要包括单片机、键盘、LCD屏幕和驱动芯片等。
2.软件设计软件设计主要包括系统流程设计、密码的输入和储存、密码的判断和开锁等功能的编写和测试。
3.系统整合系统整合是将硬件和软件组合到一起,实现功能的完整性并检测系统的稳定性和实用价值。
三、实现方法1.铁电非易失存储器电子密码锁需要存储用户密码信息,可以使用铁电非易失存储器来实现密码数据的存储和读取,铁电非易失存储器比普通存储器更加安全和稳定。
2.芯片加密在硬件电路的设计中,可以使用芯片加密的技术来提高电子密码锁的安全性。
通过软件和加密芯片相结合,可以防止非法破解和恶意攻击。
3.矩阵键盘在电子密码锁输入密码时,可以使用矩阵键盘来实现。
矩阵键盘的输入方式相比普通电子锁更加安全和方便。
综上所述,基于单片机的电子密码锁的课程设计不仅可以提高学生的电子技术和程序设计能力,还可以实现实用价值,为社会贡献力量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
单片机课程设计报告书
基于89C51单片机
课题名称
无线电子密码锁的设计姓名刘武
学号131220330
学院通信与电子工程学院
专业电子信息工程
指导教师祝秋香讲师
2015年12月20日
基于89C51单片机无线电子密码锁的设计
1 设计目的
(1)了解MCS-51单片机使用方法和熟悉蓝牙模块;
(2)掌握AT89C51芯片的使用方法及蓝牙模块的连接与使用;
(3)熟悉单片机程序仿真软件Proteus的使用;
(4)了解MCS-51单片机开发板工作原理以及芯片的组合;
(5)熟悉无线电子密码锁的设计及实现。
2设计思路
2.1 选择设计电路
设计51单片机与蓝牙连接的电路。
2.2 所选设计电路的原因
(1)由于无线电子密码锁的设计需要用到蓝牙模块,用到的单片机资源并不是很多,而51单片机的资源有8位CPU、4KB的ROM、128B的RAM、2个16位定时/计数器、4组8位的I/O、1个串口和5个中断源,可以更有效率的利用到51单片机的资源。
(2)可现实无线功能的模块有:蓝牙模块、无线模块、红外遥控模块,因为相对之下,蓝牙模块更容易实现,更容易操作,最后选择蓝牙模块实现手机远程控制。
(3)为了提高效率,可以利用51单片机开发板的硬件,用LED灯模拟密码锁的开关,当LED灯亮起时代表锁已经开启,熄灭则代表密码锁被关闭。
应用在实际中可用继电器替代LED的亮灭去控制强电开关。
3 设计过程
3.1 设计总框图
无线电子密码锁分为两个主要功能模块:51单片机模块,蓝牙实现模块。
这两个模块共同工作完成本电路的功能实现。
其中利用AT89C51芯片来实现51单片机模块功能,完成数码管、发光二极管的实现,同时利用HC06蓝牙模块来
实现手机远程控制功能。
其设计总框图如图1所示:
图1 总体方框图
3.2 单元模块设计
3.2.1. 总电路
其设计的总电路如图2所示:
图2 总电路图
其工作原理如下:
通过在51单片机开发板对AT89C52芯片写入程序,建立单片机与蓝牙模块之间的串口通信,并通过手机输入指令输入到蓝牙模块之中,通过程序利用单片机串口将蓝牙与51单片机进行通信,并控制单片机的引脚,从而控制外围电路的LED灯的亮灭和数码管的功能实现。
3.2.2 51单片机系统
单片机最小系统是在以MCS-51单片机为基础上扩展,使其能更方便地运用于测试系统中,不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被测试的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。
单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点,称为在实时检测和自动控制领域中广泛应用的器件,在工业生产中称为必不可少的器件,尤其是在日常生活中发挥的作用也越来越大。
本课题设计主要在MCS-51单片机上扩展I/O口,扩展定时器定时范围,扩展键盘显示接口。
下图为AT89C51芯片引脚图如图3所示:
图3 89C51芯片引脚图
3.2.3 复位及振荡电路
单片机中的复位及振荡电路如图4所示:
图4 复位及振荡电路图。