四位电子密码锁.docVIP

专业工程设计说明书 题 目： 4位电子密码锁设计 院 （系）： 电子工程与自动化学院 专 业： 测控技术与仪器（卓越） 学生姓名： 学 号： 指导教师： 摘 要 锁是置于可启闭的器物上,用以关住某个确定的空间范围或某种器具的,必须以钥匙或暗码打开的扣件。锁具发展到现在已有若干年的历史了，人们对它的结构、机理也研究得很透彻。随着社会科技的进步，锁已发展到了密码锁、磁性锁、电子锁、激光锁、声控锁等等。当今安全信息系统应用越来越广泛，特别在保护机密、维护隐私和财产保护方面起到重大作用，而基于电子密码锁的安全系统是其中的组成部分，因此研究它具有重大的现实意义。 本设计由主控芯片51单片机，单片机时钟电路，矩阵键盘，数码管的动态显示，报警电路和开锁电路组成。单片负责控制整个系统的执行过程。 关键词：AT89S51、时钟电路、矩阵键盘、数码管的动态显示、报警电路，开锁电路。 目 录 引言 1 1 课程设计题目 1 2 系统设计 2 2.1 总的系统设计结构图 2 2.2系统硬件设计 2 3 AT89S52最小系统设计 3 3.1 时钟电路设计 3 3.2 复位电路设计 4 4 键盘及显示报警电路的硬件设计 5 4.1 矩阵键盘电路设计 5 4.2 显示电路硬件设计 5 4.3 继电器驱动电路及报警电路设计 6 4.3.1继电器简介 6 4.3.2 固态继电器驱动电路设计 7 4.3.3报警提示电路 7 5 系统软件设计 8 5.1主程序模块 9 5.2密码比较判断模块 9 5.3键盘扫描模块 9 5.4修改密码模块 10 5.5数码管液晶显示模块 11 6 总体调试 11 7 总结 12 参考文献 13 附录 14  引言 通过本次课设的理解与掌握： 1、熟悉掌握单片机的结构及工作原理，锻炼独立设计、制作和调试单片机应用系统的软硬件开发的过程和方法。? 2、通过MCS-51单片机应用系统的设计与编程应用，将理论知识和实际应用结合起来，加深对电子电路、电子元器件、印刷电路板等方面的知识，提高在软件编程、排错调试、焊接技术、相关设备的使用技能。掌握单片机的接口及外围设备的特性，使用和控制方法。为以后设计和实现单片机应用系统打下良好的基础。 3、通过密码锁的设计将所学知识融会贯通，锻炼独立设计、制作和调试单片机应用系统的能力，领会单片机应用系统的软件、硬件调试方法和习题研制开发过程，为进一步的动手实践活动打下一定的基础。 课程设计题目 2、4位电子密码锁设计 任务要求： 1、掌握单片机最小系统的设计方法； 2、掌握数码管动态扫描原理与实现方法； 3、掌握矩阵键盘的工作原理和使用方法； 4、利用矩阵键盘实现4位密码的输入； 5、利用4位数码管显示工作状态，如待机，开锁，关锁，修改密码，输入密码，密码是否正确等状态信息； 6、输入密码为数字0～9，具有确定输入及密码修改功能；连续三次密码输入错误将锁定10秒并报警。 2 系统设计 2.1 总的系统设计结构图 图 2 – 1 2.2系统硬件设计? 本次课程设计的密码锁电路主要由四个模块组成：键盘输入模块、数据处理模块、数码管显示控制模块，继电器驱动模块和蜂鸣器报警模块。通过单片机送给开锁执行机构，电路驱动继电器吸合，从而达到开锁的目的。如图1-2所示，为密码锁开锁电路原理图。当用户输入的密码正确时，单片机便输出开门信号，送到继电器驱动电路，然后驱动继电器常开触点闭合，达到开门的目的。本次设计中，继电器选用固态继电器，信息通过数码管显示，并利用蜂鸣器和发光二极管声光指示。其中，绿发光二极管亮，蜂鸣器响一声表示开锁；否则，密码输入三次错误，则开启报警装置。 图 2 — 2 3 AT89S52最小系统设计 单片机最小系统包括CPU、时钟电路和复位电路等三部分。下面则分别介 绍这三部分的选取。 3.1 时钟电路设计 时钟电路用于产生单片机工作时所必需的时钟控制信号，常用的时钟电路有内部时钟方式和外部时钟方式。内部时钟方式电路外接两个电容和一个晶振，根据振荡频率要求的不同选用不同阻值的电容和晶振。时钟电路中的晶振震荡频率范围通常是1.2MHz～12MHz，AT89S52常选择6MHz或12MHz的石英晶体，为消除开锁驱动电路误差，得到准确的波特率，本设计选择震荡频率为11.0592MHz的石英晶，时钟电路如图3-1所示。 图 3 — 1 3.2 复位电路设计 复位是单片机的初始化操作，只需在