基于单片机的电子密码锁毕业论文.docx

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1、基于单片机的电子密码锁毕业论文第1章绪论2第2章系统的总体设计和主要元器件介绍22.1系统方案论证选择22. 2系统的总体思路设计32. 3主要元器件介绍32. 3. 1 AT89C51 介绍43. 3.2继电器介绍74. 3. 3 LED数码管介绍8第3章硬件设计93.1 单片机主控制模块（含晶振、复位基本工作电路）93.2 2键盘输入模块93.3 显示模块P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11PO.O/ADOP0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7 VCC：A2122232433口10排阻1K.T

2、EXT数码管3.4 报警模块113.5 开锁模块11第4章软件设计134.1 系统程序设计流程图134.2 系统程序设计13第5章系统仿真设计195. 1 Proteus软件介绍5. 2 Proteus 仿真图总结参考文献附录致谢第1章绪论19202122232929项目创新及特色随着人们生活水平的提高，日常生活和工作中的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等一系列安全防盗问题变的尤其突出。传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，且人们常需携带多把钥匙，使用极不方便，一旦钥匙丢失安全性即大打折扣。随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的

3、要求越来越高。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向生。密码锁因具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点，受到了广大用户的青睐。据有关资料介绍，电子密码锁的研究从20世纪30年代就开始了，在一些特殊场所早就有所应用。但当时多半是配合机械锁一起作用且存在着诸如体积较大，成本较高,可靠性较低等缺点一时难以普及。20世纪80年代后，随着信息技术、集成电路、半导体技术的发展，电子密码锁的设计也取得了快速的进步。目前，在西方发达国家，电子密码锁技术相对先进，种类齐全，电子密码锁已被广泛应用于安全处所，而我国在此点上这稍有落后。现今常见的密码锁设计主要有两种方案，一种是中规

4、模集成电路控制的方案，另一种是单片机控制的方案。对于采用集成电路控制的方案，其中的编码电子锁电路分为编码电路、控制电路、复位电路、解码电路、防盗报警电路、门铃电路，而电子锁主要由输入元件、电路(包括电源)以及锁体三部分组成。显然此种方案的物理实现结构较为复杂且重新设置密码、输入密码的操作过程也会给用户带来一定的不方便；而利用单片机控制的方案，由于单片机灵活的编程设计和丰富的I/。端口，及其控制的准确性，不但能实现基本的密码锁功能，还能添加掉电存储、声光提示甚至添加遥控控制功能，但其也有一定的局限性，就在于其控制原理的复杂以及要求设计人员具有更加良好的程序设计能力，调试较为繁琐，否则程序一旦跑飞

5、将造成意想不到的损失。通过对这两种方案的优缺点比较，再考虑到本人自己对单片机设计具有一定的基础，所以此次选择利用单片机来进行密码锁的设计。本文以AT89c51单片机为核心器件，结合按键电路、LED数码管显示电路、报警指示电路和开锁机构，利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口，及其控制的准确性通过软件程序来控制整个系统实现电子密码锁的基本功能。系统能实现如下的功能：(1)密码通过键盘输入，若密码正确，则将锁打开(2)密码输入错误，蜂鸣器将报警提示(3)用户可以自由设定密码系统功能实用，成本低廉，具有一定的实用价值。Ill通信104班 姓名：AA 基于单片机的电子密码锁第2章 系统的总体设计和

6、主要元器件介绍2.1系统方案论证选择现今常见的密码锁设计主要有两种方案，一种是中规模集成电路控制的方案，另一种是单片机控制的方案。方案一：采用数字电路控制。其原理方框图如图2.1所示：图2.1数字电路控制原理图9显然此种方案的物理实现结构较为复杂且重新设置密码、输入密码的操作过程也会给用户带来一定的不方便；方案二:采用一种是用以AT89S51为核心的单片机控制方案。其原理如图2. 2所示:图2. 2单片机控制原理图通过比较以上两种方案，单片机方案有较大的活动空间，不但能实现所要求的功能而且能在很大的程度上扩展功能，而且还可以方便的对系统进行升级，所以我们采用后一种方案。本方案采用一种是用以89

7、s51为核心的单片机控制方案。利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口，及其控制的准确性，实现基本的密码锁功能。2. 2系统的总体思路设计以AT89c51单片机为主控制单元，键盘为主要输入单元，结合开锁装置、报警器和显示器完成整个系统设计。系统的运行过程大致如下：假设初始状态为闭锁，此时整个系统只等待按键输入，数码管也不显示。每按下一个数据键（即每输入一个密码），数码管相应的显示一个标志，当密码全部输入完成后，需按下确认键“#，此时系统判断密码是否正确，正确则开锁（仿真中以继电器动作导致发光二级管点亮为标志），错误则报警，此后数码管熄灭继续等待按键；若按下密码重置键则需先输入原密码，正确后请

8、输入新密码，输入密码过程中，数码管显示如上“-”。2. 3主要元器件介绍2. 3. 1 AT89C51 介绍PL0LVCCPL 1国P0. 0/(AD0)PL2国P0.(ADDP1. 3 国P0.2/(AD2)PL4国PO. 3/ (ADJ)Pl.f 国P0.4/(AM)P1.6目PO.5/(AD5)PL7国P0 6/(AM)RSTmP8 7/ (M)(RXD)P3.。回K/vpp(TXD)PLAT89C51ALE/PROC(TTOP3.2 回RINET)P3.3 回P2. 7/(A 15)(WP3.4 回P2.6/(A14(WP3.5 回P2.5/(A13)而P3.6国P2.4(.U2)MP

9、3. 7回P2. 3/U1DXTAL2回P2.2；(A10)XTAL】同P2.1/(A9)P2. 0/(A8)图2. 3 AT89C51封装图图2. 4引脚图本次毕业设计选用的是AT89c51, AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器(FPEROM一Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个

10、芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。AT89C51主要特性：1 .与MCS-51兼容2 . 4K字节可编程FLASH存储器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 . 128X8 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AT89C51单片机引脚：VCC：供电电压。GND：接地。P0 ： P0 为一个8

11、位漏级开路双向I/O 口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0 口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在F1ASH编程时，P0 作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须接上拉电阻。P1 n： P1 是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O 口，P1 口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1 口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1 作为低八位地址接收。P2 : P2 为一个内部上拉电阻的8位双向I/O 口，P

12、2 口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流，当P2 口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。P2 在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3 a ： P3 口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/。口，可接收输出4个TTL门电流。当P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。

13、作为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3 口也可作为AT89c51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚备选功能P3. 0 RXD （串行输入口）P3. 1 TXD （串行输出口）P3. 2 /INTO （外部中断0）P3. 3 /INT1 （外部中断1）P3. 4 T0 （记时器0外部输入）P3. 5 T1 （记时器1外部输入）P3.6 /WR （外部数据存储器写选通）P3.7 /RD （外部数据存储器读选通）P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PRO

14、G：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX, MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（OOOOH-FFFFH）,不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP） oXTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。振