毕业设计_电子密码锁课程设计基于数字电路的电子密码锁
电子密码锁的电路设计
千里之行,始于足下。
电子密码锁的电路设计电子密码锁是一种基于数字密码输入的锁,它利用电子电路技术实现了对锁的控制和解锁功能。
下面将介绍如何设计一个简单的电子密码锁电路。
整个电子密码锁电路设计主要包括以下几个部分:1. 数码键盘模块:用于输入密码的模块,一般采用矩阵键盘或单片机带有键盘的模块。
2. 输入密码存储模块:用于存储用户设置的密码,可以采用EEPROM、FLASH等非易失性存储器。
3. 控制逻辑模块:用于控制电子锁的解锁和上锁功能,可以采用CMOS逻辑门电路实现。
4. 驱动模块:用于驱动电子锁的解锁和上锁功能,可以采用继电器、场效应管等。
5. 电源供电模块:为整个电路提供稳定的电源,可以采用适配器、电池等。
下面将详细介绍每个模块的设计原理和具体实现方法:1. 数码键盘模块:常见的数码键盘有4x4或4x3结构,可以使用针对数码键盘的扫描编码技术,通过扫描按键状态来确定按键的值。
2. 输入密码存储模块:采用非易失性存储器,如EEPROM、FLASH等,可以在电源关闭后依然保存数据,这样可以避免用户密码丢失的情况。
第1页/共2页锲而不舍,金石可镂。
3. 控制逻辑模块:控制逻辑模块根据输入密码和已存储的密码进行比较,如果匹配则解锁,这里可以使用CMOS逻辑门电路实现比较功能,比如采用与门和非门组合。
4. 驱动模块:驱动模块用于控制电子锁的解锁和上锁功能,可以采用继电器、场效应管等。
当密码匹配正确时,驱动模块接通电子锁电路,实现解锁功能。
5. 电源供电模块:为整个电路提供稳定的电源,可以采用适配器、电池等,要保证电源电压稳定,并且能够支持电子锁的工作电压。
总结:电子密码锁电路的设计主要包括数码键盘模块、输入密码存储模块、控制逻辑模块、驱动模块和电源供电模块。
需要注意的是,电子密码锁电路的安全性非常重要,密码存储模块需要保护好,以防止密码泄露。
此外,为了增加密码的复杂度,可以加入密码长度和重试次数的限制等措施。
毕业设计(论文)-基于单片机控制的电子密码锁设计
基于单片机控制的电子密码锁设计目录摘要 (I)关键词 (I)Abstract ................................................................................................................... I I Key words ............................................................................................................... I I 1 绪论. (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题的目的和意义 (1)1.3 电子密码锁发展趋势 (1)1.4 本设计完成的工作 (2)2 总体方案设计 (2)2.1 电源模块 (3)2.2主控制器模块 (3)3 硬件实现及单元电路设计 (4)3.1 主控制模块 (4)3.2 单片机的时钟电路与复位电路设计 (4)3.3 单片机管脚说明 (5)3.4 键盘电路设计 (6)3.5 数码管显示电路设计 (6)3.6 存储芯片电路设计 (7)3.7 报警电路 (7)3.8 密码锁电路 (7)4 红外遥控电路设计 (8)4.1 红外通信基本原理 (8)4.2红外通信标准 (9)4.3 红外线遥控原理 (10)4.4 主要模块设计 (10)5 系统软件设计方案 (11)5.1 主程序流图 (11)5.2 开锁软件设计 (12)6 系统的安装与调试 (15)6.1硬件的安装 (15)6.2单片级密码锁的仿真 (16)结论 (16)致谢 ...................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 (17)附录1 整机电路原理图 (18)附录2 部分源程序 (18)附录3:实物图 (27)基于单片机控制的电子密码锁设计摘要:本设计研究的对象是单片机密码锁,单片机密码锁由硬件和软件组成,硬件部分有电源输出电路、晶振电路、复位电路、键盘接口电路、开锁电路、报警电路、继电器、以及51单片机组成。
电子密码锁毕业设计
电子密码锁毕业设计电子密码锁毕业设计近年来,随着科技的不断发展,电子密码锁作为一种新型的安全设备,逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。
作为一名大学生,我也对电子密码锁产生了浓厚的兴趣,并决定将其作为我的毕业设计主题。
首先,我对电子密码锁的基本原理进行了深入的研究。
电子密码锁主要由密码输入模块、控制模块和电机驱动模块组成。
通过密码输入模块,用户可以输入自己设定的密码。
控制模块负责接收用户输入的密码,并与预设的密码进行比对,如果输入正确,则通过电机驱动模块控制锁的开关。
这种设计简单而高效,能够有效地保护用户的财产安全。
接下来,我开始着手设计我的电子密码锁。
我决定采用微控制器作为控制模块,并使用数字密码键盘作为密码输入模块。
为了增加系统的稳定性和安全性,我还添加了指纹识别模块和蓝牙模块。
通过指纹识别模块,用户可以使用自己的指纹进行解锁,这种方式更加方便快捷。
而蓝牙模块则可以实现手机远程开锁的功能,用户只需通过手机发送指令,即可控制电子密码锁的开关。
这种设计不仅提高了用户的使用便利性,同时也增加了系统的安全性。
在设计过程中,我遇到了许多挑战。
首先是如何保证系统的稳定性和安全性。
为了解决这个问题,我进行了大量的实验和测试,不断优化系统的设计。
其次是如何提高系统的响应速度。
通过对系统的硬件和软件进行优化,我成功地将响应时间缩短到了毫秒级别。
最后是如何保证系统的可靠性。
我进行了多次的测试和模拟,确保系统在各种条件下都能正常工作。
在完成设计后,我进行了一系列的实验和测试。
通过对系统的各项指标进行评估,我发现我的电子密码锁在安全性、稳定性和响应速度等方面都达到了预期的要求。
同时,我还对系统进行了实际应用测试,得到了用户的积极反馈。
他们对电子密码锁的使用体验非常满意,并对我的毕业设计表示了赞赏和肯定。
通过这次毕业设计,我不仅深入了解了电子密码锁的原理和设计方法,还提高了自己的动手实践能力和解决问题的能力。
同时,我也意识到科技的发展给我们的生活带来了巨大的改变,我们应该积极拥抱科技,并将其运用到实际生活中,为人们带来更多的便利和安全。
电子密码锁设计课程设计
电子密码锁设计课程设计电子密码锁的设计与实现一、引言随着科技的发展和人们生活水平的提高,电子密码锁在日常生活和工业生产中的应用越来越广泛。
电子密码锁是一种通过密码输入来控制机械锁的开启的设备,具有安全、方便、耐用等优点。
本课程设计旨在让我们了解和掌握电子密码锁的设计原理和实现方法。
二、系统组成和工作原理电子密码锁主要由密码输入模块、控制模块和机械锁机构三部分组成。
1.密码输入模块:用户通过键盘输入密码,键盘将输入的密码转换成电信号,传输给控制模块。
2.控制模块:控制模块是电子密码锁的核心部分,它主要包括CPU、存储器和输入/输出接口等。
CPU接收来自键盘的电信号,并将其存储在存储器中。
当输入的密码与存储器中的密码匹配时,CPU控制机械锁机构开启。
3.机械锁机构:机械锁机构包括锁体、锁芯和电机等部件。
当控制模块接收到正确的密码后,电机运转带动锁芯转动,从而打开锁体。
三、系统硬件设计1.密码输入模块:采用矩阵键盘作为输入设备,可以输入数字、字母等密码。
2.控制模块:采用Arduino UNO板作为主控器,具有丰富的输入输出接口和强大的编程能力。
3.机械锁机构:采用电动式锁芯和电机,通过控制电机的正反转来实现锁体的开关。
四、系统软件设计1.密码存储:将正确的密码存储在Arduino板的EEPROM中,掉电后数据不会丢失。
2.密码匹配:当用户输入密码后,程序将输入的密码与存储器中的密码进行比较,如果匹配则控制电机运转开启锁体。
3.报警功能:如果输入密码错误次数超过设定值,程序将启动报警装置发出警报。
五、系统调试与优化1.硬件调试:检查电路连接是否正确,确保电源稳定可靠,各模块之间通信正常。
2.软件调试:通过串口输出调试信息,检查程序运行是否正确,密码匹配是否准确。
3.优化设计:针对硬件资源和性能进行优化,如采用更小的元件、降低功耗等;针对用户体验进行优化,如增加语音提示、优化操作流程等。
六、结论与展望通过本次课程设计,我们深入了解了电子密码锁的设计原理和实现方法。
课程设计:电子密码锁(附原理图及PCB)
课程设计:电子密码锁(附原理图及PCB)电子密码锁摘要:本设计是通过判断输入密码正确与否从而控制相应电路工作,完成开锁、报警、锁定键盘等任务的电子密码锁。
它具有预设密码功能,超时报警功能,键盘锁定功能,错误提示功能等。
预设密码和输入密码是用两个八位的锁存器实现,密码判断是由数值比较器电路组成,超时报警功能是用NE555所构成的单稳态触发器实现,超时次数及密码错误次数由计数电路记录,而键盘锁定功能则是通过电路的逻辑关系巧妙控制锁存器的输出使能端实现的。
关键词:电子锁,密码锁,键盘锁定,报警电路Abstract:This design is to control the corresponding circuit by judging the password correctly or not work, do lock, alarm, lock the keyboard and other electronic combination lock. It has default password function, timeout alarm function, and key lock function, error function, etc. Default password and enter the password is to use two of the eight latch, password is consist of numeric comparator circuit, timeout alarm function is formed by using NE555 monostable trigger, timeout number and password error number recorded by counting circuit, and key lock function is through the logical relationship of the circuit can control the output of the latch makes the server-side implementation.Keywords:Electronic lock ,Combination lock,Keyboard lock, warning circuit.目录1 前言 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计概述 (1)2 总体方案设计 (3)2.1 程序框图 (3)2.2 电路分析 (4)3 单元模块设计 (5)3.1 密码锁存电路 (5)3.2 密码判断电路 (7)3.3 计数器电路 (8)3.4 计时器电路 (9)3.5电路参数的计算及元器件的选择 (13)3.6 各单元模块的联接 (13)4 系统调试 (14)4.1 仿真电路总图 (14)4.2系统仿真参数设置 (14)4.3 功能调试 (17)4.4 调试结果分析 (23)5 系统功能、指标参数 (25)5.1 系统实现的功能 (25)5.2 系统指标参数测试 (25)6 结论 (26)7 设计总结 (27)7.1 设计的收获体会 (27)7.2 对设计的进一步完善提出意见或建议 (27)8 致谢 (28)9 参考文献 (29)附录1:电子密码锁的仿真总图 (31)附录2:电子密码锁的PCB图 (33)1 前言1.1 设计背景随着人们生活水平的提高,对家庭防盗技术的要求也是越来越高,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,受到了广大用户的欢迎。
