单片机课程设计电子密码锁设计修改(共15页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上课程设计成果说明书题 目： 单片机电子密码锁的设计学生姓名： 学 号： 学 院： 班 级： 指导教师： 浙江海洋学院教务处2009年12 月 29 日浙江海洋学院课程设计成果说明书规范要求课程设计说明书是课程设计主要成果之一，一般在20003000字。说明书基本格式见课程设计教学计划附件2。装订要求：（1）封面（2）课程设计成绩评定表（3）任务书(指导教师下发)（4）正文浙江海洋学院课程设计成绩评定表2009 2010学年 第 1 学期学院 机电工程学院 班级 C0电信1 专业 电子信息工程 学生姓名(学 号) 课程设计名 称单片机原理及应用题 目单片机电子密码锁的设

2、计指导教师评语指导教师签名： 年 月 日答辩评语及成绩答辩小组教师签名： 年 月 日浙江海洋学院课程设计任务书20092010学年 第 1学期学院 机电工程学院 班级 C0电信1-2 专业 电子信息工程 学生姓名(学号)课程名称单片机原理及应用设计题目单片机电子密码锁的设计完成期限自 2009 年 12月21日至 2008 年 12月31日 共 1 周设计依据1C07电信单片机原理与应用课程教学周历2 单片机原理与应用课程设计教学大纲3C07电信单片机原理与应用课程设计教学计划设计要求及主要内容课程设计内容及要求（一）、课程设计题目可以选择以下之一，自已出题的必须经老师同意。1单片机正弦波信号

3、发生器的设计。2单片机LED字符广告显示控制器的设计。3单片机直流电压表的设计。4单片机测温器的设计。5单片机的鼠标操作控制。6单片机电子定时器的设计。7. 单片机电子密码锁的设计（推荐）8其它学生自选题目。（二）、具体要求：1 完成控制程序的编制，能演示系统功能。2 完成设计并上交纸质设计报告及电子文档1份。3 系统功能要求及设计报告格式范文见课程设计教学计划附件1、附件2。参考资料1楼然苗,李光飞.51系列单片机设计实例（第2版）M.北京：北就航空航天大学出版社，2006.02.2李光飞等.单片机课程设计实例指导M. 北京：北就航空航天大学出版社，2004.09.指导教师签字日期2009-

4、12-13目录专心-专注-专业单片机电子密码锁的设计1.系统功能的确定电子密码锁采用单片机AT89C51芯片，结合外围电路，组成6位的电子密码锁，如果想要打开锁，先输入起始提供的密码，输入正确后才能将锁打开。输入密码过程中倒计40秒，如果在密码输入出错了时也可以清除密码，但是当密码输入错误或超时达三次时将锁定并报警提示。2.方案论证21方案一：使用单片机AT89C51作为本设计的核心元件，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。在单片机的外围电路外接输入键盘用于密码的输入和一些功能的控制，外接AT24C02芯片用于密码的存储，外接LCD1602显示器

5、用于显示作用。当用户需要开锁时，先按键盘开锁键之后按键盘的数字键09输入密码。密码输完后按下确认键，如果密码输入正确则开锁，不正确显示密码错误重新输入密码，当三次密码错误则发出报警；当用户需要修改密码时，先按下键盘设置键后输入原来的密码，只有当输入的原密码正确后才能设置新密码。新密码输入无误后按确认键使新密码将得到存储，密码修改成功。22方案二：用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制，共设了9个用户输入键，其中只有4个是有效的密码按键，其它的都是干扰按键，若按下干扰键，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入；如果用户输入密码的时间超过10秒（一般情

6、况下，用户不会超过10秒，若用户觉得不便，还可以修改）电路将报警20秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘30分钟，防止他人的非法操作。如下方框图密码修改电路密码校验电路报警次数检测执行电路按键输入开锁电路锁定三十分钟限时报警采用方案二数字电路设计的方案好处就是设计简单但控制的准确性和灵活性差。在操作时比较繁琐，会出现较多的器件故障，同时调试复杂，难于维护。使用方案一，设计较为简便，调试简单，硬件电路较少，易于维护。价格也比较实惠所以选择方案一制作电子密码锁按键输入电路AT24C02掉电存储显示电路89C51单片机流水灯显示电路延时报警控制电路开锁控制电路锁定电路3.系统硬件的设计31主控制器

7、的设计32接口电路的设计3.2.1键盘输入电路部分密码锁的密码数字由按键的高电平输入完成P1.0P1.7代表着数字键0-7输入，P3.0代表数字8。P3.4代表数字9的输入。P3.1为开锁键，P3.2为清零重输键，P3.3为确认键，P3.5为加1，P3.6为时间设定，P3.7为小喇叭。键盘的每个按键功能在程序设计具体功能如下电路图所示： 图3.2.13.2.2密码存储部分用AT24C02存储密码。按键的输入产生时钟信号通过引脚发出控制数字，单片机接收到一个字节后发出一个确认信号。从而AT24C02的控制字记录并由二进制数构成，在开始信号发出以后，单片机便会发出控制字，以选择从机并控制传送的方向

