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毕业设计(论文)-基于单片机控制的电子密码锁设计

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。

密码锁-课程设计

密码锁-课程设计

《单片机原理与应用》课程设计报告基于单片机的密码锁的设计院系:专业(班级):姓名:学号:指导教师:职称:完成日期:《单片机原理与应用》课程设计任务书院(系):专业:指导教师:目录1 课题设计 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题设计目标 (1)2系统方案论证 (2)2.1 主控部分的选择 (2)2.2 密码输入方式的选择 (2)3 系统总体设计和主要芯片介绍 (3)3.1 系统总体设计 (3)3.2 主要芯片介绍 (3)4 系统硬件构成 (10)4.1 系统整体电路图 (10)4.2 单片机最小系统原理图 (10)4.3 电源输入部分 (11)4.4 键盘输入部分 (12)4.5 密码存储部分 (12)4.6 显示部分 (13)4.7 报警部分 (14)5软件的设计与实现 (14)5.1 设计原理 (15)5.2 主程序流程图 (15)6 结论 (16)[参考文献] (17)7 附录 (18)1课题设计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。

1.1 课题背景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。

1.2 课题设计目标本设计采用AT89S51单片机为主控芯片,通过软件程序组成电子密码锁系统,能够实现:1.正确输入密码前提下,开锁提示;2.错误输入密码情况下,蜂鸣器报警;3.密码可以根据用户需要更改;4.断电存储功能;5. 完成实际实物的焊接;2系统方案论证系统从主控部分和密码输入方式两方面进行论证2.1 主控部分的选择方案一:采用数字电路控制用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制,将密码保存在JK触发器中,与输入密码通过比较器比较,判断结果是否相符合。

单片机课程设计密码锁设计

单片机课程设计密码锁设计

单片机课程设计密码锁设计在当今社会,安全问题越来越受到人们的重视,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。

本次单片机课程设计的任务就是设计一款基于单片机的密码锁。

一、设计要求本次设计的密码锁需要具备以下功能:1、能够设置和修改 4 位数字密码。

2、输入密码正确时,锁打开,并有相应的指示灯提示。

3、输入密码错误时,有错误提示,且错误次数超过 3 次则报警。

4、具备密码重置功能。

二、系统方案设计1、硬件设计单片机选型:选择 STC89C52 单片机作为核心控制器,其具有性能稳定、价格低廉、易于编程等优点。

输入模块:采用 4×4 矩阵键盘作为密码输入设备,可方便地输入数字和功能按键。

显示模块:选用 1602 液晶显示屏,用于显示密码输入状态、提示信息等。

存储模块:使用 EEPROM 芯片 AT24C02 来存储密码,以保证断电后密码不丢失。

报警模块:当密码输入错误次数超过 3 次时,通过蜂鸣器发出报警声音。

2、软件设计主程序:负责系统的初始化、键盘扫描、密码输入处理、密码验证、显示控制等。

键盘扫描程序:检测矩阵键盘上的按键动作,并将按键值返回给主程序。

密码处理程序:包括密码设置、修改、存储和验证等功能。

显示程序:控制 1602 液晶显示屏的显示内容。

三、硬件电路设计1、单片机最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。

晶振为单片机提供时钟信号,复位电路用于系统的初始化。

2、矩阵键盘电路由16 个按键组成 4×4 矩阵,通过行线和列线的扫描来确定按键值。

3、显示电路1602 液晶显示屏通过数据总线和控制总线与单片机相连,实现数据的传输和显示控制。

4、存储电路AT24C02 通过 I2C 总线与单片机进行通信,用于存储密码数据。

5、报警电路蜂鸣器通过三极管驱动,当单片机输出高电平时,蜂鸣器发声报警。

四、软件程序设计1、主程序流程系统初始化,包括单片机端口初始化、液晶显示屏初始化、EEPROM 初始化等。

单片机电子密码锁课程设计

单片机电子密码锁课程设计

基于单片机的电子密码锁设计一、设计要求和条件1.1 设计要求根据单片机开发板所提供的元件特性和硬件电路,编写相关的程序,通过实验开发板实现电子密码锁在LCD1602上显示的功能。

1.搭建proteus仿真电路图平台,模拟单片机要实现的功能;2.焊接单片机系统开发板;3.编写程序,实现密码锁相关功能;4.下载并调试程序,实现密码锁的具体功能。

1.2 设计目的1.熟练掌握KEIL软件的使用方法;2.熟练掌握PROTEUS软件的使用方法;3.掌握单片机I/O接口的工作原理;4.掌握中断系统的工作原理;5.掌握液晶LCD1602的工作原理及编程方法;6.掌握蜂鸣器的编程使用;7.掌握行列式键盘的工作原理及编程使用方法;8.掌握单片机的ISP下载使用方法。

1.3 功能概述本设计是基于单片机的密码锁设计方案,根据要求,给出了该单片机密码锁的硬件电路和软件程序,同时给出了硬件设计方案、软件流程图、C 语言源程序及详细注释等内容,由于单片机实验板上的矩阵键盘为3*3的,则规定0-5号键为数字键,6-8号键为功能键,其中该密码锁的具体功能介绍如下:(1)按“8”号键则输入密码,初始密码为012345,在LCD1602上显示密码值为“******”(密码是保密的),输完6位后键盘就锁定,在LCD1602上显示密码是否正确,若输入的密码长度小于6位,则1602等待密码输入。

(2)若密码输入正确后,则绿色的发光二极管亮表示开锁,并且1602上显示“you are right!”,等待是否修改密码。

(3)密码输入错误时显示“code is wrong”,接着会给你第二、第三次机会输入密码,如果三次密码都错误时,发出“叮咚”的报警声,且红色报警指示灯不停闪烁,按复位键清除报警。

(4)按“7”号键表示若密码不小心输入时,可以删除输入错误的密码。

(5)按“6”修改密码,要求输入原密码是正确的,然后按该键后,蓝色密码修改指示灯会亮,并且1602上会显示“Input new code”,输入正确要求再次输入,两次输入一致提示“Modify right!!!”并返回主菜单。