#电子密码锁(本科毕业设计完整版)
人生最大的幸福,是发现自己爱的人正好也爱着自己。
基于单片机的电子密码锁设计摘要在日常的生活和工作中住宅和部门的安全防范、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若使用传统的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在安全技术防范领域具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替了传统的机械式密码锁电子密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点本文从经济实用的角度出发采用美国Atmel公司的单片机AT89S51作为主控芯片和数据存储器单元结合外围的矩阵键盘输入、LCD液晶显示、报警、开锁等用C语言编写的主控芯片控制程序和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这种密码锁的电路设计具有防试探按键输入、智能控制上锁、开锁、报警、修改密码等多种功能密码长度可变、保密性强、灵活性高、使用日益广泛关键词密码锁单片机报警 LCD显示Design of Electric Password Lock Based on MCUABSTRACTIn the daily life and the workthe way to the house's and department's safe guardunit's document filethe financial reporting as well as some individual material preservation almost need many locks. If we use tradition mechanical key to openthe people often must carry many keysbut it is not extremely convenient. If the key lostthe security will decline greatly. In the safety work guard domainthe lock with security warning function electronic combination have replaced the traditional mechanical combination lock graduallythe electronic combination lock have the highly securitythe lowly costthe lowly power wastageeasy to operate and so on merits.This article is based on the economical and practical point of viewuses the United States Atmel Corporation AT89S51 microcontroller as a master chip and the data memory unitit combines with the external matrix keyboard inputLCD digital displayalarmunlock and so on circuitsdominates by the C programming language chip EEPROM of the control procedures and carries on the translation with Keil softwarethe password can be changed many timesthe electronic the password control also has the alarming function.This password lock circuit design has anti-test button inputintelligent control lockunlockalarm and change the password multiple functions. Password length can be changed great security and high flexible than othersit is widely used.Key Words: Password lock; MCU; Alarm; LCD Display目录摘要第一章绪论1.1电子密码锁简介 (1)1.2电子密码锁的发展趋势 (1)1.3本设计所要实现的目标 (2)1.4设计方案简介 (2)第二章主要元器件介绍2.1主控芯片AT89S51 (3)2.1存储芯片AT24C02 (6)2.3 LCD1602显示器 (7)2.4 晶体振荡器 (8)第三章硬件系统构成3.1设计原理.............................................................................. (10)3.2电路总体构成 (10)3.3电源输入电路 (11)3.4键盘输入电路 (12)3.5密码存储电路 (12)3.6复位电路.............................................................................. (13)3.7晶振电路.............................................................................. (14)3.8显示电路.............................................................................. (14)3.9报警电路.............................................................................. (15)3.10开锁电路 ............................................................................. .15第四章软件系统设计4.1主程序流程图 (17)4.2按键软件设计 (18)4.3密码设置软件设计 (19)4.4开锁软件设计 (20)第五章调试和实现5.1硬件调试 ............................................................................. . (21)5.2软件调试 ............................................................................. . (21)5.3 Pruteus仿真 (22)结论和展望致谢参考文献附录第一章绪论1.1 电子密码锁简介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使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其特点如下:1) 保密性好编码量多远远大于弹子锁随机开锁成功率几乎为零2) 密码可变用户可以随时更改密码防止密码被盗同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降3) 误码输入保护当输入密码多次错误时报警系统自动启动4) 无活动零件不会磨损寿命长5) 使用灵活性好不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁6) 电子密码锁操作简单易行一学即会1.2 电子密码锁的发展趋势日常生活和工作中住宅和部门的安全防范、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目前门锁主要用弹子锁其钥匙容易丢失;保险箱主要用机械密码锁其结构较为复杂制造精度要求高成本高且易出现故障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针对这些锁具给人们带来的不便若使用机械式钥匙开锁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由于电子器件所限以前开发的电子密码锁其种类不多保密性差最基本的就是只依靠最简单的模拟电子开关来实现的制作简单但很不安全在后为多是基于EDA来实现的其电路结构复杂电子元件繁多也有使用早先的20引角的2051系列单片机来实现的但密码简单易破解随着电子元件的进一步发展电子密码锁也出现了很多的种类功能日益强大使用更加方便安全保密性更强由以前的单密码输入发展到现在的密码加感应元件实现了真真的电子加密用户只有密码或电子钥匙中的一样是打不开锁的随着电子元件的发展及人们对保密性需求的提高出现了越来越多的电子密码锁出于安全、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、房间等由于数字、字符、图形图像、人体生物特征和时间等要素均可成为钥匙的电子信息组合使用这些信息能够使电子防盗锁获得高度的保密性如防范森严的金库需要使用复合信息密码的电子防盗锁组合使用信息也能够使电子防盗锁获得无穷扩展的可能使产品多样化对用户而言是"千挑百选、自得其所"可以看出组合使用电子信息是电子密码锁以后发展的趋势1.3 