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1、课程设计( 论文)任务书信息工程 学 院 计算机 专 业 2009-1 班 一、课程设计(论文)题目 基于单片机的密码锁设计 二、课程设计(论文)工作自 2012 年 6 月 11 日起至 2012 年 6 月 24 日止。三、课程设计(论文) 地点: 教 5-403 四、课程设计(论文)内容要求：1本课程设计的目的（1）使学生掌握系统各功能模块的基本工作原理； （2）培养学生基本掌握电路设计的基本思路和方法； （3）使学生掌握接收系统调试；（4）培养学生分析、解决问题的能力；（5）提高学生的科技论文写作能力。 2课程设计的任务及要求1）基本要求：（1）分析调频接收系统各功能模块的工作原理；（
2、2）选用合适的器件；（3）提出系统的设计方案； （4）对所设计电路进行调试。2）创新要求： 在完成基本功能的同时，还增加了一个超级密码，以便用户忘记设定的密码时进行紧急处理，并且超级密码可以由除数字 1-8 外还可以由字母 a,b,c,d组成。3）课程设计论文编写要求（1）要按照书稿的规格打印誊写毕业论文（2）论文包括目录、绪论、正文、小结、参考文献、谢辞、附录等（3）毕业论文装订按学校的统一要求完成4）答辩与评分标准： （1）完成原理分析：20 分； （2）完成设计过程：30 分； （3）完成调试：30 分；（4）回答问题：20 分。5）参考文献：（1）张毅刚 . 单片机原理及应用 高等教育
3、某出版社（2）彭伟.单片机 C 语言程序设计实训 100 例：基于 8051+Proteus 仿真 电子工业出版社6）课程设计进度安排内容 天数地点构思及收集资料 2图书馆组装与调试 5实验室撰写论文 3图书馆、实验室学生签名： 2012 年 6 月 11 日课程设计(论文)评审意见（1）完成原理分析（20 分）：优（） 、良（） 、中（） 、一般（） 、差（） ； （2）设计分析（30 分）：优（） 、良（） 、中（） 、一般（） 、差（） ； （3）完成调试（30 分）：优（） 、良（） 、中（） 、一般（） 、差（） ；（4）回答问题（20 分）：优（） 、良（） 、中（） 、一般（）
4、、差（） ；（5）格式规范性及考勤是否降等级：是（） 、否（）评阅人： 职称： 副教授 2012 年 6 月 24 日目录一、 项目要求 -4二、系统设计 -4三、 硬件设计 -53.1 电路原理图 -53.2 proteus 仿真图 -63.4 复位电路 -73.5 数字按键电路 -73.6 蜂鸣器 -83.7 继电器控制电路 -83.8 功能拓展 -9四、 元器件清单 -10五、程序调试 -11六、程序流程图： -14七、仿真与调试： -15八、问题解决及总结 -15九、参考文献： -16附录 -17一、单片机系统的电路原理图（见附加页） -17二、程序清单 -17绪论在日常的生活和工作中
5、, 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。具有防盗报警等功能的电子密码锁代替密码量少、安全性差的机械式密码锁已是必然趋势。随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作、记住密码即可开锁等优点。目前使用的电子密码锁大部分是基于单片机技术，以单片机为主要器件，其编码器与解码器的生成为软件方式。本系统由AT89C5
6、2单片机系统（主要是AT89C52单片机最小系统）、8位数键盘，蜂鸣器报警，继电器控制等组成，具有设置、修改8位用户密码、超过3次次报警、密码错误报警等功能。除上述基本的密码锁功能外，依据实际的情况还可以添加遥控功能。本系统成本低廉，功能实用。 这种能防止多次试探密码的单片机应用前景广泛。一、 项目要求基于 AT89S52 单片机的密码锁设计，具体功能如下：（1）总共可以设置 8 位密码，每位密码值范围 18。（2）用户可以自行设定和修改密码。（3）按每个密码键是都有声音提示。（4）若键入的 8 位开锁密码不完全正确，则报警 5s，以提醒他人注意。（5）开锁密码连续错 3 次要报警 1 分钟，