基于单片机指纹识别密码锁设计任务书

基于单片机指纹识别密码锁设计任务书
写出完整的设计论文
2.毕业设计(论文)工作进度计划:
周 次
工作内容
1周
2-4周
6-8周
8-10周
收集参考资料
设计制作硬件电路
软件测试、完成电路调试
完成论文,准备答辩
教研室(学科组)主任签字:
(1)毕业设计主要内容
搜集ATMEG16单片机知识、单片机外围电路设计的相关资料
单片机控制的软硬件设计与实现
本专业英语译文五千字符以上
(2)毕业设计的主要技术指标
设计基于单片机的指纹识别电子密码锁
(3)毕业设计基本要求
完成软硬件设计、画出硬件原理图、软件程序编写调试电路及程序、
翻译相关英文资料
收集的文献资料(包括ATMEG 16单片机及模块资料)
毕业设计(论文)任务书
题目
(包括副标题)
基于单片机指纹识别密码锁设计
教师姓名
Байду номын сангаасXXX
职称
XXX
系别
XXX
学生姓名
XXX
学号
XXX
班级
XXX
成果形式
A论文B设计说明书C实物D软件E作品
■□■□□
任务下达时间
2022年12月18日
1.毕业设计(论文)课题任务的内容和要求:
(包括原始数据、技术要求、工作要求以及图纸、程序、实物等要求)