本设计所要实现的目标本设计采用单片机为主控芯片结合外围电路组成电子密码锁用户想要打开锁必先通过提供的键盘输入正确的密码才能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有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就的密码在输入新密码的时候要二次确认以防止误操作1.4 设计方案简介采用以单片机为核心的控制方案由于单片机种类繁多各种型号都有其一定的使用环境因此在选用时要多加比较合理选择以期获得最佳的性价比一般来说在选取单片机时从下面几个方面考虑:性能、存储器、运行速度、I/O口、定时/计数器、串行接口、模拟电路功能、工作电压、功耗、封装形式、抗干扰性、保密性除了以上的一些的还有一些最基本的比如:中断源的数量和优先级、工作温度范围、有没有低电压检测功能、单片机内有无时钟振荡器、有无上电复位功能等在开发过程中单片机还受到:开发工具、编程器、开发成本、开发人员的适应性、技术支持和服务等等因素基于以上因素本设计选用单片机AT89S51作为本设计的核心元件利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口及其控制的准确性实现基本的密码锁功能在单片机的外围电路外接输入键盘用于密码的输入和一些功能的控制外接AT24C02芯片用于密码的存储外接LCD1602显示器用于显示作用当用户需要开锁时先按键盘开锁键之后按键盘的数字键0-9输入密码密码输完后按下确认键如果密码输入正确则开锁不正确显示密码错误重新输入密码当三次密码错误则发出报警;当用户需要修改密码时先按下键盘设置键后输入原来的密码只有当输入的原密码正确后才能设置新密码新密码输入无误后按确认键使新密码将得到存储密码修改成功第二章主要元器件2.1主控芯片AT89S51单片机AT89S51功能介绍AT89S51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM-Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压高性能CMOS8位微处理器俗称单片机该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造和工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中ATMEL的AT89S51是一种高效微控制器为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案AT89S51芯片引脚图如图2-1所示主要特性:·和MCS-51 兼容·4K字节可编程闪烁存储器·寿命:1000写/擦循环·数据保留时间:10年·全静态工作:0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定·128*8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路管脚说明:下面按其引脚功能分为四部分叙述这40条引脚的功能1、主电源引脚VSS和VSSAT89S51芯片引脚图VSS--(40脚)接+5V电压;VSS--(20脚)接地2、外接晶体引脚XTAL1和XTAL2XTAL1(19脚)接外部晶体的一个引脚在单片机内部它是一个反相放大器的输入端这个放大器构成了片内振荡器当采用外部振荡器时对HMOS单片机此引脚应接地;对SHMOS单片机此引脚作为驱动端XTAL2(18脚)接外晶体的另一端在单片机内部接至上述振荡器的反相放大器的输出端采用外部振荡器时对HMOS单片机该引脚接外部振荡器的信号即把外部振荡器的信号直接接到内部时钟发生器的输入端;对XHMOS此引脚应悬浮3、控制或和其它电源复用引脚RST/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP①RST/VPD(9脚)当振荡器运行时在此脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位推荐在此引脚和VSS引脚之间连接一个约8.2k的下拉电阻和VSS引脚之间连接一个约10μF的电容以保证可靠地复位VSS掉电期间此引脚可接上备用电源以保证内部RAM的数据不丢失当VSS主电源下掉到低于规定的电平而VPD在其规定的电压范围(5±0.5V)内VPD就向内部RAM提供备用电源②ALE/PROG(30脚):当访问外部存贮器时ALE(允许地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节即使不访问外部存储器ALE端仍以不变的频率周期性地出现正脉冲信号此频率为振荡器频率的1/6因此它可用作对外输出的时钟或用于定时目的然而要注意的是每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲ALE端可以驱动(吸收或输出电流)8个LS型的TTL输入电路对于EPROM单片机(如8751)在EPROM编程期间此引脚用于输入编程脉冲(PROG)③PSEN(29脚):此脚的输出是外部程序存储器的读选通信号在从外部程序存储器取指令(或常数)期间每个机器周期两次PSEN有效但在此期间每当访问外部数据存储器时这两次有效的PSEN信号将不出现PSEN同样可以驱动(吸收或输出)8个LS型的TTL输入④EA/VPP(引脚):当EA端保持高电平时访问内部程序存储器但在PS(程序计数器)值超过0FFFH(对851/8751/80S51)或1FFFH(对8052)时将自动转向执行外部程序存储器内的程序当EA保持低电平时则只访问外部程序存储器不管是否有内部程序存储器对于常用的8031来说无内部程序存储器所以EA脚须常接地这样才能只选择外部程序存储器对于EPROM型的单片机(如8751)在EPROM编程期间此引脚也用于施加21V的编程电源(VPP)4.控制或和其它电源复用引脚 RST/VpdALE/PROGPSEN 和EA/VppRST/Vpd 当振荡器运行时在此引脚上出现两个机器同期的高电平(由低到高跳变)将使单片机复位在 VSS掉电期间此引脚可接上备用电源由 Vpd向内部 RAM提供备用电源以保持内部RAM中的数据ALE/PROG 正常操作时为ALE功能(允许地址钱存)提供把地址的低字节锁存到外部锁存器ALE引脚以不变的频率(振荡周期的1/6)周期性地发出正脉冲信号因此它可用作对外输出的时钟或用于定时目的但要注意每当访问外部数据存储器时将跳过一个 ALE脉冲ALE端可以驱动(吸收或输出电流)八个 LSTTL电路对于 EPROM型单片机在 EPROM编程期间此引脚接收编程脉冲(PROG功能)PSEN 外部程序存储器读选通信号输出端在从外部程序存储器取指令(或数据)期间;PSEN 在每个机器周期内两次有效 PSEN 同样可以驱动八个LSTTL输入EA/Vpp EA为内部程序存储器和外部程序存储器选择端当EA为高电平时访问内部程序存储器(PS值小于4K)当EA为低电平时则访问外部程序存储器对于EPROM型单片机在EPROM编程期间此引脚上加21VEPROM编程电源(Vpp)5、输入/输出(I/O)引脚P0、P1、P2、P3(共32根)①P0口(39脚至32脚):是双向8位三态I/O口在外接存储器时和地址总线的低8位及数据总线复用能以吸收电流的方式驱动8个LS型的TTL负载②P1口(1脚至8脚):是准双向8位I/O口由于这种接口输出没有高阻状态输入也不能锁存故不是真正的双向I/O口P1口能驱动(吸收或输出电流)4个LS型的TTL负载对8052、8032P1.0引脚的第二功能为T2定时/计数器的外部输入P1.1引脚的第二功能为T2EX捕捉、重装触发即T2外部控制端对EPROM编程和程序验证时它接收低8位地址③P2口(21脚至28脚):是准双向8位I/O口在访问外部存储器时它可以作为扩展电路高8位地址总线送出高8位地址在对EPROM编程和程序验证期间它接收高8位地址P2可以驱动(吸收或输出电流)4个LS型的TTL负载④P3口(10脚至17脚):是准双向8位I/O口在MSS-51中这8个引脚还用于专门功能是复用双功能口P3能驱动(吸收或输出电流)4个LS型的TTL负载作为第一功能使用时就作为普通I/O口用功能和操作方法和P1口相同作为第二功能使用时各引脚的定义如表所示值得强调的是P3口的每一条引脚均可独立定义为第一功能的输入输出或第二功能表2-1 P3口管脚备选功能P3.0RXD(串行输入口)P3.1TXD(串行输出口)P3.2/INT0(外部中断0)P3.3/INT1(外部中断1)P3.4T0(记时器0外部输入)P3.5T1(记时器1外部输入)P3.6/WR(外部数据存储器写选通)P3.7/RD(外部数据存储器读选通)2.2 存储芯片AT24C02如图2-2为AT24C02的芯片引脚图图2-2 AT24C02的芯片引脚图特点:低压和标准电压运行模式- 2.7 (VCC = 2.7V to 5.5V)- 1.8 (VCC = 1.8V to 5.5V)内建128x8存储序列2线制串行接口双向数据传送协议100kHz(1.8V2.5V2.7V) 和400kHz(5V)兼容写同步时钟(最大10ms)高可靠性极限:1M写时钟周期数据保存:100年不断推进的芯片等级扩大了设备的可用温度范围AT24C02提供电可擦除的串行1024位存储或可编程只读存储器(EEPROM)128字(8位/字) 芯片在低压的工业和商业使用中进行了最优化设备操作:CLOCK 和DATA变化:SDA管脚通常外部要拉高SDA管脚上的数据只能在SCL低期间改变数据在SCL高期间改变定义为一个开始或停止信号开始状态:在任何操作之前必须有一个开始信号----在SCL为高时SDA上产生一个下降沿停止状态: SCL为高时SDA产生一个上升沿是停止信号停止信号后将停止所有通信在一个读的序列之后停止信号将让EEPROM进入备用电源模式2.3 LCD16022显示器液晶显示模块已作为很多电子产品的通过器件如在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都可以看到显示的主要是数字、专用符号和图形1602型LCD显示模块具有体积小功耗低显示内容丰富等特点1602型LCD可以显示2行16个字符有8位数据总线D0-D7和RSR/WEN三个控制端口工作电压为5V并且具有字符对比度调节和背光功能接口信号说明:1602型LCD的接口信号说明如表2-2所示表2-2 