《基于单片机的电子密码锁设计论文说明》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的电子密码锁设计论文说明（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、. . . . 2015届本科毕业设计基于单片机的电子密码锁设计院 （系） 名 称物理与电子信息学院专 业 名 称电子信息科学与技术学 生 姓 名学 号指 导 教 师完 成 时 间2015年5月13日 . . . 基于单片机的电子密码锁设计 物理与电子信息学院 电子信息科学与技术专业 摘要：随着人们防盗意识的日益加强，选用一把既方便又安全的锁，已经成为了一件越来越重要的事情。传统的机械锁结构比较简单，钥匙需随身携带，且一旦丢失安全性无法保证。因此，电子密码锁应运而生。电子密码锁是一种通过输入密码来控制电路或芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。该设计以AT89C51
2、单片机作为密码监控装置和控制核心，结合键盘电路、LCD显示电路、报警电路和开锁结构完成输入、存储、保存密码的功能。该设计具有性好、成本低、功耗低、操作简单、随机开锁成功率几乎为零、密码可变、误码输入保护、多次错误报警、断电记忆等优点。关键词：AT89C51；电子密码锁；报警The Design of Electronic Password-lock Based on SCM College of Physics and Electronic Information Electronic information science and technologyAbstract: With the s
3、trengthening of peoples awareness of security, Choosing a convenient and secure locks has become an increasingly important thing. Traditional mechanical lock structure is relatively simple and the key needs to carry around. Once lost it cant guarantee safety. Therefore, electronic locks came into be
4、ing. Electronic password lock controls circuit or chip work to control the mechanical switch lock and unlock through password. The design uses the AT89C51 micro- controllerascontrol coreandpasswordmonitoring device and combines with thekeyboard circuit,LCD display circult,alarmcircuit and lockstruct
5、ureto complete the input,storage and save the password function.The design hasmany advantages, such as good confidentiality,low cost,low power consumption,simple operation, random unlockingsuccess rate is almost zero,thevariable password,error input protection,multipleerror alarming,power-off memory
6、and so on.Keyword: SCM; electronic password-lock; alarm目 录摘要11 引言52 设计方案及实现的目标52.1 选用单片机为核心控制52.2 设计所要实现的目标53 主要芯片介绍63.1 主控芯片AT89C5163.1.1 AT89C51芯片的功能63.1.2 AT89C51的引脚63.1.3 AT89C51芯片的部结构83.1.4 芯片擦除93.2 AT24C02存储芯片93.3 LCD1602接口信号说明104 系统硬件结构114.1 系统原理框图114.2 复位模块124.3 晶振模块134.4 键盘模块134.5 显示模块144.6
7、 开锁模块144.7 密码存储模块154.8报警模块155 系统总电路图166 系统软件设计177 Proteus仿真217.1仿真过程217.2 仿真结果228 总结23参考文献23附录251 引言科技发展和生活水平提高的同时，安全问题也随之而来，失窃事件时有发生，那么如何更好的防盗呢？传统的机械锁通常具有机械结构复杂，密码数量少，安全性能差的缺点。为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，电子密码锁应运而生。电子密码锁是通过输入密码，控制电路工作，由电路控制机械结构开锁或关锁的电子产品。它具有性好、使用灵活、操作简单、寿命长的特点。 该设计从经济实用角度出发，采用AT89C51单片机作为密码
8、监控装置和控制核心，设计了一个电子密码锁系统。系统分为硬件和软件两个部分，硬件部分主要包括键盘模块、密码存储模块、开锁模块、报警模块、复位模块、晶振模块等；软件部分主要包括：初始化程序、LCD显示程序、键盘扫描程序、键盘功能程序、密码设置程序、EEPROM读写程序和延时程序等组成。这种密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。2 设计方案及实现的目标2.1 选用单片机为核心控制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、运行速度、I/O口、定时/计数器、串行接口、模拟电路
9、功能、工作电压、功耗、封装形式、抗干扰性、性。除了以上一些要考虑的方面，还有一些最基本的比如：中断源的数量和优先级、工作温度围、有没有低电压检测功能、单片机有无时钟振荡器、有无上电复位功能等1。本设计采用AT89C51单片机为主控芯片，外接LCD1602显示器用于显示作用，结合外围电路，组成电子密码锁，系统能完成开锁、超次锁定、修改用户密码等基本的密码锁功能.除此之外，还具有掉电存储、声提示等功能。2.2 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
10、次将报警。密码可以由用户自己修改设定，锁打开后才能修改密码。修改密码之前必须再次输入密码，在输入新密码时候需要二次确认，以防止误操作。当用户需要开锁时，先按键盘启动键之后按键盘的数字键09输入密码。输入6位数密码，然后按下确认键，校对密码的正确性，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；在输入密码时，发现前一位数字输入错误，可以按下删除键删除，然后继续输入正确密码。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。3 主要芯片介绍3.1 主控芯片AT
11、89C51AT89C51是一种带4K字节FLASH存（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。3.1.1 AT89C51芯片的功能 AT89C51 提供以下标准功能：4k 字节Flash 闪速存，128字节部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一
12、个全双工串行通信口，片振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。3.1.2 AT89C51的引脚VCC：供电电压GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验
13、时，P0输出原码，此时P0外部必须接上拉电阻P1口：P1口是一个部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。P2口：P2口为一个部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被部上拉电阻拉高，且作为输入。P3口：P3口管脚是8个带部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被部上拉为高电平，并用作输入。P3口也可作为AT
14、89C51的一些特殊功能口，如下所示：P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（定时器0外部输入）P3.5 T1（定时器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）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。/PSEN：外部程序存的选通信号。在由外部程序存取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存（0000H-FFFFH），不管是否有部程序存。注意加密方式1时，EA将部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间部程序存。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。XTAL1：反向振荡放大器的输入及部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。At89c51芯片结构如图1所示。 图1 AT89C51芯片引脚图3.1.3 AT89C51芯片的部结构中断寄存器：各中断允许控制位于IE寄存器，5个中断源的中断优先级控制位于IP寄存