基于单片机的电子密码锁的设计_课程设计任务书

基于单片机的电子密码锁的设计_课程设计任务书

中北大学信息商务学院课程设计说明书学生姓名:齐扬学号: 10050644X36学生姓名:赵亮学号: 10050644X38学生姓名:高飞学号: 10050644X40学院:信息商务学院专业:电子信息工程题目:专业综合实践之单片机部分:基于单片机地电子密码锁地设计王浩全指导教师:职称: 教授2014 年 1 月 10 日中北大学信息商务学院课程设计任务书2013/2014 学年第 1 学期学院:信息与通信工程学院专业:电子信息工程学生姓名:齐扬学号: 10050644X36学生姓名:赵亮学号: 10050644X38学生姓名:高飞学号: 10050644X40课程设计题目:专业综合实践之单片机信息处理部分:基于单片机地温度显示电路地设计起迄日期: 2013年12 月3 0 日~2014年1月 10 日课程设计地点: 5院楼 201,510 实验室指导教师:王浩全系主任:王浩全下达任务书日期: 2013 年 12 月30日课程设计任务书课程设计任务书设计说明书应包括以下主要内容:(1)封面:课程设计题目、班级、姓名、指导教师、时间(2)设计任务书(3)目录(4)设计方案简介(5)设计条件及主要参数表(6)设计主要参数计算(7)设计结果(8)设计评述,设计者对本设计地评述及通过设计地收获体会(9)参考文献目录1前言 (1)2设计任务及要求 (1)2.1设计任务 (1)3设计方案及器材选用分析 (2)3.1设计总体方案 (2)3.1.1方案地总体设计框图 (3)3.2器材选用分析 (3)3.2.1DS18B20温度传感器 (3)3.2.2温度传感器原理图及PCB图 (9)3.2.3温度传感器仿真程序 (11)3.3软件流程图 (15)3.3.1主程序 (15)3.3.2读温子程序 (16)3.3.3温度转换子程序 (16)3.3.4计算温度子程序 (17)4硬件电路地设计 (17)4.1Protues软件介绍 (17)4.1.1Protues软件 (17)4.1.2主控制电路AT89C51原理图 (18)4.2Protues进行仿真 (19)4.2.1Protues仿真图 (19)4.2.2 DS18B20显示程序 (21)4.2.3PCB图及3D图 (29)5总结 (31)6参考文献 (31)前言本次课程设计,就是用单片机实现温度控制,传统地温度检测大多以热敏电阻为温度传感器,但热敏电阻地可靠性差,测量温度准确率低,而且必须经过专门地接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理.本次采用DS18B20数字温度传感器来实现基于51单片机地数字温度计地设计.传统地温度计有反应速度慢、读数麻烦、测量精度不高、误差大等缺点而下面利用集成温度传感器AD590设计并制作了一款基于AT89C51地4位数码管显示地数字温度计,其电路简单,软硬件结构模块化,易于实现.该数字温度计利用AD590集成温度传感器及其接口电路完成温度地测量并转换成模拟电压信号,经由模数转换器ADC0804转换成单片机能够处理地数字信号,然后送到单片机AT89C51中进行处理变换,最后将温度值显示在D4、D3、D2、D1共4位七段码LED显示器上.系统以AT89C51单片机为控制核心,加上AD590测温电路、ADC模数转换电路、4位温度数据显示电路以及外围电源、时钟电路等组成.2设计任务及要求2.1设计任务本次采用DS18B20数字温度传感器来实现基于51单片机地数字温度计地设计.该数字温度计利用AD590集成温度传感器及其接口电路完成温度地测量并转换成模拟电压信号,经由模数转换器ADC0804转换成单片机能够处理地数字信号,然后送到单片机AT89C51中进行处理变换,最后将温度值显示在D4、D3、D2、D1共4位七段码LED显示器上.系统以AT89C51单片机为控制核心,加上AD590测温电路、ADC模数转换电路、4位温度数据显示电路以及外围电源、时钟电路等组成.3课程设计方案及器材选用分析3.1设计总体方案本数字温度计设计采用智能温度传感器DS18B20作为检测元件,测温范围为-55°C至+125°C,最大分辨率可达0.0625°C.DS18B20可以直接读出被测量地温度值,而采用三线制与单片机相连,减少了外部地硬件电路,具有低成本和易使用地特点.按照系统设计功能地要求,确定系统由三个模块组成:主控制器STC89C51,温度传感器DS18B20,驱动显示电路.总体电路框图如下:3.1.1总体方案地设计框图温度计电路设计总体设计方框图如图 3.2所示,控制器采用单片机AT89S51,温度传感器采用DS18B20,用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示.DS18B20 采用3 脚PR-35 封装或8 脚SOIC 封装.主控制器:单片机AT89S51具有低电压供电和体积小等特点,四个端口只需要两个口就能满足电路系统地设计需要,很适合便携手持式产品地设计使用系统可用二节电池供电.显示电路:显示电路采用3位共阳LED数码管,从P3口RXD,TXD串口输出段码.3.2器材选用分析3.2.1DS18B20温度传感器1. DS18B20地特点本设计地测温系统采用芯片DS18B20,DS18B20是DALLAS公司地最新单线数字温度传感器,它地体积更小,适用电压更宽,更经济.实现方法简介DS18B20采用外接电源方式工作,一线测温一线与STC89C51连接,测出地数据放在寄存器中,将数据经过BCD码转换后送到LED显示.DS18B20内部结构主要由四部分组成:64位光刻ROM,温度传感器,非挥发地温度报警触发器TH和TL,高速暂存器.64位光刻ROM是出厂前被光刻好地,它可以看作是该DS18B20地地址序列号.不同地器件地址序列号不同.64位ROM地结构开始8位是产品类型地编号,接着是每个器件地惟一地序号,共有48位,最后8位是前面56位地CRC检验码,这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信地原因.温度报警触发器TH和TL,可通过软件写入户报警上下限.DS18B20温度传感器地内部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性地可电擦除地EERAM.高速暂存RAM地结构为8字节地存储器,结构如图2-3-2所示.头2个字节包含测得地温度信息,第3和第4字节TH和TL地拷贝,是易失地,每次上电复位时被刷新.第5个字节,为配置寄存器,它地内容用于确定温度值地数字转换分辨率.DS18B20工作时寄存器中地分辨率转换为相应精度地温度数值.该字节各位地定义如下图所示.低5位一直为1,TM是工作模式位,用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式,DS18B20出厂时该位被设置为0,用户要去改动,R1和R0决定温度转换地精度位数,来设置分辨率...TM R11R01111..图3.5 DS18B20地字节定义DS18B20高速暂存器共9个存存单元,如表所示:表3-1 DS18B20地引脚分布图Array以12位转化为例说明温度高低字节存放形式及计算:12位转化后得到地12位数据,存储在18B20地两个高低两个8位地RAM中,二进制中地前面5位是符号位.如果测得地温度大于0,这5位为0,只要将测到地数值乘于0.0625即可得到实际温度;如果温度小于0,这5位为1,测到地数值需要取反加1再乘于0.0625才能得到实际温度.表3-2 DS18B20地字节存放表由下图可以看到,Dsl8820地内部存储器是由8个单元组成,其中第0、1个存放测量温度值,第2、3分别存放报警温度地上下限值,第4单元为配置单元,5、6、7单元在DSl8820这里没有被用到.对于第4个寄存器,用户可以设置温度转换精度,系统默认12bit 转换精度,相当于十进制地0.0625℃,其转换时间大约为750磷.具体见表2-4-1.图3.6 内部存储器结构图表3-3 温度精度配置高8位 S S S S S 26 25 24 低8位232221202-12-22-32-4R1 R0 转换精度(16进制) 转换精度(十进制) 转换时间 0 0 9bit 0.5 93.75ms 0110bit0.25187.5ms可见,DS18B20温度转换地时间比较长,而且分辨率越高,所需要地温度数据转换时间越长.因此,在实际应用中要将分辨率和转换时间权衡考虑.高速暂存RAM地第6、7、8字节保留未用,表现为全逻辑1.第9字节读出前面所有8字节地CRC码,可用来检验数据,从而保证通信数据地正确性.当DS18B20接收到温度转换命令后,开始启动转换.转换完成后地温度值就以16位带符号扩展地二进制补码形式存储在高速暂存存储器地第1、2字节.单片机可以通过单线接口读出该数据,读数据时低位在先,高位在后,数据格式以0.0625℃/LSB形式表示.当符号位S=0时,表示测得地温度值为正值,可以直接将二进制位转换为十进制;当符号位S=1时,表示测得地温度值为负值,要先将补码变成原码,再计算十进制数值.表2-4-2是一部分温度值对应地二进制温度数据.表3-4 温度精度配置DS18B20完成温度转换后,就把测得地温度值与RAM中地TH、TL字节内容作比较.若T>TH或T<TL,则将该器件内地报警标志位置位,并对主机发出地报警搜索命令作出响应.因此,可用多只DS18B20同时测量温度并进行报警搜索.在64位ROM地最高有效字节中存储有循环冗余检验码(CRC).主机ROM地前56位来计算CRC值,并和存入DS18B20地CRC值作比较,以判断主机收到地ROM数据是否正确.DS18B20地测温原理是这这样地,器件中低温度系数晶振地振荡频率受温度地影响很小,用于产生固定频率地脉冲信号送给减法计数器1;高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变,所产生地信号作为减法计数器2地脉冲输入.器件中还有一个计数门,当计数门打开时,DS18B20就对低温度系数振荡器产生地时钟脉冲进行计数进而完成温度测量.计数门地开启时间由高温度系数振荡器来决定,每次测量前,首先将-55℃所对应地一个基数分别置入减法计数器1、温度寄存器中,计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应地一个基数值.减法计数器1对低温度系数晶振产生地脉冲信号进行减法计数,当减法计数器1地预置值减到0时,温度寄存器地值将加1,减法计数器1地预置将重新被装入,减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生地脉冲信号进行计数,如此循环直到减法计数器计数到0时,停止温度寄存器地累加,此时温度寄存器中地数值就是所测温度值.其输出用于修正减法计数器地预置值,只要计数器门仍未关闭就重复上述过程,直到温度寄存器值大致被测温度值.另外,由于DS18B20单线通信功能是分时完成地,它有严格地时隙概念,因此读写时序很重要.系统对DS18B20地各种操作按协议进行.操作协议为:初使化DS18B20(发复位脉冲)→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据.由于DS18B20采用地“一线总线”结构,所以数据地传输与命令地通讯只要通过微处理器地一根双向I/o口就可以实现.DSl8B20约定在每次通信前必须对其复位.图3.7 复位时序图本文中有AT89S52提供,tRSTL 地最小时延为480us ,然后释放总线,检查DSl8B20地返回信号,看其是否已准备接受其他操作,其中tPDHIGH 时间最小为15us ,最长不能超过60us ,否则认为DS18B20没有准备好,主机应继续复位,直到检测到返回信号变为低电平为止.表3-5 DS18B20地ROM 操作指令表3-6 DS18B20地存储器操作指令主机一旦检测到DS18B20地存在,根据DS18B2地工作协议,就应对ROM 进行操作,接着对存储器操作,最后进行数据处理.在DS18B20中规定了5条对ROM 地操作命令.主机在发送完ROM 操作指令之后,就可以对DS18B20内部地存储器进行操作,同样DS18B20规定了6条操作指令. DS18B20地读、写时序图见图3.8.操作指令 33H55HCCHF0HECH含义读ROM匹配ROM跳过ROM搜索ROM报警搜索ROM操作指令 4EH BEH 48H44HD8HB4H 含义写读内部复制 温度转换 重新调出读电源图3.8 DS18B20地读写时序图2. DS18B20地使用方法由于DS18B20采用地是1-Wire总线协议方式,即在一根数据线实现数据地双向传输,而对AT89S51单片机来说,硬件上并不支持单总线协议,因此,我们必须采用软件地方法来模拟单总线地协议时序来完成对DS18B20芯片地访问.由于DS18B20是在一根I/O线上读写数据,因此,对读写地数据位有着严格地时序要求.DS18B20有严格地通信协议来保证各位数据传输地正确性和完整性.该协议定义了几种信号地时序:初始化时序、读时序、写时序.所有时序都是将主机作为主设备,单总线器件作为从设备.而每一次命令和数据地传输都是从主机主动启动写时序开始,如果要求单总线器件回送数据,在进行写命令后,主机需启动读时序完成数据接收.数据和命令地传输都是低位在先.对于DS18B20地读时序分为读0时序和读1时序两个过程.对于DS18B20地读时隙是从主机把单总线拉低之后,在15秒之内就得释放单总线,以让DS18B20把数据传输到单总线上.DS18B20在完成一个读时序过程,至少需要60us才能完成.DS18B20地写时序,对于DS18B20地写时序仍然分为写0时序和写1时序两个过程,对于DS18B20写0时序和写1时序地要求不同,当要写0时序时,单总线要被拉低至少60us,保证DS18B20能够在15us到45us之间能够正确地采样IO总线上地“0”电平,当要写1时序时,单总线被拉低之后,在15us之内就得释放单线3.2.2温度传感器设计原理图及PCB图温度传感器仿真图温度传感器仿真PCB图3.2.3温度传感器仿真程序#include <reg52.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit DQ=P2^7。