LCD1602接口信号说明符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据2VDD电源正极10D3数据3VL液晶显示偏压11D4数据4RS数据/命令选择12D5数据5R/W读/写选择13D6数据6E使能信号14D7数据7D015BLA背光源正极8D1数据16BLK背光源负极1602型LCD主要技术参数:显示容量:16×2个字符芯片工作电压:4.5-5.5V工作电流:2.0mA(5.0V)模块最佳工作电压:5.0V字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm1602型LCD基本操作程序如下表所示:表2-3 LCD1602基本操作程序读状态输入RS=LR/W=HE=H输出D0-D7=状态字写指令输入RS=LR/W=LD0-D7=指令码E=高脉冲输出无读数据输入RS=HR/W=HE=H输出D0-D7=数据写数据输入RS=HR/W=LD0-D7=数据E=高脉冲输出无2.4晶体振荡器晶体振荡器简称晶振其作用在于产生原始的时钟频率这个频率经过频率发生器的放大或缩小后就成了电脑中各种不同的总线频率以声卡为例要实现对模拟信号44.1kHz或48kHz的采样频率发生器就必须提供一个44.1kHz或48kHz的时钟频率如果需要对这两种音频同时支持的话声卡就需要有两颗晶振但是现在的娱乐级声卡为了降低成本通常都采用SCR将输出的采样频率固定在48kHz但是SRC会对音质带来损害而且现在的娱乐级声卡都没有很好地解决这个问题现在使用最广泛的是石英晶体振荡器石英晶体振荡器是一种高精度和高稳定度的振荡器石英晶体振荡器也称石英晶体谐振器它用来稳定频率和选择频率是一种可以取代LC谐振回路的晶体谐振元件石英晶体振荡器广泛地使用在电视机、影碟机、录像机、无线通讯设备、电子钟表、单片机、数字仪器仪表等电子设备中为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号在单片机中为其提供时钟频率石英晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件它的基本构成大致是:从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片它可以是正方形、矩形或圆形等)在它的两个对应面上涂敷银层作为电极在每个电极上各焊一根引线接到管脚上再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器简称为石英晶体或晶体、晶振其产品一般用金属外壳封装也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的只要在晶体振子板极上施加交变电压就会使晶片产生机械变形振动此现象即所谓逆压电效应当外加电压频率等于晶体谐振器的固有频率时就会发生压电谐振从而导致机械变形的振幅突然增大第三章硬件系统设计3.1 设计原理本设计主要由单片机、矩阵键盘、液晶显示器和密码存储等部分组成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和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控制开锁还是报警实际使用时只要将单片机的负载由继电器换成电子密码锁的电磁铁吸合线圈即可当然也可以用继电器的常开触点去控制电磁铁吸合线圈本系统共有两部分构成即硬件部分和软件部分其中硬件部分由电源输入部分、键盘输入部分、密码存储部分、复位部分、晶振部分、显示部分、报警部分、开锁部分组成软件部分对应的由主程序、初始化程序、LCD显示程序、键盘扫描程序、启动程序、关闭程序、建功能程序、密码设置程序、EEPROM读写程序和延时程序等组成图3-1 电子密码锁原理框图3.2 电路总体构成在确定了选用什么型号的单片机后就要确定在外围电路其外围电路包括电源输入部分、键盘输入部分、密码存储部分、复位部分、晶振部分、显示部分、报警部分、开锁部分组成根据实际情况键盘输入部分选择4*4矩阵键盘显示部分选择字符型液晶显示LCD1602密码存储部分选用AT24C02芯片来完成其原理图如图3-2所示:图3-2 电路总体结构图3.3 电源输入电路密码锁主要控制部分电源需要用5V直流电源供电其电路如图3-3所示而5V电源输入时往往伴有杂波所以加一个2.2uF的电容滤波这样输出的电压一般能满足要求图3-3 电源输入电路原理图3.4 键盘输入电路由于本设计所用到的按键数量较多而不适合用独立按键式键盘采用的是矩阵式按键键盘它由行线和列线组成也称行列式键盘按键位于行列的交叉点上密码锁的密码由键盘输入完成和独立式按键键盘相比要节省很多I/O口本设计中使用的这个4*4键盘不但能完成密码的输入还能作特别功能键使用比如清空显示功能等键盘的每个按键功能在程序设计中设置其大体功能(看键盘按键上的标记)及和单片机引脚接法如图3-4所示:图3-4 键盘输入原理图3.5 密码存储电路AT24C02是ATMEL公司的2KB字节的电可擦除存储芯片采用两线串行的总线和单片机通讯电压最低可以到2.5V额定电流为1mA静态电流10Ua(5.5V)芯片内的资料可以在断电的情况下保存40年以上而且采用8脚的DIP封装使用方便其电路如图3-5所示图中1、2、3脚是三条地址线用于确定芯片的硬件地址在AT89S51上它们都能接地第5脚和第8脚分别为正、负电源AT24C02中带有片内地址寄存器每写入或读出一个数据字节后该地址寄存器自动加1以实现对下一个储存单元的读写所有字节均以单一操作方式读取3.6 复位电路单片机复位是使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态并从这个状态开始工作例如复位后PC=0000H使单片机从第-个单元取指令无论是在单片机刚开始接上电源时还是断电后或者发生故障后都要复位在复位期间(即RST为高电平期间)P0口为高组态P1-P3口输出高电平;外部程序存储器读选通信号PSEN无效地址锁存信号ALE也为高电平根据实际情况选择如图2-8所示的复位电路该电路在最简单的复位电路下增加了手动复位按键在接通电源瞬间电容C1上的电压很小复位下拉电阻上的电压接近电源电压即RST为高电平在电容充电的过程中RST端电压逐渐下降当RST端的电压小于某一数值后CPU脱离复位状态由于电容C1足够大可以保证RST高电平有效时间大于24个振荡周期CPU能够可靠复位增加手动复位按键是为了避免死机时无法可靠复位当复位按键按下后电容C1通过R5放电当电容C1放电结束后RST端的电位由R11和R15分压比决定由于R11<<R15 因此RST为高电平CPU处于复位状态松手后电容C1充电RST端电位下降CPU脱离复位状态R11的作用在于限制按键按下瞬间电容C1的放电电流避免产生火花以保护按键触电图3-6 复位电路原理图3.7 晶振电路AT89C51引脚XTAL1和XTAL2和晶体振荡器及电容C2、C1按图3-7所示方式连接晶振、电容C2/C3及片内和非门(作为反馈、放大元件)构成了电容三点式振荡器振荡信号频率和晶振频率及电容C1、C2的容量有关但主要由晶振频率决定范围在0~33MHz之间电容C2、C3取值范围在5~30pF之间根据实际情况本设计中采用12MHZ做系统的外部晶振电容取值为20pF图3-7 晶振电路原理图3.8 显示电路为了提高密码锁的密码显示效果能力本设计的显示部分由液晶显示器LCD1602取代普通的数码管来完成只有按下键盘上的开启按键后显示器才处于开启状态同理只有按下关闭按键后显示器才处于关闭状态否则显示器将一直处于初始状态当需要对密码锁进行开锁时按下键盘上的开锁按键后利用键盘上的数字键0-9输入密码每按下一个数字键后在显示器上显示一个*输入多少位就显示多少个*当密码输入完成时按下确认键如果输入的密码正确的话LCD子显示"RIGHT"单片机其中P2.0引角会输出低电平使三极管T2导通电磁铁吸合电子密码锁被打开。
毕业设计(论文)-基于单片机的电子密码锁设计
目录单片机电子密码锁的设计 (1)第1章绪论 (3)1.1引言 (3)1.2电子密码锁的背景 (3)1.3电子锁设计的意义的本设计特点 (4)第2章系统总体方案设计 (5)第3章硬件电路设计 (8)3.1键盘电路设计 (8)3.2LED显示电路 (9)3.3开锁电路 (11)3.4报警电路 (12)第4章软件设计 (12)4.1软件设计思路 (12)4.2各子程序设计 (13)第5章系统调试 (18)第6章单片机电子密码锁的应用趋势 (19)第7章设计总结与展望 (19)附录 (23)源程序清单 (23)单片机电子密码锁的设计摘要: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。
The design of electronic locks SCMABSTRACT:Along 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.第1章绪论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。
利用数字电路实现电子密码锁-毕业设计
利用数字电路实现电子密码锁学生:XXX 指导老师:XXX内容摘要:本数字密码锁采用单片机AT89S52为主控芯片,由EEPROM存储密码。
硬件部分包括主控制系统、人机交互界面以及输出系统三大部分。
主控制系统中主控制芯片使用了AT89S52单片机,该单片机性能优良,能满足一般的普通应用;EEPROM采用AT24C02芯片,掉电后可以存储密码,从而保证了系统的安全性。
人机交互通道部分采用了4×4矩阵键盘输入以及LCD1602标准字符型液晶显示。
输出系统部分包括驱动开锁电路和报警电路;其中,在本系统设计中,驱动开锁电路用发光二极管表示,而报警电路则使用蜂鸣器。
本系统中使用的AT24C02芯片是一个带有I2C总线接口的EEPROM存储器。
I2C总线是一种双向二线制总线,它的结构简单,可靠性和抗干扰性能好。
I2C总线结构很简单,只有两条线,包括一条数据线(SDA)和一条串行时钟线(SCL)。
具有I2C接口的器件可以通过这两根线接到总线上,进行相互之间的信息传递。
本数字密码锁的功能为:密码位数为8位,可选值为0~9,从而保证足够的锁体强度;用户可以自行设定和修改密码;防止密码被盗,输入密码错误次数超过3次则报警;友好的人机界面;输入正确的密码后,驱动开锁电路。
软件部分应用单片机C语言实现了本设计的全部控制功能。
C语言编译方便,易读性好,且移植性方便,能够满足实现本系统的功能要求。
在设计过程中,给出了本系统C语言编程的原理和流程图。
本数字密码锁系统稳定性好,设计人性化,由于使用单片机控制并有记忆模块,功能齐全可靠,并有很好的扩展性,而且成本低廉,具有良好的发展前景。
