修改版基于51单片机电子密码锁设计
基于51单片机的密码锁系统设计

题目:密码锁系统设计一、设计要求:1.该设计的密码锁首先需要有最基本的功能,就是可以显示在用户按下正确并与之相对应的密码时,密码锁级整个系统会做出相应的反应。
2.加入了蜂鸣器,如果四位密码说如正确,按确认后,蜂鸣器会响起。
3.加入红灯和绿灯,当按键密码说如错误时,红灯亮起,输入正确时,绿灯亮起。
二、主要功能模块:密码锁控制系统主要功能模块单片机主控电路、单片机辅助控制模块,按键控制电路和数码管显示电路组成。
根据具体情况选择辅助单片机的型号,和数码管,开关等硬件设备进行设计。
三、要求完成的主要任务:1. 根据密码锁的基本功能完成硬件电路的搭建能要求完成提供硬件电路图。
2. 使用C51语言完成软件部分设计,实现密码锁的响应功能。
四、时间安排:2018.11.11~2018.11.20 收集资料,确定设计方案2018.11.20~2018.11.25 系统设计2018.11.25 ~2018.12.7 撰写课程设计论文及提交指导教师签名:年月日目录摘要 (5)ABSTRACT (5)一、需求分析 (3)二、方案设计 (5)三、硬件设计分析 (5)3.1 单片机89C52 (5)3.1.1单片机最小系统 (7)3.2显示模块 (8)3.2.1 LCD显示屏内容及连接 (8)3.2.2数码管内容及连接 (9)3.3 蜂鸣器与LED灯连接 (10)3.4 按键输入 (11)四、软件设计分析 (12)4.1 主程序 (12)4.2 按键程序 (13)4.3 按键处理程序 (14)4.4 LCD显示程序 (15)4.5数码管显示程序 (16)五、调试 (17)5.1使用的平台 (17)5.2功能的调试 (17)六、总结 (21)七、参考文献 (21)附录 (22)密码锁设计摘要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。
若使用传统的机械式钥匙开锁,人们常需携带多把钥匙,使用极不方便,且钥匙丢失后安全性即大打折扣。
基于51单片机电子密码锁的课程设计_

基于单片机的电子密码锁设计摘要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得尤为突出。
在科学技术不断发展的今天,电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用显得日趋重要。
本文从经济实用的角度出发,系统由STC89C52与低功耗CMOS型E²PROM AT24C02作为主控芯片与数据存储器单元,结合外围的键盘输入、LCD显示、报警、开锁等电路模块。
它能完成以下功能:正确输入密码前提下,开锁;错误输入密码情况下,报警;密码可以根据用户需要更改。
用C语言编写的主控芯片控制程序与EEPROM AT24C02读写程序相结合,并用Keil软件进行编译,设计了一款可以多次更改密码,具有报警功能的电子密码控制系统。
本密码锁具有设计方法合理,简单易行,成本低,安全实用,保密性强,灵活性高等特点,具有一定的推广价值。
关键词:电子密码锁;报警;液晶显示Design of Electric Password Lock Based on MCUAbstractAs people's living standards improve, the question how to achieve home security has become particularly prominent. In science and technology is developing continuously, electronic code lock as a security guard's role is increasingly important.This article from the economical point of view, the system by the STC89C52 with low power CMOS based E ² PROM AT24C02 as the master chip and the data memory unit, combined with the external keyboard, LCD display, alarm, unlock and other circuit modules. It performs the following functions: enter the password correctly under the premise of unlocking; wrong password case the alarm; password can be changed according to user needs. Master in C language control program and EEPROM AT24C02 chip to read and write process are combined and compiled with the Keil software, designed a number you can change the password, the password with an electronic alarm control system.The lock has a reasonable design, simple, low