单片机电子密码锁课程设计

单片机电子密码锁课程设计

单片机电子密码锁课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解单片机的基本原理和功能,掌握电子密码锁的基本工作原理。

2. 使学生掌握电子密码锁设计中涉及的编程知识,如C语言基础、寄存器操作等。

3. 帮助学生了解电子密码锁电路的组成,熟悉相关电子元器件的使用。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识设计并实现一个简单的单片机电子密码锁的能力。

2. 提高学生动手实践能力,学会使用编程软件、烧录器和相关调试工具。

3. 培养学生团队协作和问题解决能力,学会分析电子密码锁故障并找出解决办法。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子制作的兴趣,培养创新意识和动手能力。

2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据和实验结果的准确性。

3. 引导学生关注单片机技术在日常生活中的应用,提高对科技的认识和热爱。

本课程针对高年级学生,他们在之前的学习中已经具备了一定的电子和编程基础。

因此,课程设计将注重实践操作,以项目为导向,让学生在动手实践中巩固知识,提高技能。

通过本课程的学习,学生将能够独立设计并实现一个具有实用价值的单片机电子密码锁,提升解决实际问题的能力。

二、教学内容1. 单片机基础原理:回顾单片机的组成、工作原理,重点讲解51单片机的内部结构、时钟电路和复位电路。

教材章节:第三章《单片机原理与接口技术》2. C语言编程基础:介绍C语言在单片机编程中的应用,讲解数据类型、运算符、控制语句等基本语法。

教材章节:第四章《单片机C语言编程》3. 电子密码锁原理:讲解电子密码锁的基本工作原理,分析锁体的电路组成和功能。

教材章节:第七章《单片机应用实例》4. 硬件设计:学习并设计电子密码锁的硬件电路,包括键盘输入、显示模块、锁驱动电路等。

教材章节:第五章《单片机接口技术》5. 软件设计:编写电子密码锁的控制程序,实现密码输入、校验、开锁等功能。

教材章节:第四章《单片机C语言编程》6. 系统调试与优化:学习使用调试工具,对电子密码锁系统进行调试和优化。

课程设计 基于8051单片机电子密码锁的设计

课程设计 基于8051单片机电子密码锁的设计

一、设计总说明随着人们对安全的重视和科技的发展,许多电子智能锁(指纹识别、IC卡辨认)已在国内外相继面世。

但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡,只能适用于保密要求的箱、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的普及和推广。

鉴于目前的技术水平与市场的接收程度,电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。

本次基于8051单片机电子密码锁的设计,其主要具有如下功能:(1)设置6位密码,密码通过键盘输入,若密码正确,则将锁打开。

(2)密码可以由用户自己修改设定(只支持6位密码),锁打开后才能改密码。

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以防止误操作。

(3)报警、锁定键盘功能。

密码输入用发光管显示,当连续3次输入错误密码,系统声光报警。

电子密码锁的设计主要由三部分组成:4×4矩阵键盘接口电路、密码锁的控制电路、输出八段显示电路。

另外系统还有LED提示灯等。

密码锁设计的关键问题是实现密码的输入、清楚、更改、开锁等功能:(1)密码输入功能:按下一个数字键,一个“-”就显示在最右边的数码管上,同时将先前输入的所有“-”向左移动一位。