关键词:数字密码锁 AT24C02芯片安全性Electronic combination lockAbstract:Using the digital circuit realize electronic combination lock This digital locks USES the monolithic integrated circuit AT89S52 as the controller chip, by EEPROM memory password. Hardware including master control system, man-machine interface and output system of three.The Lord control system used in the control chip AT89S52 SCM, this single chip good performance, can satisfy the general common application; The AT24C02 chip EEPROM, after power off can be stored password, so as to ensure the security of the system. Man-machine interactive channel part adopts the 4 x 4 matrix keyboard input and LCD1602 standard character type LCD display. The output of system including drive circuit and alarm lock circuit; Which, in the system design, drive the lock circuit using light-emitting diodes said, and alarm circuit is using a buzzer.The system used AT24C02 chip is a with the I2C bus interface EEPROM memory. The I2C bus is a two-way two wire bus, its simple structure, reliability and anti-interference capability. The I2C bus structure is simple, only two lines, including a data line (SDA) and a serial clock line (SCL). Has the I2C devices through this interface to two lines on the bus, the mutual information transfer.This digital locks function for: password digits for eight, optional value is 0 ~ 9, so as to ensure enough lock body strength; The user can set and modify the password; To prevent the password is stolen, the input password mistake number more than three times the alarm; Friendly human-machine interface; To enter the correct password, drive the lock circuit.Application software of single chip microcomputer C language realized this design of all control function. C compiler convenient, easy to read the gender is good, and easy portability, and can meet the requirement of system function realization. In the design process are given, and the system of the C programming language principle and flow chart.This digital locks system stability, humanized design, because use asingle-chip microcomputer control and a memory module, complete function and reliable, and have a good scalability, and the cost is low, have good development prospect.Keywords: Electronic combination lock AT24C02 chip safety目录前言 (1)1 系统的硬件设计 (2)1.1 硬件的总体结构和原理 (2)1.1.1 硬件系统的总体结构图 (2)1.1.2 硬件系统组成 (2)1.1.3 系统的可能性分析 (3)1.2 单片机AT89S51简介 (4)1.2.1 主要性能 (4)1.2.2 引脚功能描述 (5)1.3 AT24C02简介 (7)1.3.1 功能描述 (7)1.3.2 管脚描述 (7)1.3.3 I2C总线协议 (8)1.4 LCD1602介绍 (8)1.4.1 引脚描述 (9)1.4.2 LCDI602控制指令 (9)1.4.3 LCDI602读写控制时序 (11)1.5 4×4矩阵键盘 (11)1.6 复位电路 (12)1.7 振荡电路 (12)1.8 发光二极管LED电路 (13)1.9 报警电路 (13)1.10 电源输入电路 (14)1.11 使用到的元器件列表 (15)2 软件程序设计 (15)2.1 编译器Keil uVision2简介 (16)2.2 软件总设计流程图 (16)2.3 具体功能软件实现 (17)2.3.1 4×4矩阵键盘扫描程序 (17)2.3.2 显示程序 (19)2.3.3 时钟运行子程序 (19)2.3.4 时钟时、分修改子程序 (20)2.3.5 掉电存储服务程序 (21)2.3.7 密码修改子程序 (23)3 结束语 (24)附录1:PCB原理图 (26)附录2:仿真原理图 (27)附录3:单片机硬件实物图 (28)参考文献 (29)利用数字电路实现电子密码锁前言随着社会物质财富的日益增长,安全防盗已成为社会问题。
课程设计:电子密码锁(附原理图及PCB)
课程设计:电子密码锁(附原理图及PCB)电子密码锁摘要:本设计是通过判断输入密码正确与否从而控制相应电路工作,完成开锁、报警、锁定键盘等任务的电子密码锁。
它具有预设密码功能,超时报警功能,键盘锁定功能,错误提示功能等。
预设密码和输入密码是用两个八位的锁存器实现,密码判断是由数值比较器电路组成,超时报警功能是用NE555所构成的单稳态触发器实现,超时次数及密码错误次数由计数电路记录,而键盘锁定功能则是通过电路的逻辑关系巧妙控制锁存器的输出使能端实现的。
关键词:电子锁,密码锁,键盘锁定,报警电路Abstract:This design is to control the corresponding circuit by judging the password correctly or not work, do lock, alarm, lock the keyboard and other electronic combination lock. It has default password function, timeout alarm function, and key lock function, error function, etc. Default password and enter the password is to use two of the eight latch, password is consist of numeric comparator circuit, timeout alarm function is formed by using NE555 monostable trigger, timeout number and password error number recorded by counting circuit, and key lock function is through the logical relationship of the circuit can control the output of the latch makes the server-side implementation.Keywords:Electronic lock ,Combination lock,Keyboard lock, warning circuit.目录1 前言 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计概述 (1)2 总体方案设计 (3)2.1 程序框图 (3)2.2 电路分析 (4)3 单元模块设计 (5)3.1 密码锁存电路 (5)3.2 密码判断电路 (7)3.3 计数器电路 (8)3.4 计时器电路 (9)3.5电路参数的计算及元器件的选择 (13)3.6 各单元模块的联接 (13)4 系统调试 (14)4.1 仿真电路总图 (14)4.2系统仿真参数设置 (14)4.3 功能调试 (17)4.4 调试结果分析 (23)5 系统功能、指标参数 (25)5.1 系统实现的功能 (25)5.2 系统指标参数测试 (25)6 结论 (26)7 设计总结 (27)7.1 设计的收获体会 (27)7.2 对设计的进一步完善提出意见或建议 (27)8 致谢 (28)9 参考文献 (29)附录1:电子密码锁的仿真总图 (31)附录2:电子密码锁的PCB图 (33)1 前言1.1 设计背景随着人们生活水平的提高,对家庭防盗技术的要求也是越来越高,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,受到了广大用户的欢迎。
电子密码锁课程设计
电子密码锁课程设计电子密码锁是一种基于数字密码的智能锁,广泛应用于家庭、商业、工业等领域中。
电子密码锁的课程设计则是为了培养学生的电子密码锁设计与制作能力,以适应社会对电子安全的迫切需求。
