2013基于单片机的电子密码锁设计.docVIP

潍坊科技学院 毕 业 论 文 设 计 2013年 月 日  潍坊科技学院电子密码锁设计要求 课程 单片机原理及应用课程设计 题目 电子密码锁的设计 专业班级 姓名 许世锦 学号 一、设计目的：训练学生综合运用己学课程的基本知识，独立进行单片机应用技术开发工作，掌握单片机程序设计、调试，应用电路设计、分析及调试检测。 二、设计要求： 1. 应用MCS-51单片机设计电子密码锁电路； 2. 电子密码锁电路选用8位控制，连续三次输入错误密码，密码锁输出报警信号，输入正确密码解除报警； 3. 硬件设计根据设计的任务选定合适的单片机，根据控制对象设计接口电路。设计的单元电路必须有工作原理，器件的作用，分析和计算过程； 4. 软件设计根据电路工作过程，画出软件流程图，根据流程图编写相应的程序，进行调试并打印程序清单； 5. 原理图设计根据所确定的设计电路，利用Protel等有关工具软件绘制电路原理图、PCB板图、提供元器件清单。 三、参考资料： [1] 李朝青.单片机原理及接口技术(简明修订版)［M］ [2] 李全利.单片机原理及接口技术［M］ [3] PROTEL99 SE电路设计与制板［M］］ 摘要 随着电子产品向智能化和微型化的不断发展，单片机已成为电子产品研制和开发中首选的控制器。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。根据这一实际情况，本文由经济实用的角度出发，设计了以单片机系统为控制核心，由矩阵键盘系统、LED显示系统和报警系统等被控对象组成电子密码锁，系统能够完成开锁、超时报警、超次锁定、管理员解密、修改用户修改用户密码等基本的密码锁功能。除了上述所说的基本的密码锁功能外，还具有掉电存储、声光提示等功能，依据实际情况还可以进行功能扩展。本系统成本低廉，功能，方便广大用户。 1 绪论 1 1.1 电子密码锁简介 1 1.2 电子密码锁的发展趋势 1 1.3 本设计所要实现的目标 2 2 设计方案 3 2.1 总体设计方案 3 2.2 系统硬件设计方案 3 2.3 系统软件设计方案 3 2.4 预期结果 3 3 主要元器件介绍 4 3.1 主控芯片AT89S51 4 3.1.1 主要性能特点 4 3.1.2 管脚说明 4 3.2 存储芯片AT24C02 7 3.3 LED显示器 7 3.3.1 发展历史 7 3.3.2 LED显示器结构及参数 8 3.3.3 LED的技术优势 9 3.4 矩阵键盘 9 3.4.1 矩阵式键盘的结构与工作原理 9 3.4.2 矩阵式键盘的按键识别方法 10 4 系统硬件构成 12 4.1 设计原理 12 4.2 密码锁控制电路 12 4.3 按键电路设计 14 4.4 AT24C02掉电存储单元的设计 16 4.5 显示模块 17 4.6 电源电路设计 18 4.7 电路总体构成 20 5 系统软件设计 21 5.1 keil C编译环境 21 5.2 程序设计 22 5.3 模块介绍 22 5.3.1 主程序模块 23 5.3.2 键盘扫描及识别子程序 23 5.3.3 掉电存储服务程序 23 5.3.4 显示子程序 23 5.4 程序流程图 23 5.5 源程序代码 25 6 结论 31 致谢 32 参考文献 33 附录A：中文译文 34 附录B：英文原文 49 附录C：系统原理图 69 1 绪论 1.1 电子密码锁简介 电子锁是采用电子电路控制，以电磁铁或者卫星电机和锁体作为执行装置的机电一体化所锁，相比传统的锁具，电子锁不使用金属钥匙，必威体育官网网址性、精度都很高。电子锁的发明思路，源自古代的自动机械，它们以重力或蒸汽压力驱动，最广泛用途是用在古代古墓的地下机关。电子工业的诞生，使得以微小电量驱动机械成为可能，于是有了电子锁一日千里的跃进。 电子密码锁是一种通过输入来控制电路或是芯片工作，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。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。在以前科技不发达的年代，只能使用传统的机械锁，使用传统的机械钥匙开锁，不但人们需要携带多把钥匙，使用极其不方便，而且钥匙一旦丢失，安全性就大大降低，所以机械锁安全性低、使用不方