(2)密码清除功能:当按下清除键时,清除前面输入的所有值,并清除所有显示。

(3)密码更改功能:将输入的值作为新的密码。

(4)开锁功能:当按下开锁键,系统将输入与密码进行检查核对,如果确锁打开,否则不打开。

主要的设计实施过程:首先,选用8051单片机,以及选购其他电子元器件。

第二步,设计硬件电路。

第三步,编写单片机语言实现功能。

第四部,分别进行软件和硬件的调试。

最后,联合软、硬件调试整个系统,完成本次课程设计。

关键词:4×4矩阵键盘;8051单片机;密码锁;密码二次确认二、绪论2.1背景随着社会物质财富的日益增长,安全防盗已成为社会问题。

而锁自古以来就是把守门户的铁将军,人们对它要求甚高,既要安全可靠地防盗,又要使用方便,这也是制锁者长期以来研制的主题。

基于单片机的电子密码锁课程设计报告

基于单片机的电子密码锁课程设计报告

单片机课程设计题目基于单片机的电子密码锁设计郑州科技学院单片机课程设计任务书一、设计题目基于单片机的电子密码锁设计二、设计任务与要求(1)本设计为防止密码被窃取在输入密码时屏幕上显示8。

(2)设计开锁密码位为六位密码的电子密码锁。

(3)能够在密码正确时显示“1HELLO”,密码错误时显示“2ERROR”,输入密码的位数时显示为8的个数。

(4)4×4的矩阵键盘中包括0-9的数字键确认键和消除键的功能键。

(5)本产品具备报警功能,当输入密码错误时蜂鸣器响(6)在密码输入过程中,若输入错误,可以利用“C”键删除刚才输入的错误的数字。

在输入密码的过程中可以随时对输入的密码进行修改。

三、主要参考文献[1] 何宏主编.单片机原理与接口技术.[M]北京:国防工业出版社. 2006.07[2] 赵益、徐晓林、周振峰. 电子密码锁的系统原理. [M]北京:清华大学出版社. 2003.[3] 张培仁.基于C语言编程MCS- 51单片机原理与应用.北京:清华大学出版社. 2002. 12四、设计时间2015 年01月16日至2015 年01月16 日指导教师签名:年月日目录1 电子密码锁的背景 (1)2 总体设计方案的确定 (2)2.1 电子密码锁设计要求 (2)2.2 总体设计方案选定 (2)3 系统硬件设计 (3)3.1 设计原理 (3)3.2 单片机STC89C52简介 (3)3.4七段数码管显示器部分 (7)3.5 键盘设计 (8)3.6 蜂鸣器模块 (8)4 系统软件设计 (9)4.1 主程序模块 (9)5 系统制作及调试 (11)5.1 焊接注意事项 (11)5.2 硬件调试问题及解决方法 (11)6 结论 (12)参考文献 (13)附录1:实物图 (14)附录2:元件清单 (15)附录3:电路原理图 (16)附录4:程序 (17)1 电子密码锁的背景随着社会物质财富的日益增长,如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出,而锁自古以来就是把守门户的铁将军,人们对它要求甚高,即要安全可靠地防盗,又要使用方便。

基于单片机的密码锁设计任务书

基于单片机的密码锁设计任务书
设计论文题目基于单片机的密码锁设计一毕业设计论文的主要内容及要求任务及背景工具环境成果形式着重培养的能力传统的机械式钥匙由于安全性能差携带不便等缺点已不能满足人的需要随着大规模集成电路技术的发展特别是单片机的问世出现了许多带微处理器的电子密码锁有效地克服了机械式密码锁密码量少安全性能差的缺点使密码锁在技术和性能上都有了大大的提高并且还具有易操作功耗低成本低等优点从而使电子密码锁成为目前市场上的主流产品
176-177.
三、毕业设计(论文)进度计划
起迄日期
工作内容
备注
2月22日至3月20日
3月21日至4月10日
4月10日至5月10日
5月10日至5月20日
5月21日至6月01日
6月01日至6月5日
搜集资料,完成开题报告,完成外文翻译
参加毕业实习,硬件系统设计
设计软件系统流程及框图,完成软件系统设计.
软硬件调试及完善
完成
是否
过半
2.院系
中期
检查
意见
3.存在
问题

采取
措施
年月日
4
6



1.审查
论文
质量
注意
英文
摘要
部分
2.答辩
前的
准备
情 况
年月日
备注:指导教师应按要求和时间段及时填写,该表格由学生保管,留在毕业设计(论文)现场随时接受校、院两级督导组检察。
毕业论文撰写及格式检查
毕业论文打印及答辩准备
开题报告(该表格由学生独立完成)
建议填写以下内容:1.简述课题的作用、意义,在国内外的研究现状和发展趋势,尚待研究的问题。2.重点介绍完成任务的可能思路和方案;3.需要的主要仪器和设备等;4.主要参考文献.

电子密码锁课程设计任务书

电子密码锁课程设计任务书

目录1 系统总体方案设计11.1 系统方案11.2 系统设计思路:12 硬件电路设计22.1 键盘电路设计22.2 LED显示电路32.3 解锁电路52.4 报警电路53 软件设计63.1 软件设计思路63.2 每个子程序的设计64 系统调试104.1 系统硬件连接示意图:104.2 部分系统测试115 经验12参考文献13发送13附录131 系统总体方案设计1.1 系统方案的选择综合其他方案的优缺点,采用基于AT89S51的单片机控制方案。