cost, safe and practical, confidentiality, flexibility, and high, with some promotional value.Key Words:Electric Password lock;Alarm; LCD Display目录引言 (8)第1章绪论 (9)1.1 电子密码锁的背景与研究意义 (9)1.2电子密码锁的现状及发展趋势 (9)1.3本章小结 (11)第2章系统整体方案设计 (12)2.1 设计目标 (12)2.2 主控部分的选择 (12)2.3 密码输入方式的选择 (12)2.4 本章小结 (13)第3章硬件系统设计 (14)3.1系统芯片介绍 (14)3.1.1单片机STC89C52功能介绍 (14)3.1.2 LCD1602显示器介绍 (15)3.1.3存储芯片AT24C02介绍 (16)3.1.4 I2C总线介绍 (16)3.2 硬件电路设计 (18)3.2.1 复位电路 (18)3.2.2 晶振电路 (19)3.2.3存储电路 (19)3.2.4 键盘输入电路 (20)3.2.5 显示电路 (21)3.2.6 电源输入电路 (22)3.2.7 报警电路 (22)3.2.8 开锁电路 (23)3.3 本章小结 (24)第4章软件程序设计 (25)4.1 主程序流程图 (25)4.2 按键软件设计 (25)4.2.1 按键功能程序流程图 (25)4.2.2 按键功能子程序 (26)4.3 密码设置软件设计 (27)4.3.1 密码设置程序流程图 (27)4.3.2 密码设置子程序 (28)4.4 开锁软件设计 (28)4.4.1 开锁程序流程图 (28)4.4.2 开锁功能子程序 (29)4.5 本章小结 (30)第 5 章系统仿真、调试及结论 (31)5.1 Proteus软件简介 (31)5.2 进入Proteus ISIS (31)5.3 工作界面 (31)5.4 各模块的电路图及说明 (33)5.4.1 电子密码锁系统主模块AT89C51单片机 (33)5.4.2 电子密码锁系统的键盘模块 (34)5.4.3 电子密码锁系统的显示模块 (34)5.4.4 电子密码锁系统的晶振复位电路 (35)5.4.5电子密码锁系统的掉电存储及报警电路 (35)5.4.6 电子密码锁系统的开锁电路 (35)5.4 本章小结 (36)结论与展望 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录A 密码锁电路原理图 (40)附录B 一篇引用的外文文献及其译文 (41)附录C 主要参考文献的题录及摘要 (47)附录D 主要C语言源程序 (49)插图清单图2- 1系统整体设计框图 (12)图3- 1 STC89C52引脚分布图 (14)图3- 2 AT24C02引脚图 (16)图3- 3开始结束信号图 (17)图3- 4复位电路原理图 (19)图3- 5晶振电路原理图 (19)图3- 6掉电存储电路原理图 (20)图3- 7键盘输入原理图 (21)图3- 8显示电路原理图 (22)图3- 9电源输入电路原理图 (22)图3- 10报警电路原理图 (23)图3- 11密码锁开锁机构示意图 (23)图3- 12开锁电路原理图 (24)图4- 1主程序流程图 (25)图4- 2按键功能流程图 (26)图4- 3密码设置流程图 (27)图4- 4开锁流程图 (29)图5- 1 Proteus启动时的屏幕 (31)图5- 2 Proteus ISIS的工作界面 (32)图5- 3 Proteus运行按键 (32)图5- 4 Proteus仿真图 (33)图5- 5 STC89C52单片机引脚图 (33)图5- 6键盘输入模块 (34)图5- 7密码显示模块 (34)图5- 8晶振及复位电路 (35)图5- 9掉电存储及报警电路 (35)图5- 10开锁电路 (36)表格清单表3-1 LCD1602引脚接口说明表 (8)表3-2 LCD1602基本操作程序 (15)引言在当今社会,安全防盗已成为社会问题,而锁自古以来就是防盗的重要工具,目前国内大部分人使用的还是传统的机械锁,然而,眼下假冒伪劣的机械锁互开率非常之高,此外,即使是一把质量过关的机械锁,通过急开锁,甚至可以在不损坏锁的前提下将锁打开。
基于51单片机的简易电子密码锁毕业设计课程设计-图文

基于51单片机的简易电子密码锁毕业设计课程设计-图文前言随着电子技术的发展,具有防盗报警等功能的电子密码锁代替密码量少、安全性差的机械式密码锁已是必然趋势。
电子密码锁与普通机械锁相比,具有许多独特的优点:保密性好,防盗性强,可以不用钥匙,记住密码即可开锁等。
目前使用的电子密码锁大部分是基于单片机技术,以单片机为主要器件,其编码器与解码器的生成为软件方式。
下面就是现在主流电子密码锁:目前常见的遥控式电子防盗锁主要有光遥控和无线电遥控两类。
键盘式电子密码锁从目前的技术水平和市场认可程度看,使用最为广泛的是键盘式电子密码锁,该产品主要应用于保险箱、保险柜和金库,还有一部分应用于保管箱和运钞车。
卡式电子防盗锁使用各种“卡”作为钥匙的电子防盗锁是当前最为活跃的产品,无论卡的种类如何多种多样,按照输入卡的操作方式,都可分为接触式卡和非接触式卡两大类。
生物特征防盗锁人的某些与生俱来的个性特征(如手、眼睛、声音的特征)几乎不可重复,作为“钥匙”就是唯一的(除非被逼迫或伤害)。
因此,利用生物特征做密码的电子防盗锁,也特别适合金融业注重“验明正身”的行业特点。
