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1、编号： 单片机课程设计与制作报告题 目： 基于单片机的电子密码设计 院 （系）： 电子信息与自动化学院 专 业： 自动化 学生姓名： 学 号： 201309011 指导教师单位： 电子信息与自动化学院 指导教师： 题目类型： 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2015年 12月 日 摘 要随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，安全性能低，无法满足人们的需要。针对这些锁具给人们带来的不便若使用机械式钥匙开锁，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。本系统由单片机系统、矩阵键盘、LCD显示
2、和报警系统组成，控制系统以STC89C52为控制核心,通过读取矩阵键盘输入的密码与设定的密码做比较，在LCD中显示密码输入是否正确，若输入三次密码错误就报警，若输入正确就点亮led灯，解锁成功后用户可以重置密码，还有声光提示等功能，依据实际的情况还可以添加其他功能。本系统成本低廉，功能实用。关键词 ：单片机 ；密码锁； 课程设计；报警 Abstract With improvement of peoples living standards, how to realize the security of the family is especially prominent, tradition
3、al mechanical lock because its structure simple, low safety performance, is unable to meet the peoples needs. For these locks to bring inconvenience if using mechanical key lock, in order to meet the requirements of people on the use of locks, increase the safety, replace the key with a password loc
4、k came into being. This system consists of SCM system, matrix keyboard, LCD display and alarm system and control system based on STC89C52 as control core, through the reading of matrix keyboard input password and set the password do comparison, in the LCD display to enter the password is correct, if
5、 you enter the wrong password three times to false alarm, if the input is correct is led lights lit, unlock success after users can reset the password, and Sound and light tips and other functions, according to the actual situation can also add other features. The system is low cost, functional and
6、practical.Key words: microcontroller; password lock; curriculum design; alarm 目录1 绪论- 3 -1.1课题背景和意义- 3 -1.2电子密码锁的现状及发展趋势- 3 -1.3 设计内容- 5 -2 电子密码锁系统- 5 -2.1 系统设计任务与设计要求- 5 -2.1.1 系统设计任务- 5 -2.1.2 系统设计要求- 5 -2.2 主控部分的选择- 5 -2.3 密码输入方法的选择- 6 -2.4 系统总体设计方案- 7 -3 硬件电路设计- 7 -3.1 主要元器件简介- 7 -3.1.1 主控芯片 单片机
7、STC89C52- 7 -3.1.2 显示器件 LCD1602液晶显示器- 9 -3.2 硬件系统电路- 11 -3.2.1 电源电路- 11 -3.2.2 晶振电路- 11 -3.2.3 复位电路- 11 -3.2.4 矩阵键盘电路- 12 -3.2.5 1602LCD显示电路- 13 -3.2.6 光、声指示电路- 14 -4 系统软件设计- 14 -4.1 软件调试平台- 14 -4.2 软件开发- 15 -5 系统测试- 16 -5.1硬件测试- 16 -5.2 软件调试- 17 -6、总结- 17 -参考文献- 18 -附件一：- 19 -附件二：- 21 -1 绪论1.1课题背景和