8、。图3.2.23.2.3 开锁部分开锁控制电路的功能是当输入正确的密码后将锁打开。在P3.1端口打开时，启动将扫描程序，在输入密码与初始的密码一致时。按P3.3确认键，密码锁打开，否则倒计时仍旧计时，当密码输入错误或超时三次，将锁定。图3.2.33.2.4显示电路部分显示电路部分由液晶显示器6位LED共阳数码管来完成。按下P3.1开锁键后，LED共阳数码管处于开启状态，开锁时，倒数计时开始，按下数字键09输入密码，每按下一个数字键后在显示器上显示一个数，输入多少位就显示多少个。当密码输入完成时，按下P3.3确认键，如果输入的密码正确的话，单片机其中P2.0引角会输出低电平，使三极管Q1导通，电

9、磁铁吸合，电子密码锁被打开，如果密码不正确，则进入到时钟程序。就无法进入到时钟程序，倒计时仍然进行。P2.0输出的是高电平，电子密码锁不能被打开。显示电路引脚接口下图所示：图3.2.43.2.5报警部分报警电路有扬声器三极管等主要元件组成。密码正确时，扬声器不会发出声音，当密码输入错误或者是超时，单片机的P2.1引脚有高电平变为低电平，三极管Q1导扬声器发出报警声。如图图3.2.53.2.6震荡电路AT89S51引脚XTAL1和XTAL2与晶体振荡器及电容C2、C1图3.2.6所示方式连接。晶振、电容C1，C2构成了电容三点式振荡器。设计中晶振采用12MHZ做为系统的外部晶振。延时时间为1S.

10、图3.2.64.系统软件的设计41主程序的设计电子密码锁系统上电时，单片机进入到初始化时调用，流水灯程序显示班级学号时间，启动将扫描程序。当P3.1为高电平是，启动倒计时程序，显示程序低6为为-。等待将扫描程序数字键的输入。在规定时间内输完密码，当P3.3为高电平时，调用比较程序。正确后，P3.7扣灯亮。显示为高电平。否者重新启动倒计时。显示电路低6位清零。密码输入错误或者是超时达3次，则电子密码锁锁定并报警。初始化键盘扫描P3.1为高电平启动倒计时键扫描程序P3.3为高电平开始P3.7端口灯亮结束流水灯密码比较正确输入超过3次锁定报警42键扫描程序的设计 按键 09？P3.1=0 开锁？P3

11、.20重输？P3.60设置？P3.30确认？密码输入程序时间设置程序密码重输程序开锁程序确认程序YYYYYNNNNN键扫描程序返回P3.50加1？P3.70报警？加1程序报警锁定程序YYN5.系统调试5.1、硬件调试 对键扫描电路，报警电路，震荡电路，开锁电路等模块进行功能调试，主要调试各模块能否正常实现其功能。52软件调试软件调试采用单片机仿真器proteus, 伟福编译器WAVE6000L，将编好的程序烧到伟福编译软件进行调试，看是否有语句错误。正确后将HEX文件导入proteus仿真软件中，调试功能。6.指标测试61测试仪器1.89C51单片机芯片。2电路板 3USB串行口转换62指标测

12、试 程序编译正确后，将HEX文件导入到单片机仿真器proteus中，系统上电，系统进入到时钟程序，按下P3.1按键，可以输入密码6位初始密码，P3.3确认键。P3.7端口灯亮。密码输入错误后或超时达3次，系统将锁定并报警。7.结论经过这周时间的单片机课程设计，初步的了解了单片机。但是由于自己的能力还有限，起初设计密码锁不知道如何去写程序，然后去实现其功能。觉得还是蛮困难的，但是去网上查询了些资料并且老师提供的参考资料的帮助下，算是把课程设计完成了，还是有些不足的，程序还不能修改密码，在把P3.5端口设置为修改密码的端口，在开锁后检测到P3.5按下时，则进入到密码修改程序，但是在调用键程序是不知

13、道怎么回事老是超出范围。电子密码锁结合外围的按键输入，具有显示，开锁，报警等电路并且用汇编语言写程序来控制芯片的功能。使用制作单片机的电子密码锁软件和硬件设计比较简单，成本也比较低，安全可靠，操作方便等特点，可以在我们日常生活中得到广泛的运用，在这次的设计中懂得了许多东西，也培养了独立思考和设计的能力，树立了对知识应用的信心，相信会对今后的学习工作和生活有非常大的帮助，并且提高了自己的动手实践操作能力， 使自己充分体会到了在设计过程中的成功的喜悦。虽然这个设计做的还不是很完美，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富。参考文献：1楼然苗,李光飞.51系列单片机设计实例M.北京：北就航空航天大学出版社，2003.03.2李光飞等.单片机课程设计实例指导M. 北京：北就航空航天大学出版社， 2005.09