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1、 广州学院微机原理课程设计 基于STC89C51芯片的电子密码锁设计 院（系） 机械工程学院 专 业 机械电子工程 班 级2011级机械电子工程2班学生姓名 周俊明 指导老师 2014年 1 月 6 日 任 务 书兹发给 2011级机械电子工程2 班学生 周俊明 课程设计任务书，内容如下：1 设计题目： 基于STC89C51芯片的电子密码锁设计 2 应完成的项目：（1）收集相关芯片资料及应用电路； （2）根据芯片设计要完成的功能绘制相关电路原理图； （3）实现其功能绘制PCB板； （4）编写其相应功能的程序。 3 参考资料以及说明：（1）电子线路CAD与实训电子工业出版社； （2）51单片机C
2、语言及汇编语言实用程序设计中国电力出版社； （3）lcd1602中文资料百度文库; （4）STC89C51数据手册百度文库； （5）工业自动化技术强化训练（嵌入式部分）华南理工大学广州学院机械工程学院机械实验中心； （6）单片机原理及其接口技术清华大学出版社。 4 本设计任务书于2013年 12 月 9 日发出，应于2014年 1 月 6 日前完成，然后进行答辩。指导教师 签发 年 月 日评语：总评成绩：指导教师签字：年 月 日目录摘 要1第一章 绪论21.1 STC89C51主芯片简介21.2电子密码锁简介2第二章 总方案设计3第三章 硬件电路设计63.1 USB供电模块63.2单片机最小系
3、统模块63.3 LCD显示模块73.4 44矩阵键盘模块83.5室内一键开门模块93.6蜂鸣器报警电路模块93.7 LED灯提示及模拟开锁模块103.8整体电路PCB设计10第四章 程序设计及仿真、硬件调试124.1程序设计124.2仿真、硬件调试23第五章 设计总结28摘 要随着我国科技实力的日益提升，人民生活水平显著提高，财富也逐渐增多，随即而来的安全问题也受到了人们万分重视。现代化社会的门锁也偏向了电子化，电子密码锁也应运而生，其保密性高，使用灵活性好，方便且安全系数高，更符合时代的发展。因此，我要设计一个电子密码锁。本课程设计以STC89C51单片机为核心，介绍了以它为基础的电子密码锁
4、的设计和开发过程。成品为一个以LCD显示的密码锁，用在需要密码输入的应用场合中，例如，当门禁使用时，需要实际配合门锁来改装；也可以设计在保险柜中做密码锁控制。其综合了44按键扫描输入、LCD显示、密码输入、密码比较处理、密码修改、室内一键开门、LED显示提醒等功能的设计方法。关键词： STC89C51单片机、单片机最小系统、44矩阵键盘、蜂鸣器报警、USB供电、LED灯显示、功能仿真、总结设计心得。第一章 绪论1.1 STC89C51主芯片简介 STC系列单片机是美国STC公司最新推出的一种新型51内核的单片机。片内含有Flash程序存储器、SRAM、UART、SPI、AD、PWM等模块。该器
5、件的基本功能与普通的51单片机完全兼容。主要功能、性能参数1.内置标准51内核，机器周期：增强型为6时钟，普通型为12时钟;2.工作频率范围：040MHZ，相当于普通8051的080MHZ;3.STC89C5xRC对应Flash空间：4KB8KB15KB;4.内部存储器（RAM)：512B;5.定时器计数器：3个16位；6.通用异步通信口（UART）1个；7.中断源:8个；8.有ISP(在系统可编程）IAP(在应用可编程),无需专用编程器仿真器；9.通用IO口：3236个；10.工作电压：3.85.5V；11.外形封装：40脚PDIP 1.2电子密码锁简介本电子密码锁是一种通过密码输入来控制电
6、路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。它的种类很多，有简易的电路产品，也有基于芯片的性价比较高的产品。现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心，通过编程来实现的。其性能和安全性已大大超过了机械锁。其特点如下：（1） 保密性好，编码量多，远远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零。（2） 密码可变，用户可以随时更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使锁的保密性下降，且降低了换锁成本。（3） 误码输入保护，当输入密码多次错误时，报警系统自动启动。（4） 无活动零件，不会磨损，寿命长。（5） 使用灵活性好，不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁。（6） 电子密码锁操作
7、简单易行，一学即会。第二章 总方案设计打开电源显示操作提示按A或B按B修改密码按A输入密码提醒输入旧密码提醒输入开锁密码按09输入密码，按重新输入按09输入密码，按重新输入 正确 错误 正确 错误屏幕显示苦脸及红灯亮，表示密码错误屏幕显示笑脸及黄灯亮，表示密码正确屏幕显示笑脸及绿灯亮，表示开锁成功屏幕显示苦脸及红灯亮，表示开锁失败屏幕显示笑脸及绿灯亮，表示开锁成功提醒输入新密码错误3次？错误3次？ 否 否 是密码锁锁死，红灯常亮，蜂鸣器常鸣按09输入密码，按重新输入 是提醒再次输入新密码有电情况下，按室内开门键按09输入密码，按重新输入绿灯亮，表示开锁成功屏幕显示苦脸及红灯亮，表示密码错误屏幕
8、显示笑脸及黄灯闪3下，表示密码正确按09输入密码，按重新输入错误3次？ 否 是密码锁锁死，红灯常亮，蜂鸣器常鸣图1 电子密码锁功能流程图本电子密码锁内置了直接输入密码开锁和修改密码功能。初始密码为：777777。按A进入直接输入密码开锁，如果密码正确，则开门成功；如果密码错误，则开门失败，且密码错误3次自动锁死密码锁并蜂鸣器报警。按B进入修改密码，先输入旧密码，如果密码错误，则返回输旧密码界面，且密码错误3次自动锁死密码锁并蜂鸣器报警。如果正确则闪一下黄灯，进入输入新密码，且有二次确认功能，防止误按，如果两次输入相同，则闪3下黄灯表示成功。在通电情况下，在室内按开门键能立即开锁，大大方便了室内
9、开门的流程。电子密码锁电路模块包含：USB供电模块、单片机最小系统模块（包括复位电路和11.0592HMZ晶振电路）、LCD显示模块、44矩阵键盘模块、室内一键开门模块、蜂鸣器报警电路模块、LED灯提示及模拟开锁模块。说明：本电子密码锁以绿灯亮模拟成功开锁。第三章 硬件电路设计3.1 USB供电模块 图2 USB供电模块用USB供电线连接电脑或者其它适配器，由USB-B型输入口供+5V的稳压直流电给整个系统正常工作。如果有电，则电源灯亮。3.2单片机最小系统模块图3 单片机最小系统模块 51单片机STC89C51要正常运行必须满足一定的工作条件，也就是51单片机最小系统，包括了，复位电路（按Reset键可以重新运行系统）、晶振电路。3.3 LCD显示模块图4 LCD显示模块1602LCD采用标准的16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据2VDD电源正极10D3数据3VL液晶显示偏压11D4数据4RS数据/命令选择12D5数据5R/W读/写选择13D6数据6E使能信号14D7数据7D0