8、意义在当今社会，安全防盗已成为社会问题，而锁自古以来就是防盗的重要工具，目前国内大部分人使用的还是传统的机械锁，然而，眼下假冒伪劣的机械锁互开率非常之高，此外，即使是一把质量过关的机械锁，通过急开锁，甚至可以在不损坏锁的前提下将锁打开。机械锁的这些弊端为一种新型的锁电子密码锁，提供了很大的发展空间。 本文从经济实用的角度出发，设计采用ATC89C52单片机为主控芯片，结合外围电路，组成电子密码控制系统，密码锁初始密码为6位密码，每位的取值范围为09，用户可以自行设定和修改密码，每个密码按键都有声提示。用户想要打开锁，必先通过提供的键盘输入正确的密码才可以，密码输入错误有提示，为了提高安全性，当
9、密码输入错误三次将报警，六位密码同时输入正确，锁才能打开。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密级下降。 (3)误码输入保护，当输入密码3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) 电子密码锁操作简单易行，一学即会。1.2电子密码锁的现状及发展趋势 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
10、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，随着单片机的问世，出现了带微处理器的密码锁，它除具有电子密码锁的功能外，还引入了智能化、科技化等功能，从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性。 最早的锁，是主人为防他人开启而设的简单的机关，应用于门上最简单的锁就是门栓了。我国古代有石锁，并无钥匙，是以绳索或铁链束缚。商周时期出现了用钥匙才能开启的铜锁，铁锁，以钥匙的不同而匹配不同的锁。随着科学技术的迅猛发展,机械锁也有了长足的发展。现代机械锁具已有了一百多年的历史，锁芯里加入了长短不一的弹子，要外线用相应齿形的钥匙来打开。以后，又发展到了密码锁、磁性锁、
11、电子锁、激光锁、声控锁等等。在传统钥匙的基础上，加了一组或多组密码，不同声音，不同磁场，不同声波，不同光束光波，不同图像。如指纹、眼底视网膜等）来控制锁的开启。我国锁的发展已绵延了数千年，中国锁具的发展，大体经历了初创期，发展期和繁荣期三个阶段。初创期为新石器时代到夏商时期。在我国母系社会后期（相当于公元前5000年-公元前2000年），因为当时社会生产力的提高，人类开始拥有个人的私有（少量）财产。后来，随着私有制的发展，私人财富越来越多，为了保护财产和生命 的安全，人类开始了对锁具的探索。在最初，人类只是简单地把个人贵重财物用兽皮包起来外面用绳索牢牢捆缚，最后在开启处，打上特殊的紧紧捆死的绳
12、结，只能用一个叫“错”的工具才能挑开。错，又叫“肖”、“起子”。它用兽牙或兽骨制成，形状像把镰刀状的钩子，实际上绳结就是最早的锁具，“肖”就是最早的钥匙，这就是我国锁具的雏形，一直从商代沿用到汉代。到了距今5000年的仰韶文化时期，我们先民创造了装在木结构框架建筑上的木锁。这是世界上迄今为止最古老的锁具，可称得上是“世界第一锁”。这种木锁一直在民间传承。发展期为春秋战国经秦汉、魏晋、南北朝，直到隋唐宋元时期。春秋时期进入铁器时代，考古证明，在这一时期人们大量的是使用铁锁、铜锁，还有银锁、鎏金锁等，其中有代表性的如西周的青铜锁、东汉的金属锁、唐代的虾尾银锁和宋代的方身锁等，都具有相当高的技术水平
13、。繁荣期为明清时期特别是汉代的铁制三簧锁，在我国前后沿用了1000多年。各种材质的锁具同步发展，以铜锁、铁锁居多，工艺更加精巧，在开锁难度和外形制造上有很大的创新。 现代锁具，它的机械化生产，摆脱了过去我们用手工操作的束缚。它不仅是能批量生产，满足人民生活的需要；同时，也充分运用了现代科学，创造了磁控锁、声控锁、遥控锁、远红外线锁、电子卡片锁、指纹锁、超声波锁、电磁波锁等绝妙精品，大大提高了防窃、防盗功能。从目前的技术水平和市场认可程度看，使用最为广泛的是键盘式电子密码锁，该产品主要应用于保险箱、保险柜和取款机，由于人们对安全的重视和科技的发展，许多电子智能锁（指纹识别、IC卡辨认）已在国内外
14、相继面世。但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡，只能适用于保密要求的箱、柜、门等。而且指纹识识别器在公共场所使用存在容易机械损坏，IC卡还存在容易丢失、损坏等缺点，再加上其成本较高，一定程度上限制了这类产品的普及和推广。鉴于目前的技术水平与市场的接受程度，键盘式电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。在科学技术不断发展的今天，电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用也日趋重要。电子密码锁是集计算机技术、电子技术、数字密码技术为一体的机电一体化高科技产品，具有安全性高，使用方便等优点。1.3 设计内容 （1）矩阵键盘输入模块及矩阵扫描程序。 （2）声音模块。 （3）1602LCD显示模块及程序。 （4）单片机最小系统。2 电子密码锁系统2.1 系统设计任务与设计要求2.1.1 系统设计任务（1） 熟悉51单片机集成开发环境，运用C语言编写工程文件；（2）熟练应用所选用单片机的内部结构、资源，以及软硬件调试设备的基本方法；（3）自行构建基于单片机的最小系统，完成相关硬件电路的设计实现；（4）了解LCD1602显示、矩阵键盘扫描的原理和实现方法。2.1.2