在我国电子锁整体水平尚处于国际上70年代左右,电子密码锁的成本还很高,市场上仍以按键电子锁为主,按键式和卡片钥匙式电子锁已引进国际先进水平,现国内有几个厂生产供应市场。
但国内自行研制开发的电子锁,其市场结构尚未形成,应用还不广泛。
国内的不少企业也引进了世界上先进的技术,发展前景非常可观。
希望通过不断的努力,使电子密码锁在我国也能得到广泛应用。
一、作品功能:1、设置6位密码,密码通过键盘输入,若密码正确,则将锁打开。
2、密码可以由用户自己修改设定(只支持6位密码),锁打开后才能修改密码。
修改密码之前必须再次输入密码,在输入新密码时候需要二次确认,以防止误操作。
3、报警、锁定键盘功能。
密码输入错误显示器会出现错误提示,若密码输入错误次数超过3次,蜂鸣器报警并且锁定键盘。
毕业设计----基于51单片机电子密码锁设计

基于51单片机电子锁设计摘要随着科技和人们的生活水平的提高,如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出,传统机械锁由于构造简单,被撬事件屡见不鲜;电子锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的青睐。
本设计以单片机AT89C51作为密码锁监控装置的检测和控制核心,分为主机控制和从机执行机构(本设重点介绍主机设计),实现钥匙信息在主机上的初步认证注册、密码信息的加密、钥匙丢失报废等功能。
根据51单片机之间的串行通信原理,这便于对密码信息的随机加密和保护。
而且采用键盘输入的电子密码锁具有较高的优势。
采用数字信号编码和二次调制方式,不仅可以实现多路信息的控制,提高信号传输的抗干扰性,减少错误动作,而且功率消耗低;反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。
软件设计采用自上而下的模块化设计思想,以使系统朝着分布式、小型化方向发展,增强系统的可扩展性和运行的稳定性。
测试结果表明,本系统各项功能已达到本设计的所有要求。
关键词:单片机;密码锁;单片机设计,电子锁。
Electronic Lock Design with 51 SeriresSingle Chip ControllerAbstractAlong with the exaltation of social science and the living level of people, how carry out the family to guard against theft, this problem also change particularly outstanding.Because of the simple construct of traditional machine lock,the affairs of theft is hackneyed.the electronics lock is safer because of its confidentiality, using the vivid good, the safe coefficient is high, being subjected to the large customer close.It can carry out the key information to register in the main on board initial attestation, the password information encrypt etc. Go to correspond by letter the principle according to the string between 51 machines, this is easy to encrypt and protect to the passwords information random. Adopt the numerical signal codes,not only can carry out many controls of the road information, raise the anti- interference that signal deliver, reduce the mistake action,but also the power consume is low, Respond quickly,the efficiency deliver is high, work stable credibility etc. The software design adoption the design thought from top to bottom, to make the system toward wear distribute type,turn to the direction development of small, strengthen the system and can expand the stability and circulate.Test the result enunciation, various functions of this system are already all request of this design.keyword:singlechip;cryptogram lock;singlechip design; electronics lock.