智能密码锁设计

湖南工程学院

课程设计

课程名称单片机原理及应用

课题名称智能密码锁设计

专业自动化

班级1291

学号

姓名

指导教师

2014 年12 月15 日

湖南工程学院

课程设计任务书

课程名称单片机原理及应用

课题智能密码锁设计

专业班级自动化1291

学生姓名聂利峰

学号************

指导老师王迎旭李晓秀

审批

任务书下达日期2014 年12 月 1 日任务完成日期2014 年12 月15 日

目录

第1章概述 (1)

1.1 设计要求 (1)

1.2 目的及意义 (1)

第2章系统总体方案选择与说明 (2)

2.1系统硬件电路设计框图 (2)

2.2 工作原理 (2)

第3章硬件电路设计 (4)

3.1 时钟电路设计 (4)

3.2 开锁电路设计 (4)

3.3 复位电路设计.................................. .5 3.4 报警电路设计 (5)

3.5 键盘电路设计 (5)

3.6 LED数码管显示电路设计 (6)

3.7 密码存储电路设计 (7)

第4章应用软件设计 (9)

4.1软件设计思路 (9)

4.2各子程序设计 (9)

4.2.1 键盘扫描子程序设计 (9)

4.2.2 L E D显示子程序设计 (11)

4.2.3开锁子程序设计 (11)

4.2.3EEPROM闪存子程序设计 (11)

第5章硬件调试与结果分析 (13)

第6章小结..................................... 致谢............................................ 参考文献.......................................... 附录.......................................... 附录A：系统硬件电路原理图.................... 附录B：源程序清单.............................. 电气与信息工程系课程设计评分表....................

第1章概述

1.1设计要求

本设计是基于单片机控制的智能电子密码锁，根据要求，给出了该单片机密码锁的硬件电路和软件程序，同时给出了单片机型号的选择、硬件设计、软件流程图、单片机存储单元的分配、汇编语言源程序及详细注释等内容。

主要功能有：按用户使用要求可设置、修改密码，遥控或按键开锁，错误报警、显示等辅助功能。列如:

(1) 密码可设4位，并可在线修改并存储；

（2）密码输错3次应有报警信号提示，并有特殊密码解除；

（3）出开锁时外的时候，要求显示的是北京时间；

(4)开锁信号可以通过继电器输出。

1.2目的及意义

在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码控制系统逐渐代替传统的机械式密码控制系统，克服了机械式密码控制的密码量少、安全性能差的缺点，使电子密码控制系统无论在技术上还是在性能上都大大提高了一步。随着大规模集成电路技术的发展，特别是单片机的问世，出现了带微处理器的智能密码控制系统，它除具有传统电子密码控制系统的功能外，还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码控制系统具有很高的安全性、可靠性，应用日益广泛。

第2章系统总体方案选择与说明

2.1系统硬件电路设计框图

本方案采用一种是用以89C51为核心的单片机控制方案。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。

根据设计要求与设计思路，确定系统的设计方案，图2.1为系统组成原理框图。硬件有以下几部分组成：单片机、时钟电路、复位电路、键输入电路、串行EEPROM扩展电路、L E D数码管显示电路、L E D指示灯电路、蜂鸣器电路、继电器电路等。

图2.1系统硬件电路设计方案框图

2.2工作原理

（1）系统的原始密码放在RAM区，在运行过程中可以实时更改系统密码。

（2）利用串行EEPROM存储芯片，可以随时读取新密码，且具有掉电保护功能。

（3）人机交互通过键盘输入，系统根据键值做出相应的处理，完成具体的功能。

（4）LED数码管通过驱动电路，显示相应的状态。位选由P2口高四位产生，段码由P1口输入。

（5）系统还扩展了LED指示灯、蜂鸣器、继电器等一些其本外围电路。

（6）此系统共设计了3个基本功能键：密码设置键、确认键、复位键。

密码设置键：当用户需更改密码时，可通过此功能键方便地修改原先的旧密码。

确认键：当完成密码输入后，可按此功能键即可实现密码的比较和处理。

复位键：当密码三次输入错误时，系统进入死锁状态，可按此功能键跳出此状态。

第3章硬件电路设计

3.1 时钟电路设计

单片机工作的时间基准是由时钟电路提供的，在单片机的XTAL1和XTAL2两个引脚间，接一只晶振及两只电容就构成了单片机的时钟电路，如图3.1所示。

图3.1 时钟电路

电路中器件选择可以通过计算和实验确定，也可以参考一些典型电路参数。电路中，电容器C1和C2对振荡频率有微调作用，同时帮助晶振起振，通常取值范围在22±0.1PF，一般晶振为12MHZ，电容取2PF。石英晶体选择12MHZ。

3.2开锁电路设计

本次智能电子密码锁设计中，基于节省材料的原则，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3.2所示。当P2.0口输出低电平时，二极管发光，表示开锁。

图3.2开锁电路

3.3复位电路设计