基于单片机的电子密码锁设计和实现

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基于单片机的电子密码锁设计课件

基于单片机的电子密码锁设计课件
3、硬件电路
3.5 晶振部分
根据实际情况,本设计中采用12MHZ做为系统的外部晶振,电容取值为20pF。
图3-6 晶振电路原理图
3、硬件电路
3.6 显示部分
为了提高密码锁的密码显示效果能力。本设计的显示部分由液晶显示LCD1602取代普通的数码管来完成。其显示部分引脚接口如图3-8所示:
基于单片机的电子密码锁设计
1、系统结构分析
图1-1 系统结构框图
本设计系统主要由单片机芯片、电源输入部分、键盘输入部分、密码存储部分、复位部分、晶振部分显示部分、报警部分、开锁部分组成。
AT 89S51
键盘输入
复位电路
密码存储电路
晶振电路
电源输入
显示电路
报警电路
开锁电路
选用单片机AT89S51作为本设计的主控芯片。 采用矩阵键盘进行功能按键的输入。 外接AT24C02芯片用于密码的存储与修改。 利用LCD1602液晶显示器进行显示。 利用蜂鸣器进行报警工作。
图3-3 键盘输入原理图
3.3 电源输入部分
3、硬件电路
密码锁主控制部分电源需要用5V直流电源供电,其电路如图3-5所示:
图3-4 电源输入电路原理图
3.4 复位部分 根据实际情况选择如图3-6所示的复位电路。该电路在最简单的复位电路下增加了手动复位按键。
3、硬件电路
图3-5 电源输入电路原理图
2、方案设计
3.1 存储芯片AT24C02
3、硬件电路
图3-1 AT24C02的电路接线图
3.2 矩阵键盘 采用4*4矩阵式键盘实现密码输入功能。 4*4键盘不但能完成密码的输入,还能作特别功能键使用,比如修改密码功能等。
3、硬件电路
图3-2 矩阵键盘

基于单片机的电子密码锁设计

基于单片机的电子密码锁设计

基于单片机的电子密码锁设计电子密码锁是一种智能化的安全设备,它可以通过输入特定的密码来进行开锁操作。

随着科技的不断发展,电子密码锁已经逐渐取代了传统的机械锁,成为了现代家庭和商业场所的常见安全防盗设施。

本文将详细介绍基于单片机的电子密码锁设计,并探讨其优点和使用方法。

一、电子密码锁的设计原理电子密码锁的设计原理是基于单片机技术的,它通过对单片机芯片进行编程,并利用数字电路和所需器件来实现开关门的功能。

一般来说,电子密码锁需要以下几个部分来实现:1. 输入设备:用来输入密码的设备,比如键盘或者触摸屏等。

2. 单片机控制器:通过控制器来对输入的密码进行处理,以实现开关门的功能。

3. 信号放大器:用来提高输入的信号强度,以确保单片机能够正确读取输入的密码。

4. 储存器:用来存储密码,以便后续进行比较和验证。

5. 驱动器:用来控制锁的开合状态。

二、电子密码锁的优点相比传统的机械锁,电子密码锁具有以下优点:1. 安全性高:电子密码锁采用数字密码输入方式,可以避免机械密码锁遭受钥匙钥匙相对的安全问题,同时还能设置多种安全保护措施,比如报警和密码连续输入错误次数限制等。

2. 方便性高:电子密码锁无需使用钥匙,只需要记住正确的密码即可,方便快捷。

3. 可扩展性高:电子密码锁还可以与其他智能设备联合控制,比如与报警器、摄像头等联动,增强安全性。

三、电子密码锁的使用方法电子密码锁使用方法较为简单:1. 输入正确密码:输入正确密码后,开门锁将自动解锁。

2. 输入错误密码:输入错误密码可连续出错5次会发出报警声音。

输入密码时,需要注意以下几点:1. 密码设置:密码应为6位数及以上,并且应该包含数字和字母等复杂字符,以增强安全性。

2. 密码保护:密码应妥善保管,不要泄露给他人或者在公共场合轻易使用。

3. 常用密码:为了防止密码忘记和丢失,应该将密码记录在安全的位置,并及时更新。

可以使用密码管理软件,进行在线管理。

四、结语电子密码锁是当今社会安全条件不断提升的必要设备之一。

简易电子密码锁(基于51单片机)报告

简易电子密码锁(基于51单片机)报告

简易电子密码锁设计&我的设计思想联想到日前在安全技术防范领域,具有防盗报警功能的电子密码控制系统逐渐代替传统的机械式密码控制系统,并结合近期的学习过程和一些参考书籍,完成了简易的电子密码锁设计学习。