目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 电子密码锁的背景 (1)1.3 电子锁设计的意义的本设计特点 (2)2.系统设计 (3)2.1系统总设计结构图 (3)2.2.开锁机构设计 (3)2.2.1主控芯片AT89C51单片机的简介 (4)3系统硬件设计 (7)3.1键盘设计 (7)3.2系统电路设计: (8)3.2.1 晶振时钟电路 (8)3.2.2复位电路设计 (9)3.2.3串口引脚功能介绍 (9)3.2.4 其它引脚 (9)3.3电路图的绘制 (9)3.3.1 PROTEL 99 SE简介: (12)3.4原器件采购 (14)3.5电路焊接 (14)4.软件设计 (17)4.1 系统软件设计整体思路 (17)4.2系统软件设计流程图 (18)5 程序调试 (19)5.1 程序调试用到的软件及工具 (19)5.2 KEIL C51简介 (19)5.3 调试过程 (19)6 设计总结与展望 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录 (25)1 绪论1.1 引言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,被撬的事件屡见不鲜,电子锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的喜爱。
基于51单片机的电子密码锁系统设计任务书

基于51单片机的电子密码锁系统设计任务书西安工业大学毕业设计(论文)任务书院(系)专业班姓名学号1.毕业设计(论文)题目:基于51单片机的电子密码锁系统设计2.题目背景和意义:STC 公司生产的89C52 单片机是一款性价比非常高的单片机,它完全兼容ATMEL 公司的51 单片机,除此之外它自身还有很多特点,如:无法解密、低功耗、高速、高可靠、强抗静电、强抗干扰等。
传统的机械锁由于其构造的简单,被撬的事件屡见不鲜,与之相比,电子锁具有保密性高,使用灵活性好,安全系数高等特点。
通过设计电子密码锁系统程序,对单片机硬件选型,绘制电路原理图到编写程序并运行调试进行深入了解,对于从事计算机,自动化控制等工程应用具有一定意义。
3.设计(论文)的主要内容(理工科含技术指标):深入了解单片机c语言编程,用以AT89C52为核心的单片机控制方案进行设计,系统主要由52单片机系统、矩阵键盘、LED显示和报警系统组成。
系统能完成开锁、超时报警、超次锁定、管理员解密、修改用户密码基本的密码锁的功能,具体实现是通过键盘输入正确的密码将锁打开,密码输入错误有提示,为了提高安全性,当密码输入错误三次将报警。
密码可以由用户自己修改设定,锁打开后才能修改密码。
修改密码之前必须再次输入密码,在输入新密码时候需要二次确认,防止误操作。
利用protel制作电路图,焊接电路板。
要求一系列工作按步骤、有计划的完成。
4.设计的基本要求及进度安排(含起始时间、设计地点):第一周到第二周:完成资料查寻以及相关知识学习;第三周到第四周:完成设计方案及开题报告;第五周到第十周:完成中期报告,汇报进度;第十一周到第十五周:完成全部设计工作;第十五周到第十六周:完成毕业设计论文,准备答辩。
5.毕业设计(论文)的工作量要求①实验(时数)*或实习(天数):②图纸(幅面和张数)*:③其他要求:论文字数: 15000字以上指导教师签名:年月日学生签名:年月日系(教研室)主任审批:年月日说明:1本表一式二份,一份由学生装订入附件册,一份教师自留。
(完整word版)基于51单片机的指纹密码锁设计

指纹识别技术在生物识别技术中相对来看是发展的最成熟的识别技术指纹锁则是指纹识别技术的代表作品指纹锁在当今安防系统中应运而生成为继机械锁密码锁感应锁之后另一代门锁的代表单体指纹代替钥匙或者密码成为开锁工具大大降低了安防系统的潜在安全隐患主要是因为指纹的独特生理附属性在一段比较长的历史时期内避免了遗失被盗被复制的隐患因此目前看来指纹锁几乎完美的解决了传统门锁存在的问题但是一把合格的指纹锁须采用国际领先水平的智能芯片和高标准的安装材料这就决定了其刚性成本很高同时由于拥有极高的科技附加值指纹锁市场价格普遍比较昂贵近年来
In traditional identity, we tend to use password encryption method, but this method only "anti-anti-villain is not a gentleman." In the eyes of clever hackers, password consists of several characters fragile too vulnerable. Now, the development of science and technology so that we have a new option - biometrics. The biometric technology used in notebook, door locks, etc., they can file for protection of property, and can be identifiable.biometric technology in fingerprint primary origin research, it is also the most widely used biometric technology.