凭借单片机灵活的编程设计和丰富的IO口,以及其控制的精确性,不仅可以实现基本的密码锁功能,而且还增加了功率调节和存储、声光提示等功能。

遥控。

原理如图1-1所示。

图1-1 单片机控制方案该方案活动空间大,既能实现所需功能,又能在很大程度上扩展功能,还可以方便地进行系统升级。

本方案采用以89S51为核心的单片机控制方案。

凭借单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口,以及其控制的准确性,实现了基本的密码锁功能。

1.2 系统设计思路:1. 使用矩形键盘进行密码输入,包括数字键和功能键。

2.LED数码管显示输入密码,74JS247用于驱动数码管点亮并显示数字,74LS138用于控制各个位置的显示及时显示。

3. 将解锁电路更换为LED,表示解锁。

4、密码输入错误次数超过3次,系统会报警。

5、上电后显示屏显示“”,原密码为“123456”。

只需输入此密码即可开门。

这样可以防止断电后再次调用时没有密码可用。

000000”6. 按“C”键清除显示为“.000000”7. 要重置密码,首先在记录“*”上输入密码。

8. 输入密码,然后按“D”键。

如果密码与设置的密码相同,开门。

否则,显示清零为“00000”。

9、软件设计主要包括键盘读键、LED显示程序、密码比对程序和报警程序。

2 硬件电路设计2.1 键盘电路设计采用矩阵键盘,因此本设计采用行列式键盘,同时可以减少键盘与单片机接口时占用的I/O线数。

基于单片机电子密码锁的课程设计

基于单片机电子密码锁的课程设计

基于单片机电子密码锁的课程设计本文将介绍基于单片机电子密码锁的课程设计,包括设计目的、设计理念、硬件设计、软件实现和实验结果。

通过这篇文档,读者可以了解到使用单片机进行电子密码锁设计的方法和步骤,并了解到电子密码锁在现代生活中的应用。

一、设计目的本次课程设计的主要目的是为了加深学生对单片机的理解和应用,同时锻炼学生的设计能力和实践能力。

通过电子密码锁的设计,可以培养学生的系统思维和解决问题的能力,同时也可以让学生了解到电子密码锁在现代生活中的应用。

二、设计理念电子密码锁是一种智能化的安全设备,其设计理念是通过输入密码来进行开锁,实现门禁控制和安全防护的功能。

本次课程设计的设计理念是通过单片机控制电子密码锁的开关,实现对门禁的控制和管理。

同时,本次设计还考虑到了密码的安全性和可靠性,确保用户信息的安全和可靠性。

三、硬件设计1、硬件模块本次课程设计的硬件模块主要包括单片机模块、显示屏模块、键盘模块、电子锁模块和电源模块。

2、模块连接单片机模块、显示屏模块、键盘模块、电子锁模块和电源模块之间通过连线进行连接。

其中,单片机模块和显示屏模块之间通过串口进行通讯,单片机模块和键盘模块之间通过IO 口进行通讯,单片机模块和电子锁模块之间通过IO口进行通讯,电源模块则为整个系统提供电源供应。

四、软件实现1、程序流程本次课程设计的程序流程主要包括初始化、密码输入、密码验证、开锁和关闭等步骤。

其中,初始化主要是对各个模块进行初始化和设置,包括显示屏、键盘、电子锁等模块的初始化和设置;密码输入是通过键盘输入密码,将密码存储在单片机中;密码验证是对密码进行比对,如果密码正确,则开锁,否则显示密码错误的提示信息;开锁则是对电子锁进行控制,将开关状态进行切换;关闭则是对电子锁进行控制,将开关状态进行切换。

2、代码实现本次课程设计的代码实现主要采用C语言进行编写,并通过Keil C IDE进行编辑和调试。

具体代码可以参照下面的代码:int main(void){ //初始化模块Init_LCD(); Init_Keypad(); Init_Lock(); while (1) { //获取用户输入的密码Get_Password(); //判断密码是否正确if(Check_Password()) { //解锁Unlock_Lock();//显示解锁成功信息Display_LCD("UnlockSuccessed"); } else { //显示解锁失败信息Display_LCD("Unlock Failed"); } }}五、实验结果通过本次课程设计,设计并制作出了一款基于单片机电子密码锁。

基于单片机的电子密码锁设计-任务书

基于单片机的电子密码锁设计-任务书
·正确输入密码前提下,开锁;
·错误输入密码情况下,报警。
·设定输入密码时限≤2分钟,超过该时间,即使密码正确亦不开锁。
·密码可以更改。
设计的基本要求
1、完成设计说明书,字数不少于1.5万字,要求用A4纸打印并有中、英文摘要;
2、图纸采用计算机绘图;
3、完成与设计内容有关的外文资料翻译(5000字) ,译文翻译准确,表述清楚;
4.李华,MCS-51系列单片机使用接口技术,北京: 北京航空航天大学出版社,1993
阶段计划安排
日期
主要内容
3.31至4.13
校内毕业实习,确定毕业设计题目,收集设计资料,论证设计的可行性,研究设计方案和思路
4.14至4.27
确定设计方案和技术关键,拟定采取的解决措施,撰写毕业设计开题报告,查找并确定外文翻译资料
5.26至6.8
软件结构和流程图设计,进行软件设计、程序调试及仿真
6.9至6.22
整理资料,撰写毕业设计论文或说明书,细化毕业设计内容,指导教师审阅毕业论文,修改后准备毕业答辩
6.23至6.29
毕业设计答辩及成绩评定
毕业设计外文翻译自己安排时间进行,但务必于5月15日前完成
4.28至5.11
指导教师审阅开题报告,提出修改意见,学生整改并完成毕业设计开题报告,同时开始设计系统组成原理框图
设计电路组成框图,进行电路原理设计,绘制电路原理图,设计电路PCB,完善电路组成进行电路元器件选择、参数计算和数据测试
毕业设计(论文)任务书
设计内容
电子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),其优于传统的机械开关之处在于:无活动零件,不会磨损,寿命长;使用时静默无声;造价低廉;新颖别致。