电子密码控制是一种通过密码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。

电子密码控制不论性能还是安全性都已大大超过了机械类结,具有良好的应用前景。

一、设计目的与内容设计了一个简易电子密码锁,可按要求从矩阵键盘输入6位数密码如“080874”,输入过程中有按键音提示。

当密码输入正确并按下确认键(“OK”键)后,发光二极管被点亮。

二、工作原理与基本操作过程介绍采用80C51为核心的单片机控制。

利用单片机灵活的编程设计和丰富的IO端口,及其控制的准确性,进行电子密码锁的设计。

(1)键盘的人工编码给每个按键指定一个按键值,报告设定按键S1~S9对应的按键值分别为“1~9”,S10为数字“0”,S11为“OK”,S12~S16对应的按键值分别为12~16。

(2)根据按键值,指定每个按键对应的输入数字和信息。

如下表为每个按键代表的数字和输入信息。

当键盘扫描程序扫描到S10键被按下时,将其代表的按键值“0”通知CPU,CPU根据事先的规定,就会知道输入的数字是“0”。

矩阵键盘中每个按键所代表的数字和输入信息(3)输入数字和密码对比。

先将设定的密码用一个数组保存,报告中用的密码“080874”和“OK”确认信息可以用如下数组保存:Unsigned char D[ ]={0,8,0,8,7,4,11};在主程序接收到数字和信息后,通过逐位对比的方法进行判断。