基于51单片机的密码锁(可改密码)

实习报告实习名称:单片机应用实习院(系)名称:电气与信息工程学院专业班级:xxxxxxxxx学生姓名:xxxxxx学号:xxxxxx指导教师:xxxxxxxxxx黑龙江工程学院教务处制2014年7月目录第1章总体设计方案 (4)1.1总体设计方案 (4)第2章硬件电路设计 (5)2.1单片机最小系统电路设计 (5)2.2液晶显示模块 (6)2.3键盘输入模块 (7)2.4 AT24C02密码存储模块 (8)2.5 系统供电电路设计 (9)2.6 蜂鸣器和继电器模块 (10)第3章系统软件设计 (11)3.1软件总体设计思路 (11)3.2主程序流程设计 (12)总结 (13)参考文献 (14)附录 (15)附录一 (15)附录二 (15)实习任务书学生姓名xxxx 系部电气与信息工程学院专业班级测控12-1指导教师姓名xxx 职称副教授讲师是否外聘□是否题目名称键盘式电子密码锁一、设计的内容、目的和意义本次实习是有关于键盘式电子密码锁的设计。
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。
若使用传统的机械式钥匙开锁,人们常需携带多把钥匙, 使用极不方便, 且钥匙丢失后安全性即大打折扣。
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而生。
密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。
本次实习的目的是实现电子密码锁的功能,并运用单片机技术设计一个结构简单,并且相对低成本的密码锁。
二、设计的技术指标要求1、研究方法(1)总体按照最优化的方法进行软件设计和硬件设计,走软件实现道路;(2)对软硬件进行模块划分,并对各单元电路结合EDA工具进行论证设计;(3)在查阅文献基础上展开设计,力求创新。
2、技术要求(1)采用6位密码(2)报警、锁定键盘功能。
基于51单片机的密码锁设计报告

基于51单片机的密码锁设计报告一、引言随着科技的不断发展,安全问题越来越受到人们的关注。
密码锁作为一种常见的安全防护设备,在保护个人财产和隐私方面发挥着重要作用。
本设计报告介绍了一种基于 51 单片机的密码锁系统,该系统具有成本低、可靠性高、操作简单等优点,适用于家庭、办公室等场所。
二、系统总体设计(一)设计目标设计一个基于 51 单片机的密码锁系统,实现以下功能:1、密码输入与验证功能。
2、密码修改功能。
3、错误输入次数限制及报警功能。
4、开锁状态指示功能。
(二)系统组成本系统主要由 51 单片机、矩阵键盘、液晶显示屏(LCD)、电磁锁驱动电路、报警电路等组成。
1、 51 单片机作为核心控制器,负责处理密码输入、验证、修改等操作,并控制其他模块的工作。
2、矩阵键盘用于输入密码和执行相关操作。
3、 LCD 显示屏用于显示系统状态和提示信息。
4、电磁锁驱动电路用于控制电磁锁的开关。
5、报警电路在密码输入错误次数超过限制时发出报警信号。
三、硬件设计(一)51 单片机选型本设计选用 STC89C52 单片机,该单片机具有丰富的 I/O 口资源、较高的性价比和良好的稳定性。
(二)矩阵键盘设计矩阵键盘采用 4×4 行列式结构,通过扫描的方式获取按键值。
(三)LCD 显示屏接口设计选用 1602 液晶显示屏,通过并行接口与单片机连接,实现数据的传输和显示。
(四)电磁锁驱动电路设计电磁锁采用直流电源供电,通过三极管驱动电路控制其开关。
(五)报警电路设计报警电路采用蜂鸣器实现,当密码输入错误次数超过限制时,单片机输出高电平驱动蜂鸣器发声报警。
四、软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机端口初始化、LCD 初始化等。
然后进入密码输入状态,等待用户输入密码。
用户输入密码后,进行密码验证,如果密码正确,则打开电磁锁,并显示开锁成功信息;如果密码错误,则记录错误次数,并显示错误提示信息。
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基于51单片机电子锁设计摘要随着科技和人们的生活水平的提高,如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出,传统机械锁由于构造简单,被撬事件屡见不鲜;电子锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的青睐。