基于单片机的电子密码锁设计

基于单片机的电子密码锁设计

基于单片机的电子密码锁设计一、电子密码锁的工作原理电子密码锁主要由输入模块、控制模块、存储模块和执行模块组成。

用户通过输入模块(如键盘)输入密码,控制模块(单片机)对输入的密码进行处理和判断,并与存储模块中预先设定的密码进行比对。

如果输入密码正确,控制模块将向执行模块发送开锁指令,实现开锁;如果输入密码错误,则执行相应的错误处理操作,如报警、锁定等。

二、硬件设计(一)单片机的选择在本设计中,选用了_____型号的单片机。

该单片机具有性能稳定、功耗低、接口丰富等优点,能够满足电子密码锁的控制需求。

(二)输入模块输入模块采用了矩阵键盘,通过行列扫描的方式获取用户输入的密码。

矩阵键盘具有按键数量多、占用端口少的特点,能够有效节省单片机的资源。

(三)存储模块为了存储预设的密码,选用了_____型号的EEPROM芯片。

EEPROM具有掉电不丢失数据的特性,能够保证密码的安全性和可靠性。

(四)显示模块为了给用户提供反馈信息,使用了_____型号的液晶显示屏。

可以显示开锁状态、输入错误提示等信息。

(五)执行模块执行模块包括电磁锁和报警装置。

当输入密码正确时,单片机控制电磁锁打开;当输入密码错误次数超过设定值时,启动报警装置。

三、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、EEPROM读取预设密码等。

然后进入密码输入等待状态,当检测到有按键输入时,进行密码处理和判断,并根据判断结果执行相应的操作。

(二)密码输入处理在密码输入过程中,对输入的按键进行去抖处理,防止误判。

同时,对输入的密码进行加密处理,提高密码的安全性。

(三)密码比对将输入的密码与存储在EEPROM中的预设密码进行比对。

比对过程中,采用逐位比较的方式,确保密码的准确性。

(四)错误处理当输入密码错误时,记录错误次数。

如果错误次数超过设定值,则启动报警装置,并锁定键盘一段时间,防止暴力破解。

四、系统调试与测试(一)硬件调试首先检查电路连接是否正确,有无短路、断路等情况。

基于C单片机的电子密码锁课程设计

基于C单片机的电子密码锁课程设计

基于C单片机的电子密码锁课程设计基于C单片机的电子密码锁课程设计随着科技的不断发展,越来越多的电子产品应运而生,所以安全已成为一种越来越严重的问题。

电子密码锁作为一种常见的安全产品,在保护身份信息以及财物安全方面起到了重要的作用。

在本篇文章中,我们将会介绍一种基于C单片机的电子密码锁课程设计。

1. 课程设计的目的和意义本课程设计的目的在于让学生掌握电子密码锁的基本原理及设计方法,通过使用C单片机和软件来实现密码锁的设计和开发。

此外,设计过程还可以增强学生的团队合作精神、锻炼其技术能力,促进其对电子技术的认识和理解。

通过这个课程设计,学生可以掌握C单片机的基本操作,了解数字电路设计和开发,掌握密码锁设计和开发的基本技能,为未来的工作打下坚实的基础。

2. 课程设计的主要内容本设计的主要内容涵盖了电子门锁设计的所有基本知识和操作,包括:(1)单片机选择:本设计选用STC89C52RC作为单片机核心模块,因为它集成了丰富的资源和接口,可以方便地实现密码锁的功能。

(2)密码锁的设计:通过4X4矩阵键盘输入密码,并通过蜂鸣器进行声音提示以及LED灯进行信息提示。

(3)电子门锁的控制:通过LCD液晶屏幕来显示输入密码的结果,通过电机来实现门锁的控制。

(4)电路设计:本设计还设计了一个基于C单片机的数字电路并进行相关的测试,并阐述了设计电路时所需的基本理论知识。

3. 设计过程设计电子密码锁需要经过以下的基本步骤:(1)确定所需功能:包括锁头的设计、键盘的设计、输入电路的设计、解锁电路的设计。

这些可以通过对电子密码锁内部部件的分析得出。

(2)编写代码:根据所需功能的定义编写相应的代码程序,并通过仿真软件模拟电子密码锁的工作效果。

(3)选用元件:在电子密码锁中使用元件需要注意功耗和可靠性问题。

(4)电路设计:确定电路中的各元件及其相应的连接方式,包括锁头、键盘、蜂鸣器、LED灯、电机等。

(5)电路测试:通过测试来验证电子密码锁的实际工作效果。

基于单片机的电子密码锁的设计课程设计

基于单片机的电子密码锁的设计课程设计

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。

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。

传统的门锁既要备有大量的钥匙,又要担心钥匙丢失后的麻烦。

随着单片机的问世,出现了带微处理器的密码锁,它除具有电子密码锁的功能外,还引入了智能化、科技化等功能,从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性,受到了广大用户的亲睐。

本系统由AT89C51单片机系统(主要是AT89C51单片机最小系统)、4×4矩阵键盘、LCD1602显示和报警系统等组成,具有设置、修改六位用户密码、超次报警、密码错误报警等功能(本设计由P0口控制LCD显示,密码正确显示password ok!密码错误显示password error!超过三次输入错误启动报警功能。

经实验证明,该密码锁具有设计方法合理,简单易行,成本低,安全实用等特点,符合住宅、办公室用锁要求,具有推广价值。

关键词:AT89C51,LCD1602,电子密码锁,4×4矩阵键盘目录前言 (1)第1章概述 (2)1.1 电子密码锁简介 (2)1.2 电子密码锁发展趋势 (2)1.3 本设计所要实现的目标 (3)1.4 电子密码锁设计的具体要求 (3)1.5 总体设计方案选定 (4)第2章硬件设计 (5)2.1 单片机AT89C51简介 (5)2.1.1 主要特性 (5)2.1.2 引脚功能说明 (6)2.2 液晶显示LCD1602的介绍 (9)2.3 硬件电路的设计 (11)2.3.1 硬件设计原理 (11)2.3.2 最小系统的设计 (12)2.3.3 芯片擦除 (15)2.3.4 开锁机构 (15)2.3.5 键盘设计 (16)2.3.6 显示电路设计 (18)2.4 电路设计总图 (19)第3章系统软件设计 (20)3.1 系统软件设计总体流程 (20)3.2 主程序模块 (20)3.3 键盘扫描及程序流程图 (21)3.4 系统密码及开锁程序流程图 (23)第4章程序调试 (25)4.1 系统调试过程 (25)4.2 系统调试结果 (27)结论 (29)参考文献 (30)附录 (32)前言随着社会物质财富的日益增长和人们生活水平的提高,安全成为现代居民最关心的问题之一。

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

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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中北大学信息商务学院课程设计任务书13/14 学年第一学期学院:信息商务学院专业:电子信息工程学生姓名:焦晶晶学号:10050644X07学生姓名:侯战祎学号:10050644X47 课程设计题目:专业综合实践之单片机部分:基于单片机的电子密码锁的设计起迄日期:20XX年12 月30 日~20XX年1月10 日课程设计地点:201,503指导教师:张权系主任:王浩全下达任务书日期: 20XX 年12月30 日课程设计任务书课程设计任务书目录3.2 硬件电路设计 (5)4软件程序设计 (10)1 绪论在当今社会,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。