输入的数字经对比正确时,程序才会继续顺序执行,否则,程序拒绝继续执行。

(4)执行预期功能。

如果输入密码正确,执行预期功能,报告设计为点亮P3.0口引脚LED。

三、电路图设计(Proteus绘制)四、程序设计(C语言)矩阵式键盘实现的电子密码锁程序#include<reg51.h> //包含51单片机寄存器定义的头文件sbit P14=P1^4; //将P14位定义为P1.4引脚sbit P15=P1^5; //将P15位定义为P1.5引脚sbit P16=P1^6; //将P16位定义为P1.6引脚sbit P17=P1^7; //将P17位定义为P1.7引脚sbit sound=P3^7; //将sound位定义为P3.7unsigned char keyval; //储存按键值/************************************************************** 函数功能:延时输出音频**************************************************************/ void delay(void){unsigned char i;for(i=0;i<200;i++);}/************************************************************** 函数功能:软件延时子程序**************************************************************/ void delay20ms(void){unsigned char i,j;for(i=0;i<100;i++)for(j=0;j<60;j++);}/************************************************************** 函数功能:主函数**************************************************************/ void main(void){unsigned char D[ ]={0,8,0,8,7,4,11}; //设定密码EA=1; //开总中断ET0=1; //定时器T0中断允许TMOD=0x01; //使用定时器T0的模式1TH0=(65536-500)/256; //定时器T0的高8位赋初值TL0=(65536-500)%256; //定时器T0的高8位赋初值TR0=1; //启动定时器T0keyval=0xff; //按键值初始化while(keyval!=D[0]) //第一位密码输入不正确,等待;while(keyval!=D[1]) //第二位密码输入不正确,等待;while(keyval!=D[2]) //第三位密码输入不正确,等待;while(keyval!=D[3]) //第四位密码输入不正确,等待;while(keyval!=D[4]) //第五位密码输入不正确,等待;while(keyval!=D[5]) //第六位密码输入不正确,等待;while(keyval!=D[6]) //没有输入“OK”,等待;P3=0xfe; //P3.0引脚输出低电平,点亮LED}/**************************************************************函数功能:定时器0的中断服务子程序,进行键盘扫描,判断键位**************************************************************/void time0_interserve(void) interrupt 1 using 1 //定时器T0的中断编号为1,使用第一组寄存器{unsigned char i;TR0=0; //关闭定时器T0P1=0xf0; //所有行线置为低电平“0”,所有列线置为高电平“1”if((P1&0xf0)!=0xf0) //列线中有一位为低电平“0”,说明有键按下delay20ms(); //延时一段时间、软件消抖if((P1&0xf0)!=0xf0) //确实有键按下{P1=0xfe; //第一行置为低电平“0”(P1.0输出低电平“0”)if(P14==0) //如果检测到接P1.4引脚的列线为低电平“0”keyval=1; //可判断是S1键被按下if(P15==0) //如果检测到接P1.5引脚的列线为低电平“0”keyval=2; //可判断是S2键被按下if(P16==0) //如果检测到接P1.6引脚的列线为低电平“0”keyval=3; //可判断是S3键被按下if(P17==0) //如果检测到接P1.7引脚的列线为低电平“0”keyval=4; //可判断是S4键被按下P1=0xfd; //第二行置为低电平“0”(P1.1输出低电平“0”)if(P14==0) //如果检测到接P1.4引脚的列线为低电平“0”keyval=5; //可判断是S5键被按下if(P15==0) //如果检测到接P1.5引脚的列线为低电平“0”keyval=6; //可判断是S6键被按下if(P16==0) //如果检测到接P1.6引脚的列线为低电平“0”keyval=7; //可判断是S7键被按下if(P17==0) //如果检测到接P1.7引脚的列线为低电平“0”keyval=8; //可判断是S8键被按下P1=0xfb; //第三行置为低电平“0”(P1.2输出低电平“0”)if(P14==0) //如果检测到接P1.4引脚的列线为低电平“0”keyval=9; //可判断是S9键被按下if(P15==0) //如果检测到接P1.5引脚的列线为低电平“0”keyval=0; //可判断是S10键被按下if(P16==0) //如果检测到接P1.6引脚的列线为低电平“0”keyval=11; //可判断是S11键被按下if(P17==0) //如果检测到接P1.7引脚的列线为低电平“0”keyval=12; //可判断是S12键被按下P1=0xf7; //第四行置为低电平“0”(P1.3输出低电平“0”)if(P14==0) //如果检测到接P1.4引脚的列线为低电平“0”keyval=13; //可判断是S13键被按下if(P15==0) //如果检测到接P1.5引脚的列线为低电平“0”keyval=14; //可判断是S14键被按下if(P16==0) //如果检测到接P1.6引脚的列线为低电平“0”keyval=15; //可判断是S15键被按下if(P17==0) //如果检测到接P1.7引脚的列线为低电平“0”keyval=16; //可判断是S16键被按下for(i=0;i<200;i++) //让P3.7引脚电平不断取反输出音频{sound=0;delay();sound=1;delay();}}TR0=1; //开启定时器T0TH0=(65536-500)/256; //定时器T0的高8位赋初值TL0=(65536-500)%256; //定时器T0的高8位赋初值}五、用Proteus软件进行仿真利用Keil软件进行编译通过后,生成hex文件。

基于单片机的电子密码锁设计与实现毕业设计论文

基于单片机的电子密码锁设计与实现毕业设计论文

Institute of Technology.East China Jiaotong University毕业设计(论文)Graduation Design (Thesis)(20 —20 年)题目基于单片机的电子密码锁设计毕业设计(论文)原创性申明本人郑重申明:所呈交的毕业设计(论文)是本人在导师指导下独立进行的研究工作所取得的研究成果。

设计(论文)中引用他人的文献、数据、图件、资料,均已在设计(论文)中特别加以标注引用,除此之外,本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。

本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。

毕业设计(论文)作者签名:日期:年月日毕业设计(论文)版权使用授权书本毕业设计(论文)作者完全了解学院有关保留、使用毕业设计(论文)的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交设计(论文)的复印件和电子版,允许设计(论文)被查阅和借阅。

本人授权华东交通大学理工学院可以将本设计(论文)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编毕业设计(论文)。

(保密的毕业设计(论文)在解密后适用本授权书)毕业设计(论文)作者签名:指导教师签名:签字日期:年月日签字日期:年月日摘要随着科技的进步,安全防盗越来越受到人们的重视,传统的机械锁安全性差,不易携带,比如小区单元门,学校的实验室和机房,超市的存储柜等,普通的机械锁构造过于简单,大都采用铜铝锌等材料作为锁芯,抵抗不了强力破坏,锁具的制作工艺落后,无法组织技术手段的开启,已经不能满足人们的需要。