本设计以单片机AT89C51作为密码锁监控装置的检测和控制核心,分为主机控制和从机执行机构(本设重点介绍主机设计),实现钥匙信息在主机上的初步认证注册、密码信息的加密、钥匙丢失报废等功能。
根据51单片机之间的串行通信原理,这便于对密码信息的随机加密和保护。
而且采用键盘输入的电子密码锁具有较高的优势。
采用数字信号编码和二次调制方式,不仅可以实现多路信息的控制,提高信号传输的抗干扰性,减少错误动作,而且功率消耗低;反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。
软件设计采用自上而下的模块化设计思想,以使系统朝着分布式、小型化方向发展,增强系统的可扩展性和运行的稳定性。
测试结果表明,本系统各项功能已达到本设计的所有要求。
关键词:单片机;密码锁;单片机设计,电子锁。
1 绪论1.1 引言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,被撬的事件屡见不鲜,电子锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的喜爱。
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,因此,不用钥匙就能打开的方法和工具也层出不穷。
现代人类文明社会里,由于社会中各种矛盾冲突十分剧烈,人们的思想道德观念,价值观念,文化修养水平等差异,群众中良莠不齐,善良的人们能够自觉规范自已的行为,“非礼不为”,虽无钥匙亦不会乱闯。
然而,那些毫无道德观念的盗贼却想方设法利用高科技手段撬门开锁,使广大居民防不胜防。
为什么会出现这种情况呢?因为传统锁具都存在致命的弱点:第一、锁芯采用常见的铜、铝、锌等材料,抵抗不了强力破坏;第二、锁具制作工艺,技术落后,无法阻止技术手段的开启。
目前,市场上很多国内外的锁具,实际上都不具备真正的防盗功能。
在惯偷面前,两根钢丝或几件简单的工具就可以把这些锁打开,有的惯偷甚至公开扬言:“没有我打不开的锁。
”其实,不是他们多高明,而是一般锁具技术原理太过简单。
面对这一残酷的现状,新时代提出了锁具必须革命的迫切的要求。
1.2 电子密码锁的背景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。
在传统钥匙的基础上,加了一组或多组密码,不同声音,不同磁场,不同声波,不同光束光波,不同图像。
(如指纹、眼底视网膜等)来控制锁的开启。
从而大大提高了锁的安全性,使不法之徒无从下手,人们也就能对自身财产安全有了更多的保障。
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。
1.3 电子锁设计的意义的本设计特点单片机,亦称单片微电脑或单片微型计算机。
它是把中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口(I/0)等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。
计算机的产生加快了人类改造世界的步伐,但是它毕竟体积大。
微计算机(单片机)在这种情况下诞生了,它为我们改变了什么?纵观我们现在生活的各个领域,从导弹的导航装置,到飞机上各种仪表的控制,从计算机的网络通讯与数据传输,到工业自动化过程的实时控制和数据处理,以及我们生活中广泛使用的各种智能IC 卡、电子宠物等,这些都离不开单片机。
以前没有单片机时,这些东西也能做,但是只能使用复杂的模拟电路,然而这样做出来的产品不仅体积大,而且成本高,并且由于长期使用,元器件不断老化,控制的精度自然也会达不到标准。
在单片机产生后,我们就将控制这些东西变为智能化了,我们只需要在单片机外围接一点简单的接口电路,核心部分只是由人为的写入程序来完成。
这样产品的体积变小了,成本也降低了,长期使用也不会担心精度达不到了,且容易升级改善。
电子锁可以在日常生活和现代办公中,住宅与办公室的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存等多种场合使用。
大大提高了主人物资的安全性,安全可以代替老式机械锁。
目前使用的密码锁种类繁多,各具特色。
本文从经济实用的角度出发,采用AT89C2051单机,研制了一款具有防盗自动报警功能的电子密码锁。
该密码锁设计方法合理,简单易行,成本低,符合住宅、办公室用锁要求,具有一定的推广价值。
(1)系统设置4位密码,密码通过键盘输入,若密码正确,则将锁打开。
(2)密码由用户自己设定,在开锁状态下,用户可自行修改密码。