本文将介绍电子密码锁课程设计的目的、内容、实验步骤及教学效果等。
一、课程设计目的电子密码锁课程设计的主要目的是培养学生的专业技能,提高学生的综合能力和创新能力。
具体包括以下几个方面:1.掌握数字电路设计基础知识和技能,如数字电路基本元件、电路图的绘制和理解,电路板设计和制作等。
2.了解电子密码锁的工作原理和结构,掌握其主要构成要素及其功能,例如输入模块、控制模块和输出模块等。
3.通过实验,训练学生的思维能力、动手能力和创新能力,培养学生的实验技巧,提高实验能力。
4.提高学生的实践能力,让学生在实践中了解课程中相关知识的应用,增强实践动手能力。
二、课程设计内容电子密码锁课程设计主要包括以下内容:1.电路基础知识及电路设计实验学习数字电路基础知识,并通过电路设计实验掌握数字电路的基本元件、电路图的绘制和理解等内容。
2.电子密码锁的设计原理和结构学习电子密码锁的工作原理和结构,并理解其主要构成要素及其功能,例如输入模块、控制模块和输出模块等。
3.电子密码锁的实验制作通过实验制作电子密码锁,运用所学知识对电子密码锁进行详细设计、调试及测试。
4.课程设计报告将实验结果进行分析、总结并撰写报告,包括电路图,电路板设计图,电路原理图,测试结果和实验过程的记录等。
三、实验步骤电子密码锁课程设计实验具体步骤如下:1. 学生需了解电子密码锁的原理和结构,包括输入模块、控制模块和输出模块等。
2. 进行电路设计实验,学习数字电路基础知识,并掌握数字电路的基本元件和电路图绘制和理解等。
3. 设计电子密码锁电路图,包括输入模块、控制模块和输出模块等,并通过电路软件仿真验证电路的正确性。
4. 设计电子密码锁的电路板设计图,进行电路板的制作和焊接。
密码锁毕业设计
密码锁毕业设计密码锁毕业设计在当今信息技术高速发展的时代,密码锁作为一种安全可靠的身份验证方式,越来越受到人们的关注和使用。
为了更好地应对现代社会的安全需求,我决定在我的毕业设计中研究和开发一种高级密码锁系统。
首先,我将介绍密码锁的基本原理和发展历程。
密码锁是一种通过输入密码来验证身份的安全装置。
它的原理是将用户设定的密码与锁内部储存的密码进行比对,如果一致则解锁。
密码锁的发展经历了从简单的机械锁到电子锁再到智能锁的演变过程。
现代密码锁已经具备了多种高级功能,如指纹识别、声音识别和面部识别等。
接下来,我将详细阐述我设计的密码锁系统的特点和功能。
首先,我将采用先进的指纹识别技术来替代传统的密码输入方式。
指纹识别是一种非常安全和方便的身份验证方式,每个人的指纹都是独一无二的,几乎不可能被伪造。
此外,我还将加入声音识别功能,通过分析用户的声音特征来验证身份。
这种方式可以有效防止他人冒充用户进行非法操作。
为了增加密码锁系统的可靠性和安全性,我还将引入双重身份验证的功能。
双重身份验证是指在用户通过指纹或声音识别验证后,还需要输入自己设置的密码才能解锁。
这样一来,即使有人成功伪造了指纹或声音,也无法进入系统。
双重身份验证能够有效地防止非法侵入和信息泄露。
此外,我还将为密码锁系统添加远程控制功能。
用户可以通过手机应用或者电脑远程控制密码锁的开关状态。
这样一来,用户无论身在何处,都可以随时随地控制锁的状态,方便快捷。
同时,远程控制还可以记录和监控密码锁的使用情况,让用户对家庭或办公室的安全状况有更清晰的了解。
最后,我将介绍密码锁系统的实施和应用。
我将采用先进的硬件和软件技术来实现密码锁系统的开发。
硬件方面,我将选择高性能的指纹和声音识别传感器,并与锁体进行合理的结合。
软件方面,我将编写一套完整的密码锁管理系统,包括用户注册、指纹和声音信息的录入和管理、远程控制等功能。
密码锁系统的应用非常广泛。
它可以用于家庭、办公室、酒店、银行等各种场所的门禁控制。
数电电子密码锁课程设计
数电电子密码锁课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电子密码锁的基本原理,掌握二进制编码、逻辑门电路等基础知识。
2. 学生能运用所学知识,设计并实现一个简单的数字电子密码锁。
技能目标:1. 学生能运用逻辑门电路设计出正确的密码锁电路,并能够进行电路仿真。
2. 学生能通过实践操作,掌握数字电路的调试与排错方法。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发创新意识和实践能力。
2. 学生在团队协作中,学会沟通与交流,培养合作精神和解决问题的能力。
3. 学生意识到电子技术在日常生活中的应用,认识到科技发展对生活的影响。
课程性质:本课程为实践性课程,强调理论知识与实际操作相结合,提高学生的动手能力和创新能力。
学生特点:初三学生已具备一定的物理知识和电子技术基础,对新鲜事物充满好奇,但需要引导和激发。
教学要求:结合课本内容,注重实践操作,引导学生将理论知识运用到实际中,培养解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:- 二进制编码原理及转换方法- 逻辑门电路的种类、功能及相互关系- 数字电路的基本组成及工作原理2. 实践操作:- 设计数字电子密码锁的电路图- 选用合适的逻辑门电路进行密码锁电路搭建- 进行电路仿真,验证密码锁功能的正确性3. 教学大纲:- 第一阶段:讲解二进制编码原理、逻辑门电路知识,使学生掌握数字电路基础知识。
- 第二阶段:指导学生设计数字电子密码锁电路图,培养学生动手设计能力。
- 第三阶段:组织学生进行实践操作,搭建密码锁电路,并进行调试与排错。
- 第四阶段:总结课程内容,展示学生作品,进行交流与评价。
4. 教材章节:- 《电子技术基础》第三章:数字电路基础- 《电子技术基础》第四章:逻辑门电路及其应用教学内容安排和进度:- 理论知识:2课时- 实践操作:4课时- 课程总结与评价:1课时教学内容注重科学性和系统性,结合课程目标,确保学生能够将所学知识运用到实际操作中,培养其创新能力和实践能力。
毕业设计-基于AT89C51单片机的电子密码锁的设计
毕业设计(论文)题目:电子密码锁的设计学院:电气与信息工程学院专业:电子信息工程姓名:学号: ********* 指导老师:**完成时间: 2013年5月28日摘要随着经济社会发展,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,由于其构造简单,安全性能低,无法满足人们的需要。
随着电子产品向智能化和微型化的不断发展,数字密码锁作为防盗卫士的作用显得尤为重要。
而单片机以其实用,功能强大,价格低廉等功能,已成为电子产品研制和开发中首选的控制器。
本文从经济实用的角度出发,阐述一个基于单片机的液晶显示电子密码锁的设计与实现。
系统采用ATMEL公司的AT89C51单片机作为系统核心,液晶显示器LCD1602作为输出设备显示系统提示信息,4*4矩阵键盘作为输入设备,CMOS串行E2PROM存储器AT24C02作为数据存储器,配合蜂鸣器、继电器等电路构成整个系统硬件;系统软件采用C语言编写。
设计的系统液晶显示,密码修改方便,具有报警、锁定等功能,使用便捷简单,符合住宅、办公用锁需求,具有一定的实用价值。
关键词:单片机,密码锁,AT89C51,LCD1602,AT24C02AbstractWith the development of our society and the i mprovement of people’s living standard, how to ensure the family security is becoming more and more important in particular. Traditional mechanical lock is unable to meet the need of us because of its simple structure and low security. Nowadays, electronic products become smarter and smaller, electronic password anti-theft lock plays a more important role as the security guards. The MCU with its practical, strong function, low price and other functions , has become the preferred controller in electronic product research and development.This article is written from the economic perspective, elaborates the design and implementation of a LCD electronic password anti-theft lock which is based on MCU. This system is composed of AT89C51 which is designed as the core of this system, LCD1602 as the output device to display the message of this system, 4 * 4 matrix keyboard as the input device, a CMOS serial E2PROM AT24C02 as the data storage, and a buzzer, relay circuit.The software of the system is written in C language. The system displays in a LCD, it can change password easily, and has the function of alarming, locking, and so on. This system has some practical value, and it is simple and easy to use, meets the demand of residential and the need of office lock.Key Words: MCU, Password-Lock, AT89C51, LCD1602, AT24C02目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................. I I 目录 ................................................................................................................................. I