因此各种安全产品相继问世,而以单片机为中心的电子密码锁则大放异彩。

电子密码锁是一种通过密码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。

因为其脱离了钥匙,这样就避免了因为钥匙丢失而造成时间和经济上的损失,构造复杂严密,成本低廉,加上具有时限和报警功能,更适合平常人们的生活。

基于单片机的电子密码锁

基于单片机的电子密码锁

基于单片机的电子密码锁第一章引言1.1 研究背景现代社会对于安全性的需求越来越高,传统的机械密码锁存在一些问题,例如容易被暴力破解、密钥容易丢失等,因此电子密码锁被广泛应用于各种场合。

单片机作为一种重要的控制设备,被用于设计和实现电子密码锁。

1.2 研究目的本文旨在基于单片机,设计并实现一种高安全性的电子密码锁。

通过对单片机的调试,加密算法的设计以及硬件组件的选择与搭建,实现一个可靠且安全的电子密码锁系统。

第二章单片机的选择与原理2.1 单片机的概述单片机是一种集成了微处理器、存储器和各种输入输出控制设备的单芯片微型电脑。

在电子密码锁中,单片机担当着控制主要逻辑和算法的角色。

2.2 单片机的选择在选择单片机时,我们需要考虑它的计算能力、存储容量、输入输出接口等因素。

本文选择了xxx型号的单片机作为主控芯片,因为它具备较高的性能和丰富的硬件接口。

2.3 单片机的工作原理在电子密码锁中,单片机负责控制输入输出,监测输入密码和验证密码的正确性,并控制相关执行机构(如电磁锁)的开关。

单片机通过与其他硬件组件的协作,完成电子密码锁的功能。

第三章加密算法设计与实现3.1 加密算法的选择在电子密码锁中,密码的安全性是至关重要的。

本文选用了常见的对称加密算法AES(Advanced Encryption Standard)作为主要的密码算法。

3.2 加密算法的实现本文首先对AES算法进行介绍,并实现其在单片机上的加密核心代码。

为了提高加密强度,我们还设计了一些额外的安全增强措施,例如密码复杂性等。

第四章硬件电路设计与组装4.1 硬件电路的整体设计电子密码锁的硬件电路包括输入接口、输出接口、显示器、电池管理等模块,本文将对每个模块进行详细的设计。

4.2 输入接口设计输入接口是与用户交互的重要组成部分,本文采用了矩阵键盘作为密码输入装置,并通过电平转换电路将其与单片机相连。

4.3 输出接口设计输出接口主要用于显示密码结果和控制外部执行机构,例如LCD显示器和电磁锁等。

基于单片机的电子密码锁

基于单片机的电子密码锁

基于单片机的电子密码锁第一章:引言电子密码锁是随着科技的不断进步,应用于各个领域的一种新型门禁系统。

相较于传统的机械锁具,电子密码锁具有更高的安全性与便捷性。

而基于单片机的电子密码锁,则是通过单片机作为核心控制器,通过输入正确的密码才能进行开锁操作。

本文旨在介绍基于单片机的电子密码锁的原理、设计和实现过程。

第二章:电子密码锁的工作原理2.1 单片机简介单片机是一种集成了微处理器、存储器和各种输入输出接口于一体的微型计算机系统。

它具有体积小、功耗低、性能稳定等特点,适用于各种电子设备的控制系统。

2.2 电子密码锁的组成部分基于单片机的电子密码锁由输入模块、控制模块、显示模块和输出模块组成。

输入模块用于输入密码,控制模块用于验证密码的正确性和执行开锁指令,显示模块用于显示相关信息,输出模块用于控制锁的状态。

2.3 电子密码锁的工作原理当用户输入密码时,控制模块将用户输入的密码与预设密码进行比较。

如果输入的密码正确,则控制模块发送开锁指令,输出模块解除锁的限制,用户可以开启门。

否则,控制模块继续等待用户输入密码。

第三章:电子密码锁的设计步骤3.1 系统需求分析根据实际应用需求,确定电子密码锁系统的功能、性能和外观设计等方面的要求。

3.2 硬件设计根据系统需求,设计硬件电路,包括输入模块、控制模块、显示模块和输出模块等。

3.3 软件设计基于单片机的电子密码锁需要编写适用的软件程序。

根据密码验证算法,编写程序实现密码的比较和开锁指令的发送。

3.4 电子密码锁的制作流程根据硬件设计和软件设计的结果,进行电子密码锁的组装和制作。