7、报警期间输入密码无效，以防止窃贼多次试探密码。（6）键入的 8 位开锁密码完全正确才能开锁，开锁时要有 1s 的提示音。（7）电磁锁的电磁线每次通电 5s，然后恢复初态。（8）密码键盘上只允许有 8 个密码锁按键。锁内有备用电池，只有内部上点恢复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。（9）密码设定完毕后要有 2s 提示音。二、系统设计按照系统设计要求和功能，将系统分为主控模块，按键扫描模块，蜂鸣器，电源电路，复位电路，晶振电路，驱动电路几个模块，系统框图如图所示。主控模块采用 AT89S52 单片机。基于 AT89S52 单片机的密码锁组成框图三、 硬件设计3.1 电
8、路原理图系统硬件电路图如图 10-2 所示，P1 和 P0 口接密码按键，其中 P1 口解超级密码的扩展按键，开锁脉冲由 P3.0 输出，报警和提示音由 P3.4 输出，按键S2S9 分别代表数字 18，按键 S10S13 分别代表字母 D、C、B、A. 若没有按键按下，则 P0.0P0.7 和 P1.0P1.3 全是高电平；若某按键被按下，则相应的口线为低电平。原理图3.2 proteus 仿真图仿真图3.3 外部晶振电路外接石英晶体（或陶瓷谐振器）及电容Cl、C2 接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。对外接电容Cl、C2 虽然没有十分严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低
9、、振荡器工作的稳定性、起振的难易程序及温度稳定性。此次实验采用使用石英晶体，电容使用30pF10pF晶振模块电路3.4 复位电路RST引脚与电源之间接10UF左右的极性电容和在RST与VSS之间接一个电阻（约8.2千欧姆）就可实现加电复位功能（在RES引脚上加上持续时间大于2个机器周期的高电平）。复位后的状态：a、复位后PC值为0000H，表明复位后的程序从0000H开始执行。b、SP值为07H，表明堆栈底部在07H，一般需要重新设置SP值。c、P0P3口值为FFH。P0P3口用作输入口时，必须先写入“1”。单片机在复位后，已使P0P3口每一端线为“1”，为这些端线用作输入口做好了准备。复位电
10、路模块3.5 数字按键电路通过 BUTTON 按键接 P0 和 P1 口对应端口，通过手动按键给对应的 P0 和P1 口拉致低电平从而改变端口值，从而给出密码值。独立键盘模块3.6 蜂鸣器通过 8550 以及按键控制和软件延时控制蜂鸣器持续工作时间。3.7 继电器控制电路密码正确接通发光二极管，从而点亮发光二极管，来模拟电磁线圈的导通。3.8 功能拓展在 P1 口接四个扩展按键，现实设想中，这四个按键是密封的，需要备用钥匙才能打开。当屋主忘记了自己的密码，家里又没有人时，无主可以输入已经固化到程序中的超级密码将门锁开启，而当屋主成功输入超级密码后，单片机将让屋主重新设定自己的密码。功能拓展键盘
11、模块数码管 LG5011AG 显示：通过 P3.5 和 P3.6 输出信号从而控制数码管显示对应的按键编号。 数码管电路模块四、 元器件清单基于 AT89S52 单片机的密码锁元件清单如表所示。元件名称 型号 个数 用途单片机 AT89S52 1 控制核心晶振 12MHz 1 晶振电路电容 30Pf 2 晶振电路电解电容 20uf/10V 1 复位电路按键 12 按键电路三极管 S9013 2 放大电路蜂鸣器 1 报警电路电阻 1k 4 驱动 led电阻 10k 9 复位、上拉电路电阻 4.7k 8 驱动数码管USB +5V/0.5A 1 提供+5V 电源数码管 共阴 2 显示密码和时间电路板
12、实物图五、程序调试 在硬件支持的环境下，用proteus设计好的电路，Keil编好的程序编译成芯片可识别的S51文件，利用PC机写进proteus程序图芯片内进行仿真测试，并对其出现的错误进行修改，由图4.4图4.8可看出最终调试成功。 keil 编译程序成功keil 生成 hex 文件proteus 调用 keil 的 hex 文件进行仿真程序下载烧录成功单片机系统工作状态六、程序流程图：一般密码输入的程序的流程如下图所示，程序采用 C51 进行编程，利用定时器 0 作为计时工具，并通过数码管来显示当前的计时时间和输入的密码。基于 AT89S52 单片机的密码锁程序流程图扩展功能的流程图七、仿真与调试：按键 S2-S9 分别代表数