II 1引言 . (1)1.1课题的背景和意义 (1)1.2课题的研究现状 (1)1.3课题研究内容 (2)2 数字密码锁总体设计 (3)2.1 系统方案论证 (3)2.1.1 采用数字电路的设计方案 (3)2.1.2 采用以单片机为核心设计方案 (4)2.2 基于单片机的数字密码锁的设计原理 (5)3 系统硬件设计 (6)3.1 主要元器件介绍 (6)3.1.1 主控芯片AT89C51的的介绍 (6)3.1.2 继电器的介绍 (9)3.1.3 存储芯片AT24C02的介绍 (10)3.1.4 LCD1602显示器的介绍 (10)3.1.5 矩阵键盘模块的介绍 (11)3.2 系统硬件部分 (12)3.2.1 系统电源部分 (12)3.2.2 键盘输入部分 (13)3.2.3 密码存储部分 (14)3.2.4 显示部分 (14)3.2.5 报警部分 (15)3.2.6开锁部分 (16)4 系统软件设计 (17)4.1 系统程序流程图 (17)4.1.1主程序流程图 (17)4.1.2 键功能程序流程图 (18)4.1.3 修改密码程序流程图 (19)4.1.4 开锁程序流程图 (20)4.2 子程序举例 (21)4.2.1 按键扫描子程序 (21)4.2.2 显示子程序 (22)4.2.3 开锁子程序 (22)4.3 系统软件调试及结果 (24)4.3.1 Proteus软件介绍 (24)4.3.2 系统软件调试 (25)4.3.3 仿真结果 (25)5 硬件系统制作及调试 (29)5.1焊接注意事项 (29)5.2硬件调试问题及解决办法 (30)5.3硬件调试效果 (31)总结 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录 (37)附录A 电路原理图 (37)附录B 系统总体程序 (38)1引言1.1课题的背景和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为突出,传统的机械锁由于其构造简单,被撬的事件屡见不鲜。
毕业设计电子密码锁(基于AT89C51)
毕业设计电子密码锁(基于AT89C51)1000字电子密码锁是一种非接触式的密码验证系统,可用于保护门锁、保险柜等的安全。
本文将介绍一个基于AT89C51单片机的电子密码锁的设计和实现。
1. 系统设计本电子密码锁系统由输入模块、验证模块和控制模块组成。
整个系统的工作流程如下:1) 当用户输入密码时,输入模块将密码传递给验证模块;2) 验证模块将密码与预设的密码进行比较验证;3) 如果验证通过,控制模块将开启门锁;4) 如果验证失败,控制模块将不做任何操作。
具体的系统设计如下:1) 输入模块:输入模块使用12个按钮组成一个键盘,用户通过按下不同的按钮来输入数字密码。
按下按钮时,按钮会发送一个电平信号,经过一定处理之后,输入模块将会将该信号转化为数字密码,并传递给验证模块。
2) 验证模块:验证模块将用户输入的数字密码与预设的密码进行比较。
系统中有一个EEPROM芯片,用于保存预设密码。
当用户输入密码后,验证模块将从EEPROM中读取预设密码,然后与用户输入的密码进行比较验证。
如果密码匹配,验证模块会向控制模块发送一个开锁的信号。
3) 控制模块:控制模块用于控制门锁的开关。
当接收到验证模块发来的开锁信号时,控制模块将开启电子密码锁的门锁,否则应保持关闭。
2. 系统实现本系统的具体实现采用基于AT89C51单片机的架构。
下面分别从输入模块、验证模块和控制模块三个方面来介绍系统的实现。
1) 输入模块:输入模块包含一个12个按键的键盘。
在按键按下时,按键输出端的电平将发生变化,因此需要使用中断来处理。
具体的实现方法是:首先将按键输出端连接到单片机的外部中断端口。
当按键按下时,外部中断端口会触发一个中断,中断处理程序会将按下的按键号存储到一个称作“键值缓存”的变量中。
2) 验证模块:验证模块主要涉及EEPROM的读写操作。
具体地,当用户输入密码后,输入模块将用户输入的密码通过验证模块传递给控制模块。
控制模块通过读取EEPROM中的预设密码与用户输入的密码进行比较,判断是否匹配。
数电课程设计-电子密码锁
数字电子技术课程设计一、设计题目电子密码锁二、主要内容及要求(1)用电子器件设计制作一个密码锁,使之在输入正确的代码时开锁。
(2)在锁的控制电路中设一个可以修改的4位代码,当输入的代码和控制电路的代码一致是锁打开。
(3)用红灯亮、绿灯灭表示关锁,绿灯亮、红灯灭表示开锁(4)如5s内未将锁打开,则电路自动复位进入自锁状态,并发报警信号。
四、总评成绩指导教师学生签名电子密码锁一、设计任务与要求(1)用电子器件设计制作一个密码锁,使之在输入正确的代码时开锁。
(2)在锁的控制电路中设一个可以修改的4位代码,当输入的代码和控制电路的代码一致是锁打开。
(3)用红灯亮、绿灯灭表示关锁,绿灯亮、红灯灭表示开锁(4)如30s内未将锁打开,则电路自动复位进入自锁状态,并发报警信号。
二、方案设计与论证设计思路:设多组用户输入键,其中只有4 个是有效的密码按键,其它的都是干扰按键,若按下干扰键,键盘输入电路自动清零,输入的密码无效。
电路内部设置一个密码校验电路来验证密码正确与否,只有密码输入正确才能输出开锁所需的信号。
还应设置一组密码修改按键。
但用户按动输入开始键开始计时(只有按动了输入开始键之后输入的密码才有效),密码输入时间超过设定时间电路将报警(老师要求的输入时间5秒太短了),只有输入正确密码或断开电源报警铃才能停止,同时电路自锁,防止他人的非法操作。
方案一:我共设了17个用户输入键,其中只有4个是有效的密码按键,其它都是干扰键,还预设了4个密码修改键。
打开输入开关,电路开始计时,输入密码,开始校验,密码正确则开锁(绿灯亮表示开锁)同时停止计时;如果密码输入错误,则运行555单稳态电路密码锁定5分钟(红灯亮表示关锁),输入时间超过30秒密码也会锁定。
大概思路:用四个74LS112 JK触发器串联,输入密码正确与否,输入的电平不同,由此达到密码校验。
密码的输入有16组开关控制,分为0和1两种情况。
限时30秒由74LS160计数器控制,而锁定时间则由555单稳态电路控制,开锁、关锁由指示灯点亮模拟。
电子密码锁课程设计
电子密码锁课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电子密码锁的基本原理,掌握其组成结构;2. 学生能够掌握电子密码锁编程的基本方法,了解相关电子技术知识;3. 学生能够了解电子密码锁在生活中的应用,认识到电子技术的实用价值。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计并制作一个简单的电子密码锁;2. 学生能够通过实际操作,熟练掌握电子密码锁的编程与调试;3. 学生能够运用团队协作能力,共同完成电子密码锁的制作任务。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发创新意识,提高实践能力;2. 学生通过团队合作,培养沟通协调能力,增强集体荣誉感;3. 学生认识到电子密码锁在生活中的重要性,树立安全意识,关注个人信息安全。
课程性质:本课程为实践性课程,结合理论知识与实际操作,注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础知识,对新鲜事物充满好奇心,喜欢动手实践。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动探索,鼓励学生积极参与,培养学生的团队协作能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,确保每个学生都能达到课程目标。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活,提高解决问题的能力。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. 电子密码锁原理及组成- 理解电子密码锁的工作原理;- 学习电子密码锁的主要组成部分,如:微控制器、键盘、显示模块、电磁锁等;- 探讨电子密码锁的安全性及可靠性。
2. 电子密码锁编程与制作- 学习电子密码锁编程的基本方法,掌握相关编程语言;- 学习电子元件的连接与调试,如:电路板设计、焊接技术等;- 实践操作:分组制作电子密码锁,进行编程与调试。
3. 电子密码锁应用与拓展- 了解电子密码锁在生活中的应用场景,如:保险柜、门禁系统等;- 探讨电子密码锁的拓展功能,如:指纹识别、人脸识别等;- 分析电子密码锁在信息安全领域的意义。
(完整版)基于单片机的电子密码锁参考毕业论文设计
毕业论文题目:基于单片机的电子密码锁的设计专业:通信工程摘要单片机已经在家电领域中得到了广泛的应用,而且在安全密保方面,具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐取代了传统的机械密码锁,克服了机械密码锁密码过少的安全性问题。
本密码锁的主控芯片采用价格实惠而且容易购买的 STC89C52芯片。
密码输入采用矩阵键盘及独立键盘,密码显示采用共阴极的八段显示数码管。
系统能完成密码输入、正确开锁、超次报警这些基本的密码锁的功能。
系统的软件实现采用功能强大且易于开发的KeilC51环境,且支持ISP下载。
因此没使用编程器,用C 语言实现系统的软件部分。
由于51单片机也有一些不足之处如断电后内部RAM储存的数据会完全丢失,为了克服这一缺点,系统的外围加了掉电存储电路并且由AT24C02芯片来实现。
此设计具有安全性高、价格低廉便于实现、易于改进等优点。