3.5 电子密码锁的测试与调试对制作完成的电子密码锁进行测试,包括考虑用户输入的密码是否正确、开锁是否正常、显示是否准确等方面的问题。

第四章:电子密码锁的功能与特点4.1 密码设置与管理用户可以根据需要设置密码,并进行密码的管理,包括密码的增、删、改等功能。

4.2 多种开锁方式电子密码锁可以支持多种开锁方式,例如密码开锁、指纹识别、刷卡开锁等。

基于单片机的电子密码锁设计与实现.

基于单片机的电子密码锁设计与实现.

河南理工大学万方科技学院课程设计报告2015- 2016学年第一学期课程名称单片机原理及应用设计题目电子密码锁设计学生姓名杨会毫学号 1516353019专业班级计算机15升指导教师苏百顺2016 年1 月5 日摘要近年来,随着改革开放的深入发展,电子电器的飞速发展.人民的生活水平有了很大提高。

各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。

然而不法分子也是越来越多,原因在于大部分人防盗意识还不够强,造成偷盗现象屡见不鲜。

越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧.因此,出于安全方便等方面的需求,电子密码锁相继问世。

本设计是以单片机AT89S51为主控芯片,并结合外围液晶显示LCD1602、存储芯片AT24C02、红外遥控HS0038,以及键盘输入、复位、电源等电路组合而成。

系统能够完成开锁、报警、修改密码等基本功能,还能够通过红外来控制单片机的开锁,以及掉电储存密码的功能。

整个设计在Keil开发环境下,用C语言编写主控芯片的控制程序来实现具有多功能的电子密码锁。

关键词:密码锁AT89S51 储存显示红外目录摘要 (I)引言 (1)1 概述 (2)1。

1 课题背景和意义 (2)1.2电子密码锁的发展趋势 (2)2 系统总体设计思路 (3)2。

1 系统设计要求 (3)2。

2系统设计方案 (3)3 系统硬件设计与实现 (4)3.1主控芯片AT89S51 (4)3.2 存储模块AT24C02 (6)3.3红外模块HS0038 (9)3.4 显示模块LCD1602 (10)3。

5 电源电路模块 (11)3.6 键盘输入模块 (12)3。

7 报警电路 (13)3。

8 开锁电路 (13)3。

9 复位电路 (14)3.10串行通信电路 (14)3。

11 系统整体原理图 (16)4系统软件设计 (17)4.1 主程序设计 (17)4。

2键值判断设计 (18)4.3开锁设计 (19)4。

4密码修改设计 (20)4.5 红外遥控设计 (23)5 仿真设计 (24)5。

毕业设计论文_基于单片机的电子密码锁设计

毕业设计论文_基于单片机的电子密码锁设计

毕业设计论文基于单片机的电子密码锁设计目录1. 引言 (1)1.1课题背景和意义 (1)1.2 电子密码锁发展趋势 (1)2.总体设计方案 (1)2.1 电子密码锁设计的具体要求 (1)2.2总体设计方案 (2)2.3系统总体设计原理 (3)3.电子密码锁的硬件设计 (4)3.1 主控芯片STC89C52 (4)3.2存储电路 (5)3.3 LCD显示模块 (6)3.4 单片机最小系统 (7)3.5 报警电路 (8)3.6 开锁电路 (8)3.7 键盘输入模块 (9)4.电子密码锁的软件设计 (9)4.1 主程序 (9)4.2 按键软件设计 (10)4.3密码设置软件设计 (11)4.4 开锁软件设计 (12)5. 调试与实现 (13)5.1 软件调试 (13)5.2 Proteus仿真 (14)5.3 Protel99 SE 电路设计 (15)5.4 硬件调试 (16)6.结论 (19)参考文献 (21)1. 引言1.1课题背景和意义随着电子技术和计算机技术的飞速发展,单片机性能不断完善,性能价格比显著提高,技术日趋完善。

由于单片机具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低、控制功能强及运算速度快等特点,因而在国民经济建设、军事及家用电器等各个领域均得到了广泛的应用。

