单片机课程设计报告·智能家居安全系统

单片机课程设计报告智能家居防盗系统

姓名：石颖孙日晟唐春龙班级：09电信1

学号：2/23/24

指导老师：姜晟邓小玲

日期：2012.05.25～2012.06.08

华南农业大学工程学院

目录

1 摘要 (3)

2方案比较与选择 (4)

2.1 方案一：采用数字电路控制 (4)

2.2 方案二：采用以单片机为核心的控制方案 (4)

3主要系统元器件介绍 (5)

3.1 主控芯片AT89C52 (5)

3.1.1 AT89C52性能简介 (5)

3.1.2 AT89C52引脚简介说明 (6)

3.2 LCD1602显示器 (6)

3.2.1 接口信号说明 (6)

3.2.2 主要技术参数 (7)

3.3 AT24C02串行EEPROM (7)

4 系统电路硬件介绍 (8)

4.1 电路介绍 (8)

4.1.1电源输入部分 (8)

4.1.2复位部分 (8)

4.1.3键盘输入部分 (9)

4.1.4显示部分 (9)

4.1.5LED发光二极管部分 (9)

4.1.6蜂鸣报警部分 (9)

4.1.7EEPROM密码存储部分 (9)

4.1.8程序下载电路 (10)

4.2 电路流程图 (10)

5 电路仿真分析 (12)

5.1初始化后的界面情况 (12)

5.2密码错误情况 (12)

5.3密码正确情况 (12)

5.4密码修改情况 (13)

6 电路板制作、焊接、调试 (14)

6.1电路板制作 (14)

6.2电路板焊接 (14)

6.3电路板调试 (14)

7 课程设计心得 (16)

1、摘要

21世纪是一个信息化的社会，它与人们的生活的关系也日益紧密。信息化的社会不仅改变了人们的生活方式，也对传统住宅提出了挑战。人们对家居的要求早已不只是物理空间，更为追求的是一个安全，方便，舒适的居家环境。

本设计为密码锁智能家居防盗系统，采用Atmel的8位单片机AT89S52为主控芯片，报警源是恶意输入错误密码三次。硬件部分包括单片机主控制系统、密码门禁模块、数据存储模块、报警模块、程序下载模块。

主控制系统中采用Atmel的8位单片机AT89S52，该单片机性能优良，能满足一般的普通应用；密码门禁及报警系统部分采用了4×4矩阵键盘输入以及采用EEPROM芯片AT24C02作为掉电后可以存储密码，从而保证了系统的安全性与实用性；程序下载模块则是利用串口线下载。

本设计的特点是技术成熟，性能稳定，操作简单，界面清晰，而且报警精度好，安全指数高，符合智能家居安防的设计目的。

关键词：AT89S52单片机密码门禁

2、方案的比较与选择

2.1 方案1：数字电路控制家具安全系统

用以双JK 触发器构成的数字逻辑电路作为密码控制系统的核心控制，共设了9个数字输入键，还有确认键和取消键等。如果用户输入密码错误，则电路将报警；若电路连续报警三次，即密码输入错误3次，电路将锁定键盘并长时间报警。这样可以防止他人潜入进入家居住宅。

2.2 方案2：AT89S52为核心控制家居安全系统

单片机编程设计灵活，借助丰富的IO 端口和控制的准确性，除了能实现基本的密码锁功能，还能添加密码修改存储、蜂鸣、闪烁提示等各种各样的附加功能。

单片机外接输入密码键盘，还有1602液晶用于显示作用。

用户需要开门时，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，不正确则报警提示并重新输入密码。三次错误时自动蜂鸣报警。除此之外，还可进行修改密码操作。为了确认安全

方案甲设计简单且操作容易，但没有可发展空间，而且后期修改几乎是不可能的；方案乙有极大的扩展余裕，设计灵活，可以自由嵌入各模块，同时可以通过修改程序来改变功能。综上，选择方案乙。

单片机 AT89S52

密码输入

蜂鸣报警（包括指示灯）

复位电路

显示电路

程序下载模块

3、主要系统元器件介绍

3.1主控芯片AT89S52

AT89S52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

3.1.1 AT89S52性能简介

图3-1 AT89S52芯片引脚图（DIP封装）

AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

其主要功能特性：

①兼容MCS-51指令系统②1000次擦写周期

③32个可编程I/O口④8K字节在系统可编程Flash存储器

⑤3个16位可编程定时/计数器⑥时钟频率0-33MHz

⑦六个中断源⑧看门狗定时器

⑨低功耗空闲和掉电模式⑩掉电标识符

⑾全双工UART串行通道⑿3级加密程序存储器

⒀双数据指针⒁掉电后中断可唤醒