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1、本科毕业设计（论文）题 目 基于单片机的电子密码锁的设计 姓 名 汪超博 专 业 电子科学与技术 学 号 201131047 指导教师 周鹏（教授） 郑州科技学院电气工程学院 二一五年五月摘 要IAbstractII1 绪 论11.1 课题背景11.2 课题的目的和意义以及设计特点12 核心芯片及元件介绍32.1 AT89S51介绍32.1.2 AT89S51主要特性32.1.1 AT89S51芯片的引脚42.2 储存芯片AT24C0262.3 LCD16022显示器62.4 晶体振荡器73.2 电路总体构成93.3 电源输入电路103.4 键盘输入电路103.5 密码存储电路113.6 复位
2、电路113.7 晶振电路123.8 显示电路133.9 报警电路133.10 开锁电路144 软件程序设计144.1 主程序流程图144.2 按键软件设计154.3 密码设置软件设计164.4 开锁软件设计175 调试与实现185.1 硬件与调试185.2 软件调试195.3 Proteus仿真19结论20致谢22参考文献23附录24基于单片机的电子密码锁的设计基于单片机的电子密码锁的设计 摘 要科学技术在不断的发展，带动了人们的生活各方面的逐渐进步，人们对保护家庭财产安全的意识也随之增加。然而以前人们家中普遍使用的是比较落后的机械锁，这就导致很多被偷窃事故的发生。所以开发出安全性能更好，保密
3、性能更高，操作相对简单的锁具成为一大课题，最终电子密码锁横空出世，并且得到普遍的认可。本设计是将单片机AT89S51作为核心部件，单片机的外围接入密码锁的检测、监控和执行的各种程序，最终可以达到输入密码，检测正确与否，执行开关，错误时报警等诸多功效。本设计具有以下三方面的创意点，第一：利用51单片机之间串行通信的这一特点进行设计，可以使该产品的密码内容更具有随机性，保护起来能好，并且因为使用键盘键入的方式优势更加明显。第二：本设计的编码方式是用二次编码，调制方式是用二次调制，这些方式不仅可以在许多条线路上进行控制信息，并且提高信号在传输过程中的抗干扰性能，更加减少错误的动作，而且功率的消耗更低
4、；反应的速度更快速、传输的效率更高、工作的稳定性更可靠等。第三：软件设计思路是利用从上到下的分层模块法，最终可以实现系统的扩展性能更高，运行稳定性更强，体积更加缩小的目的。关键词：AT89S51单片机;LED;电子锁；自动报警IIIBased on single chip microcomputer electronic combination lock design AbstractThe development of science and technology constantly, led the life of people all aspects of the gradual pr
5、ogress, people to protect the family property safety consciousness also will increase. Ago, people commonly used in the home is, however, the relatively backward mechanical lock, and this leads to a lot of stolen accident. So developed better safety performance, higher security performance, relative
6、ly simple operation locks become a big issue, the final consumer electronic combination lock, and universally recognized. This design is the single chip microcomputer AT89S51 as core parts, MCU peripheral combination lock access to the detection, monitoring, and perform a variety of procedures, can
7、achieve input password, eventually detect correctly or not, switches, error alarm, and many other effects. The creative point of this design has the following three aspects, first, by using the characteristic of serial communication between 51 single-chip microcomputer to carry on the design, can ma
8、ke the products password content has more randomness, can well protected, and because of the way using the keyboard type advantages more apparent. Second: the design of coding method is to use the secondary coding, modulation method is to use a second modulation, not only can these ways on many rout
