基于msp430的数字密码锁

基于msp430f149的数字密码锁

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。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。

在本次萌芽计划电子设计制作中，我们采用TI公司生产的msp430作为主控芯片，结合外围的矩阵键盘输入、LCD显示、蜂鸣器报警和LED显示等，用C语言编写主控芯片程序，设计了一款可以数字字母混合密码输入，具有报警功能的数字密码锁。

关键词：数字密码锁 msp430 报警

目录

目录 (2)

第一章系统方案设计与论证 (4)

方案比较 (4)

方案设计与论证 (5)

设计框图 (6)

第二章主要元器件介绍 (6)

Msp430f149 (6)

LCD1602液晶显示器 (9)

LM7805 (11)

(12)

第三章系统硬件结构设计 (14)

单片机电路 (14)

矩阵键盘电路 (15)

复位单路 (16)

LCD显示电路 (16)

LED显示电路 (16)

报警电路 (17)

电源电路 (17)

第四章系统软件设计 (18)

主程序流程图 (18)

功能按键软件设计 (20)

密码设置软件设计 (21)

第五章实验分析 (23)

测试方法 (23)

测试分析 (23)

第五章总结 (23)

附录 (24)

附录一整体电路图 (24)

附录二 PCB封装图 (25)

附录三部分程序 (25)

第一章系统方案设计与论证

方案比较

方案一：以STC89C52单片机为电子密码锁系统核心，使用4*4矩阵键盘作为数据输入方式，驱动LCD1602显示器提示程序运行过程和开锁的步骤，利用AT24C02芯片实现掉电存储。

方案二：以msp430f149单片机为电子密码锁系统核心，使用4*4矩阵键盘作为数据输入方式，驱动LCD1602显示器提示程序运行过程和开锁的步骤。

方案比较：msp430f149单片机性能比STC89C52单片机高，且I/O口远多于STC89C52单片机，方便更好的利用多余的I/O口扩充其他功能。因此本次设计选择方案二。

方案设计与论证

由于单片机种类繁多，各种型号都有其一定的应用环境，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msp430f149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LCD1602显示器用于显示作用。当用户需要开锁时，先输入密码，如果密码输入正确则开锁或设置新密码，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新密码，新密码输入后再次输入新密码，两次输入一致则密码修改成功。

设计框图

第二章主要元器件介绍

Msp430f149

MSP430是TI公司新开发的一类具有16位总线的带FLASH 的单片机，由于其性价比和集成度高，受到广大技术开发人员的青睐。它采用16位的总线，外设和内存统一编址，寻址范围可达64K，还可以外扩展存储器。具有统一的中断管理，具有丰富的片上外围模块，片内有精密硬件乘法器、两个16位定时器、一个14路的12位的模数转换器、一个看门狗、6路P口、两路USART通信端口、一个比较器、一个DCO内部振荡器和两个外部时钟，支持8M 的时钟。由于为FLASH 型，则可以在线对单片机进行调试和下载，且JTAG口直接和FET（FLASH EMULATION TOOL）的相连，不须另外的仿真工具，方便实用，而且可以在超低功耗模式下工作，对环境和人体的辐射小，测量结果为100mw左右的功耗（电流为14mA左右），可靠性能好加强电干扰运行不受影响，适应工业级的运行环境，适合与做手柄之类的自动控制的设备。

LCD1602液晶显示器

本设计采用LCD液晶显示屏显示。其具有体积小、功耗低、界面美观大方等优点，这里使用YB1602液晶屏，1602显示模块用点阵图形显示字符，显示模式分为2行16个字符。它具有16个引脚，其正面左起为第一脚，如下图所示：

第一脚GND：接地。

第二脚VCC：+5V电源。

第三脚VO：对比度调整端。使用时通过接一个10K的电阻来调节。

第四脚RS:寄存器选择信号线。

第五脚RW:读写信号线。

第六脚E：使能端，当E由高电平跳变为低电平时执行命令。

第7~14脚：8位数据线D0~D7。

第十五脚BLA:背光电源正极输入端。

第十六脚BLK:背光电源负极输入端。

表 LCD1602操作指令

1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文