【关键词】电子密码锁STC89C52矩阵键盘 AT24C02ABSTRACTMCU widely used in the security password protection aspect anti-theft alarm function electronic combination lockgradually replace the traditional mechanical trick lock,it also overcome the security problems that thepassword of machinery combination lock are too few.This combination lock's master chip adopts STC89C52which is affordable and easy to buy.Password’s inputadopt matrix keyboard and independent keyboard,password's display using the erection of the cathodetube display digital. This system can accomplishpassword input, correct unlock, super times alarm ,these basic combination lock function . Softwarerealization of this system is used in KeilC51environment .it is powerful and easy to develop, and tosupport ISP to download. Therefore it is not useprogrammer, use C language implementation softwareof system components. Because 51MCU also order to,the system's periphery added off electricity storagecircuit and use AT24C02 chip to overcome theseshortcomings. This design lock STC89C52 Matrixkeyboard AT24C02前言随着社会物质财富的日益增长,安全防盗已成为社会问题。
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。
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《微机原理与接口技术》课程设计报告书设计题目:基于数字电路的电子密码锁专业:自动化2015年6月15日物理与电子工程学院课程设计任务书专业:自动化班级: 14级接本1班摘要采用逻辑门电路设计电子密码锁,阐述了其工作原理,给出了具体的电路原理图。
该密码锁具有密码预置功能,保密性强,误码报警,并且报警时间可以设定,同时用数码管显示出报警时间。
密码正确时驱动继电器控制开锁指示灯,误码时报警信号由蜂鸣器发出,声音为间歇式鸣笛。
采用自行设计的5V稳压电源供电,具有耗电省等特点。
使用时用户必须按下确认按钮后方可知用户输入的密码是否与预置密码一致,当密码正确时密码锁可以被打开,点亮绿色二极管亮代表密码正确,锁可以打开。
密码不正确时按下确认按钮,红色二极管被点亮,同时蜂鸣器鸣笛十秒,数码管显示十秒倒计时;倒计时结束时,数码管显示00,对其产生的编码信号经门电路处理后转化为低电平信号,传给秒脉冲电路控制端,使其停止工作,从而脉冲驱动的蜂鸣器也停止报警。
关键词:电子密码锁;数字电路;预置密码;误码报警目录1 课程设计的定义和目的 (1)1.1背景及其发展前景 (1)1.2研究目的和意义 (1)1.3技术要求 (2)1.3.1基本要求 (2)1.3.2发挥部分要求 (2)1.4基本设计原理 (2)2 设计方案简述 (3)2.1设计思路 (3)2.2设计原理框图 (3)2.3 设计原理分析 (4)3 详细设计 (5)3.1密码锁单元电路设计 (5)3.1.1密码识别电路 (5)3.1.2秒脉冲产生电路 (6)3.1.3倒计时电路 (6)3.1.4驱动蜂鸣器电路 (7)3.1.5驱动继电器电路 (8)3.2密码锁总体电路设计 (9)4 设计结果及分析 (10)4.1总体性能指标与完善措施分析 (10)4.1.1性能指标 (10)4.1.2不足之处 (10)4.1.3性能改进方案 (10)总结 (11)参考文献 (12)1 课程设计的定义和目的1.1背景及其发展前景随着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。
目前,在西方发达国家,电子密码锁技术相对先进,种类齐全,电子密码锁已被广泛应用于智能门禁系统中,通过多种更加安全,更加可靠的技术实现大门的管理。
在我国电子锁整体水平尚处于国际上70年代左右,电子密码锁的成本还很高,市场上仍以按键电子锁为主,按键式和卡片钥匙式电子锁已引进国际先进水平,现国内有几个厂生产供应市场。
但国内自行研制开发的电子锁,其市场结构尚未形成,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]。
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[2]。
在实际应用中,由于程序容易跑飞,系统的可靠性能较差。
基于现场可编程逻辑门阵列器件的电子密码锁,用门电路构造系统,所有算法完全由硬件电路来实现,使得系统的工作可靠性大为提高。
由于门电路也具有现场可编程功能,当设计需要更改时,只需更改门电路中的控制和接口电路,无需更改外部电路的设计,大大提高了设计的效率1.2研究目的和意义随着人们生活水平的提高,对家庭防盗技术的要求也是越来越高,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,受到了广大用户的欢迎。
现在市场上主要是基于单片机技术的电子密码锁,但可靠性较差。
通常简单的数字电路就可实现密码不限次数重写,也就是说现在的硬件设计和软件设计一样灵活、方便。
相对于基于单片机技术的电子密码锁,用简单门电路来来构成系统,可靠性提高,并且价格便宜。
通过本次设计掌握数字电路系统设计的方法,熟悉电子密码锁设计相关硬件的使用,了解电子密码锁的系统构成,利用数字门电路实现电子密码锁的设计与实现,可以加深自己对所学专业的认识,关联知识,增强自己的动手能力,积累实践经验,为以后的工作打好基础。
1.3技术要求1.3.1基本要求1.当输入代码正确时绿灯亮表示开锁状态;2.当输入代码错误时红灯亮表示报警状态,报警声音持续10秒。
1.3.2发挥部分要求1.密码修改方便;2.开锁信号可以推动机械执行构件(例如:利用继电器使电磁铁吸合拉动物件)产生动作;1.4基本设计原理密码锁电路包含:拨码设密、拨码输入、密码检测、脉冲电路、开锁示意电路、报警电路以及倒计时显示电路。
特别说明的是,倒计时显示电路在密码锁的应用当中看似不合理,但在该设计电路中,主要是方便实现对电路报警时间的控制,实际应用中可以将显示部分去掉或是采用适当电路隐藏。
本电路用一个4位拨码式按键输入开关,一个4位拨码式按键密码预设开关。
用户必须按下按下事确认按钮后方可知用户输入的密码是否与预置密码一致。
将输入信号与预设密码信号经过一定的门电路转化为高低电平后信号输出。
一致时输出低电平,做为开锁信号;不一致时输出高电平,做为报警信号。
利用芯片555多谐震荡器产生1Hz的周期秒脉冲,做为倒计时和蜂鸣器报警信号。
总体电路是在单元电路的基础上整合得到的,主要逻辑关系如下:密码识别电路信号与倒计时电路显示00时的编码信号经过逻辑整合后做为控制555是否工作的信号。
555的工作与否又反作用于倒计时电路,做为倒计时电路的脉冲输入源,同时555秒脉冲信号也是蜂鸣器的工作信号。
2 设计方案简述2.1设计思路打开一把电子密码锁的关键在于正确的输入密码,本设计提供了一个4位拨码式按键输入开关,一个4位拨码式按键密码预设开关。
用户必须按下按下事确认按钮后方可知用户输入的密码是否与预置密码一致,一致时密码锁可打开,本设计由绿色二极管亮代表密码正确,锁可以打开。
密码不正确时,红色二极管亮同时蜂鸣器响十秒,显示十秒倒计时。
2.2设计原理框图设计原理方框图如图2-1所示。
图 2-1 设计原理方框图2.3设计原理分析密码锁电路包含:拨码设密、拨码输入、密码检测、脉冲电路、开锁示意电路、报警电路以及倒计时显示电路。
特别说明的是,倒计时显示电路在密码锁的应用当中看似不合理,但在该设计电路中,主要是方便实现对电路报警时间的控制,实际应用中可以将显示部分去掉或是采用适当电路隐藏。
2.4 模拟仿真图2-2 仿真电路图经过软件仿真,效果很好。
基本要求和发挥部分的功能全部实现。
3 详细设计3.1密码锁单元电路设计3.1.1密码识别电路本电路用一个4位拨码式按键输入开关,一个4位拨码式按键密码预设开关。
用户必须按下按下事确认按钮后方可知用户输入的密码是否与预置密码一致。
将输入信号与预设密码信号经过一定的门电路转化为高低电平后信号输出。
一致时输出低电平,做为开锁信号;不一致时输出高电平,做为报警信号。
图3-1-1 密码识别电路3.1.2秒脉冲产生电路利用芯片555[3]多谐震荡器产生1Hz的周期秒脉冲,做为倒计时和蜂鸣器报警信号。
周期计算公式:3.1.3倒计时电路74LS192为可预置的十进制同步加/减计数器。
Q0~Q3 输出端,本电路只用到它的4引脚,实现减计数动能。
用译码器74LS48、数码管显示动态显示Q0~Q3 输出的动态信号。
图3-1-3 倒计时电路3.1.4驱动蜂鸣器电路用NPN型三极管9013对555脉冲信号放大,从而驱动蜂鸣器报警。
图3-1-4 驱动蜂鸣器电路3.1.5驱动继电器电路用NPN型三极管9013对门电路信号放大,从而驱动继电器工作。
图3-1-5驱动继电器电路3.2密码锁总体电路设计总体电路是在单元电路的基础上整合得到的,主要逻辑关系如下:密码识别电路信号与倒计时电路显示00时的编码信号经过逻辑整合后做为控制555是否工作的信号。
555的工作与否又反作用于倒计时电路,做为倒计时电路的脉冲输入源,同时555秒脉冲信号也是蜂鸣器的工作信号。
图3-2总体设计电路图4 设计结果及分析4.1总体性能指标与完善措施分析4.1.1性能指标实现了所有基本功能和一些自由发挥功能,密码为4位二进制数。
4.1.2不足之处1.密码位数较少2.倒计时部分实际应用中并不需要3.没有设置灭零4.1.3性能改进方案1.可以将拨码开关增加到8位2.设置灭零信号,较少耗能总结电子密码锁的设计是基于数字电路、模拟电路课程的设计,提高自己对实际问题进行设计、制作的综合能力;为后续的毕业设计和在今后工作岗位上独立开展科学研究打下良好基础。
身为自动化的学生,设计是将来我们必须的技能,是生存立业的根本,而此次的课程设计恰恰给我们提供了一个充分应用自己所学知识的平台,让我们学到的书本上的知识不在局限于大脑而和实践相结合。
设计和制作完成后写出总结还是必要的。
我想我在设计和制作过程中一定会遇到不少的麻烦,它正是我们进行设计的一个主要原因。
把它写下来,可以提高我们解决问题的能力。
做好本次试验的前提就是对于书本知识掌握熟练,这样才能对出现的问题做出一定的分析和解决。
此次课程设计离不开陈老师的耐心指导,辛勤指教,陈老师在百忙之中抽出时间来对我们进行指导,很感谢陈老师!参考文献[1].阎石数字电路技术基础[M].高等教育出版社,2005[2].许琦.基于FPGA的电子密码锁的设计[J].科技信息,2006[3].李连华.基于FPGA的电子密码锁设计[J].中国科技信息,2006[4].童诗白华成英模拟电子技术基础[M].高等教育出版社,2006。