9、es to control information, and improve the anti-jamming performance, the signals in the transmission process more reduce the wrong action, and lower power consumption; Reaction speed IIis more rapid and transmission work more efficient and more reliable stability, etc. Third: the software design ide
10、a is using the method of layered modules from top to bottom, can finally realize the expansion of the system performance is higher, running stability is stronger, more smaller.Keywords: AT89S51 MCU; LED display; trick lock; the automatic alarmIII1 绪 论1.1 课题背景在日常的生活和工作中,住宅与部门的安全问题、公司的重要文件、账簿报表以及公司员工资
11、料的安全问题多用加密码锁的方式去解决。如果用传统的金属弹簧锁，人们经常需要多把钥匙,一点也不方便,而且钥匙一旦丢失会带来很多困扰。当前科学技术飞速发展，日常生活中人们对于安全的防护要求日趋严厉，为了符合当下的需求增强锁的安全度，不需要钥匙的电子锁出现了。密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。根据本设计要求，密码输入控制电路或芯片的工作，以便控制所述机械开关被关闭时，完全锁定，锁定和其他任务。它的产品多种多样，有一个简易的电路产品，而且还有比较便宜的以芯片为基础的产品。当前用变成实现，以芯片做为核心的数码锁被广泛应用。其性能和安全性已大大超过了机械锁。其主要优点有：(1) 保密性好,
12、编码量多,远比传统金属弹簧锁强。不容易被轻易开锁。(2) 密码可变。用户可以固定时间变换密码，避免密码被他人盗取，而且也会避免人员的替换造成被盗的风险。(3) 自动保护功能。当输入密码错误时，系统会报警。(4) 操作简单，一学就会。1.2 课题的目的和意义以及设计特点随着现在快速发展的科学技术，单片机的性能不断被提高，产品性价比提高，相关技术不断提升趋于完成。单片机对国家和人民生活帮助、军事设备和民用生活电器等各个方面起到了非常大的作用。本设计采用的收集数据和算法控制是通过单片机和其他设备来实现的，用于某个功能的实现，还可以测试提高学生对整体电路设计和把握能力，知道单片机的系统的设计过程，还有
13、针对实际制作和手动调试电路板的能力。同时加强数字电路的现实使用，也奠定了理论和实践依据同类产品的进一步发展。上世纪80年代以来，作为电子锁和电子锁的ASIC容积减少，改进的可靠性和成本高的到来，适于使用安全性要求高的场合，以及需要提供能源的使用也是在一定范围内有限的功率，也难以扩散，所以也没有显著研究。现在西方国家生产密码锁的技术比较成熟，而且种类繁多，在防盗安全系统发面应用广泛，社会中的各种门运用了更安全靠谱的技术。中国的电子锁的总体水平仍然在国际上是50年前左右，电子锁的价格还是很高的，电子锁的主要市场仍是关键，按键式和卡片钥匙锁已引进了国际先进水平，只有国内几家工厂供应市场。但国内自行开
14、发的电子锁，其市场格局尚未形成，应用并不广泛。国内的不少企业也引进了世界上先进的技术，发展前景非常可观。未来通过人们的不懈努力，能让电子锁在我们的国家可以广泛应用。2 核心芯片及元件介绍2.1 AT89S51介绍图2.2 AT89S51引脚图AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS八位单片机，单片机内部含有4k字节的可以反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件是通过高密度，非易失性存储技术制造的，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。AT89S51引脚如图2
15、.2。2.1.2 AT89S51主要特性1. 与MCS-51 兼容2. 4K字节可编程闪烁存储器寿命：3. 寿命：1000写/擦循环4. 数据保留时间：10年5. 全静态工作：0Hz-24MHz6. 三级程序存储器锁定7. 1288位内部RAM8. 32可编程I/O线9. 两个16位定时器/计数器10. 5个中断源11. 可编程串行通道12. 低功耗的闲置和掉电模式13. 片内振荡器和时钟电路2.1.1 AT89S51芯片的引脚VCC：供电电压，其工作电压为5V。GND：接地。XTAL1：通过一个引脚外部晶振。在内部，它是放大器，放大器片上振荡器的反相输入端。当使用外部振荡器HMOS单片机，该引脚应接地；对于SHMOS微控制器，该引脚用作驱动端。XTAL2：连接外部晶体的另一端。RST/VPD：当振荡器运行时，该引脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。ALE/PROG：即使没有访问外部存储器，ALE端仍然是相同的频率发生周
