(密码锁课程设计文档.docVIP

1 密码锁设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍 1.1 设计课题任务 设计一个具有特定功能的密码锁。该密码锁上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”， 进入准备工作状态。该密码锁具有系统原始密码888888，用户可以设定并存储用户密码，密码输入时应处于必威体育官网网址显示状态，密码输入正确时应显示密码输入正确提示信息，否则，显示密码输入错误提示信息。 1.2 设计课题总体方案介绍及工作原理说明 （1）原始密码的设定，此密码是固定在程序存储器ROM中，假设预设的密码为共8位密码。 （2）密码的输入： 采用按键来完成密码的输入，输入时密码处于显示必威体育官网网址状态，输入八位密码后，自动结束输入，并判断其正确性 。 （3）密码若输入错误，显示输入错误提示信息，密码输入正确后，可以用键盘任意输入数字，若按下第十一个按键，则进入修改密码。 （4）密码修改：可以任意输入“0-9”中的八位数字作为密码，密码输入时处于必威体育官网网址显示状态，修改密码必修两次输入密码，八位密码输入结束确认后显示密码已保存。 图1 设计总电路框图 2 密码锁硬件系统设计 2.1 设计课题硬件系统各模块功能简单介绍 此次课程设计是基于单片机控制的电子密码锁，结合主要设计条件，本设计由单片机系统、行列式键盘、液晶12864显示和AT24C02掉电保护系统组成,系统能完成开锁、错误显示、密码修改、掉电保护等功能，设计硬件系统如下: 单片机系统： 此次课程设计采用以AT89S52单片机为核心的控制方案，利用单片机灵活的编程设计和丰富的IO端口，及其控制的准确性，进行电子密码锁的设计。本次设计用单片机的P1口与行列式键盘相连，作为密码的输入。P0口与LCD12864相连，来控制液晶显示屏。 行列式键盘接口电路： 此次课程设计采用行列式键盘，将按键的一端相连后接至单片机的P1口的低四位，把按键的另一端相连接到单片机P1口的高四位，用扫描法进行键盘扫描。 LCD12864液晶显示屏： 此次课程设计利用LCD12864液晶屏进行显示，LCD12864液晶可以显示4行文字，在本设计中可以对密码设置，密码修改，密码错误提示等信息进行显示，显示的信息丰富。 掉电保护电路： 此次设计用AT24C02进行掉电保护处理，若采用普通的存储器，在掉电时需要备用电池供电，并需要在硬件上增加掉电检测电路，但存在电池不可靠及扩展存储芯片占用单片机过多口线的缺点。采用具有IIC总线接口串行EEPROM芯片可以很好的解决掉电存储问题。AT24C02芯片是这类芯片中的一种，AT24C02芯片的存储容量有2KB，内部分成32页，每页8B，共256B，操作时有两种寻址方式：芯片寻址和片内子地址寻址。 （5）下载电路： 此次设计中用的是USB下载线，可以利用USB下载线将程序下载到单片机中，USB下载口可以重复下载和擦除。同时USB下载电路也为单片机的正常工作提供了5V的电压。 复位电路： 在单片机上电复位后，可以通过按复位键来控制单片机的复位，复位电路由一个电容，两个电阻，一个按键和插针组成。单片机启动后，电容两端会连续充电直到5V，此时1K电阻两端电压接近0V，单片机的复位信号处于低电平正常工作。当按键按下的时候，开关导通，电容两端形成一个回路，电容开始放电，电容两端的电压会在短时间内下降，根据串联分压，1K电阻两端电压为高电平，此时单片机的复位引脚收到高电平，单片机系统会自动复位。 （7）晶振电路： 此次设计中用12MHz的晶振作为单片机外部的振荡电路。 2.2 密码锁电路原理图、PCB图、元器件布局图各1份 AD9电路原理图见附录1 OR CAD电路原理图见附录2 PCB顶层图见附录3 PCB底层图见附录4 元器件布局图见附录5 2.3 密码锁元器件清单 元件清单见附录6 3 密码锁软件系统设计 3.1 密码锁设计使用单片机资源的情况 单片机的P1口控制行列式键盘，P1口的高三位与下载口连接，P0口控制LCD12864的数据口。P3.1控制液晶显示屏的数据/命令控制位RS ，P3.6控制液晶屏的读写控制位RW，P3.7控制使能位EN。P2.3控制AT24C02芯片的串行数据/地址引脚，P2.4控制AT24C02芯片的串行时钟。 3.2 密码锁软件系统各模块功能简要介绍 密码锁软件的设计主要包括：键盘扫描程序，LCD12864液晶显示程序，AT24C02存储程序。 3.2.1 键盘扫描 本设计采用行列式键盘，共十六个按键，程序开始时，给键盘发全行0扫描命令，若有键按下则去抖，然后进行每一行的扫描，本行有键按下返回键值，如此进行循坏。 3.2.2 LCD12864液晶显示