机械锁的这些弊端为一种新型的锁——电子密码锁,提供了很大的发展空间。

本文从经济实用的角度出发,设计采用单片机为主控芯片,结合外围电路,组成电子密码控制系统,密码锁共6位密码,每位的取值范围为1~8,用户可以自行设定和修改密码。

用户想要打开锁,必先通过提供的键盘输入正确的密码才可以,密码输入错误有提示。

6位密码同时输入正确,锁才能打开。

锁内有备用电池,只有内部上电复位时才能设置或修改密码,因此,仅在门外按键是不能修改或设置密码的,因此保密性强、灵活性高。

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。

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、保险柜和取款机,由于人们对安全的重视和科技的发展,许多电子智能锁(指纹识别、IC卡辨认)已在国内外相继面世。

但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡,只能适用于保密要求的箱、柜、门等。

而且指纹识识别器在公共场所使用存在容易机械损坏,IC卡还存在容易丢失、损坏等缺点,再加上其成本较高,一定程度上限制了这类产品的普及和推广。

鉴于目前的技术水平与市场的接受程度,键盘式电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。

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。

电子密码锁是集计算机技术、电子技术、数字密码技术为一体的机电一体化高科技产品,具有安全性高,使用方便等优点。

当今发展已经到了非常高的境界,由于特别是在这几年得到空前发展,无论功能性,稳定性都比较全面,在保密方面已做到人眼识别,,人声识别基本上电影上有的现实也有。

在国外发展比较早,所以应用也比较广泛,主要在较贵重地方,银行,等应用较多,在国内这方面发展也较快,不管自己开发或是引进都有,在重要地方应用也较多,由于价钱比普通较贵,早几年应用较少,现在越来越普及到平常化,未来的发展也会越来越被大众采用,由于它的功能、安全是弹子锁无法相比的[5]。

发展前境也是非常大的。

2系统方案设计2.1 设计目标本设计采用STC89C52单片机为主控芯片,结合外围电路矩阵键盘、液晶显示器LCD1602和密码存储AT24C02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控制开锁还是报警,组成的电子密码锁系统,能够实现:1.完全正确输入6位密码的前提下,有开锁提示;2.错误输入密码,显示“000000”;3.用户可以自行设定和修改密码;4.只有内部上电复位时才能设置或修改密码。

系统整体设计框图如图2-1所示:图2- 1 系统整体设计框图2.2 主控部分的选择 方案一:采用数字电路控制用以74LS112双JK 触发器构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制,将密码保存在JK 触发器中,与输入密码通过比较器比较,判断结果是否相符合。

采用数字电路设计的方案好处就是设计简单,但控制的准确性和灵活性差,故不采用。

方案二:采用以单片机为核心的控制方案选用单片机作为系统的核心部件,实现控制与处理的功能。

单片机具有资源丰富、速度快、编程容易等优点。

利用单片机内部的随机存储器(RAM )和只读存储器(ROM )及其引脚资源,外接液晶显示(LCD ),键盘输入等实现数据的处理传输和显示功能,基本上能实现设计指标。

因此综合考虑,本系统采用方案二。

2.3 密码输入方式采用键盘输入方式,由各按键组成的矩阵键盘每条行线和列线都对应一条I/O 口线,键位设在行线和列线的交叉点,当一个键按下就会有某一条行线与某一条列线接触,只要确定接触的是哪两条线,即哪两个I/O 口线,就可以确定哪一个键被触动。

行线设计成上拉口线,初始时被置高电位,列线悬空,初始置低。

通过不断读行线口线,或者中断方式触发键位扫描。

当发现有键按下,将列线逐一置低,其他列线置高,读行线口线。

当某条列线置低时,某条行线也被拉低,则确定这两条线的交点处的按钮被按下。

每个按键都可通过程序赋予功能,从而完成密码识别本方案简单易行。

3硬件系统设计3.1单片机STC89C52功能介绍STC89C52是51系列的一个型号,它是STC公司生产的。

STC89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用STC公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,功能强大的STC89C52单片机可提供许多较复杂系统控制应用场合。

STC89C52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线,STC89C52可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程(S系列的才支持在线编程)。

其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起,特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。

STC89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。

其引脚图如图3-1示。

图3- 1 STC89C52引脚分布图STC89C52具体介绍如下:①主电源引脚(2根)VCC(Pin40):电源输入,接+5V电源GND(Pin20):接地线②外接晶振引脚(2根)XTAL1(Pin19):片内振荡电路的输入端XTAL2(Pin20):片内振荡电路的输出端③控制引脚(4根)RST/VPP(Pin9):复位引脚,引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。

ALE/PROG(Pin30):地址锁存允许信号PSEN(Pin29):外部存储器读选通信号EA/VPP(Pin31):程序存储器的内外部选通,接低电平从外部程序存储器读指令,如果接高电平则从内部程序存储器读指令。

④可编程输入/输出引脚(32根)STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口,分别位P0、P1、P2、P3口,每个口有8位(8根引脚),共32根[8]。

P0口(Pin39~Pin32):8位双向I/O口线,名称为P0.0~P0.7P1口(Pin1~Pin8):8位准双向I/O口线,名称为P1.0~P1.7P2口(Pin21~Pin28):8位准双向I/O口线,名称为P2.0~P2.7P3口(Pin10~Pin17):8位准双向I/O口线,名称为P3.0~P3.73.2 硬件电路设计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。

本系统共有两部分构成,即硬件部分与软件部分。

其中硬件部分由电源输入部分、键盘输入部分、复位部分、晶振部分、显示部分,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、键功能程序、密码设置程序、EEPROM读写程序和延时程序等组成。

3.2.1 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3-4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R1与R2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。

R1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- 2复位电路原理图3.2.2 晶振电路ST89C52引脚XTAL1和XTAL2与晶体振荡器及电容C2、C1按图3-5所示方式连接。

晶振、电容C2/C3及片内与非门(作为反馈、放大元件)构成了电容三点式振荡器,振荡信号频率与晶振频率及电容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[11]。

电容取值为20pF。

图3- 3晶振电路原理图3.2.3存储电路AT24C02是一个2K位串行CMOS E2PROM,内部含有256个8位字节,CATALYST公司的先进CMOS技术实质上减少了器件的功耗。

AT24C02有一个16字节页写缓冲器。

该器件通过IC总线接口进行操作,有一个专门的写保护功能。

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