(3)具有自动报警功能。
自动报警分现场报警和远程报警两种。
现场报警由扬声器发出报警声。
(4)两种情况下可报警:一是密码输入错误3次,则报警;二是非正常开门,如破门而入的情况,可通过系统的红外监视装置监测,同时报警,保证了系统的安全性。
系统工作时,用户通过按键输入4位密码,单片机将输入密码与设定密码进行比较,若密码正确,则发出开锁信号,将门打开,系统不报警;若密码不正确,则有相应的指示灯闪动,并要求重新输入密码,重新输入密码的次数不能超过3次,若3次输入的密码都不正确,则发出报警信号。
2.系统设计2.1系统总设计结构图图2-1系统总设计结构图本设计由主控芯片51单片机,单片机时钟电路,键盘,和开锁电路组成。
单片负责控制整个系统的执行过程。
2.2.开锁机构设计通过单片机送给开锁执行机构,电路驱动电磁锁吸合,从而达到开锁的目的。
本设计通过P3.0接一个3极管驱动继电器打开电磁阀线圈实现开关门。
图2-2 密码锁开锁机构示意图当用户输入的密码正确而且是在规定的时间及次数输入之内,单片机便输出开门信号,送到开锁驱动电路,然后驱动电磁锁,达到开门的目的。
2.2.1主控芯片AT89C51单片机的简介AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8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100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芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。
主要特性:·与MCS-51 兼容·4K字节可编程闪烁存储器·寿命:1000写/擦循环·数据保留时间:10年·全静态工作:0Hz-24MHz·三级程序存储器锁定·128×8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路管脚说明:VCC:供电电压。
GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
当P1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/地址的第八位。
P1口:P1口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。
P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2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。
P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O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。
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:P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 /INT0(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/PROG: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。
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(0000H-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。
XTAL1: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。
图2-3 AT89C51芯片图3系统硬件设计3.1键盘设计为了使本电路更加简洁,本电子锁的密码锁采用简单易学但不为多数人知道的摩期码作为电路的密码输入。
键盘硬件设备只需要一个按即可实现密码的输入与更改。
关于摩斯码的介绍如下:摩斯密码是20世纪使用较为广泛的电报传输使用的一种编码。
电报最早是由美国的摩尔斯在1844年发明的,故也被叫做摩尔斯电码。
它由一个输入按键在输入时按住的间隔时间长短组成来决定你的输入:短促的点信号" .",读" 嘀 "(Di);保持一定时间的长信号"—",读"嗒 "(Da)。