本设计利用单片机及附加电子元器件实现数据采集和控制算法,来完成某一实际功能,检验并提高同学对整体电路设计和把握能力,了解单片机系统设计流程,以及电路板的实际制作和调试能力。

同时也加强对数字电路、单片机和微机原理等课程知识的实际应用能力,也为同类产品的进一步发展奠定理论和实践基础。

随着人们生活水平的提高和安全意识的加强,对安全的要求也就越来越高。

锁自古以来就是把守护门的铁将军,人们对它要求甚高,既要安全可靠的防盗,又要使用方便,这也是制锁者长期以来研制的主题。

随着电子技术的发展,各类电子产品应运而生,电子密码锁就是其中之一。

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。

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河南理工大学万方科技学院课程设计报告2015— 2016学年第一学期课程名称单片机原理及应用设计题目电子密码锁设计学生姓名杨会毫学号 **********专业班级计算机15升指导教师苏百顺2016 年 1 月 5 日摘要近年来,随着改革开放的深入发展,电子电器的飞速发展。

人民的生活水平有了很大提高。

各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。

然而不法分子也是越来越多,原因在于大部分人防盗意识还不够强,造成偷盗现象屡见不鲜。

越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。

因此,出于安全方便等方面的需求,电子密码锁相继问世。

本设计是以单片机AT89S51为主控芯片,并结合外围液晶显示LCD1602、存储芯片AT24C02、红外遥控HS0038,以及键盘输入、复位、电源等电路组合而成。

系统能够完成开锁、报警、修改密码等基本功能,还能够通过红外来控制单片机的开锁,以及掉电储存密码的功能。

整个设计在Keil开发环境下,用C语言编写主控芯片的控制程序来实现具有多功能的电子密码锁。

关键词:密码锁 AT89S51 储存显示红外目录摘要 (I)引言 (1)1 概述 (2)1.1 课题背景和意义 (2)1.2电子密码锁的发展趋势 (2)2 系统总体设计思路 (3)2.1 系统设计要求 (3)2.2系统设计方案 (3)3 系统硬件设计与实现 (4)3.1主控芯片AT89S51 (4)3.2 存储模块AT24C02 (6)3.3红外模块HS0038 (9)3.4 显示模块LCD1602 (10)3.5 电源电路模块 (11)3.6 键盘输入模块 (12)3.7 报警电路 (13)3.8 开锁电路 (13)3.9 复位电路 (14)3.10串行通信电路 (14)3.11 系统整体原理图 (16)4系统软件设计 (17)4.1 主程序设计 (17)4.2键值判断设计 (18)4.3开锁设计 (19)4.4密码修改设计 (20)4.5 红外遥控设计 (23)5 仿真设计 (24)5.1 Protues仿真软件概述 (24)5.2 Protues与Keil的连调 (25)5.3 Protues与Keil的连调的仿真结果 (26)5.4问题及解决办法 (27)结论 (28)参考文献 (29)引言随着新技术的不断开发与应用,近年来单片机发展十分迅速,一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起,单片机的应用已经渗透到冶金、电力、建材、化工、机械、石油、食品等各个行业。

单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人们带来的方便也是不可否认的其中单片机控制就是一个典型的例子。

MCS-51系列单片机应用广泛,是学习单片机技术较好的系统平台,同时也是单片机微型计算机应用系统开发的一个重要系列。

目前,单片机原理与应用教材大都采用汇编语言讲解和设计程序实例,但汇编语言学习困难。

在实际应用系统开发调试中,特别是开发比较复杂的应用系统时,为了提高开发效率和使程序便于移植,现在多用C语言。

在信息产业飞速发展的今天,我们生活中必不可需的设备都向着小型化、便携化、智能化、自动化的方向发展。

所以电子密码锁随着快节奏的生活应运而生。

在我国六七十年代还是传统的一把钥匙配一把锁,不管是单位还是个人每天都要认真检查是否锁上了门,而且钥匙还不能随便乱放,一旦不小心忘记放在哪里很可能就打不开门了。

传统的锁也相当的不安全,会有一些不法分子想尽办法打开你的房锁去偷盗东西。

电子密码锁的产生使得这些问题都不再是问题,我们只需简单的记住四位密码即可。

1 概述1.1 课题背景和意义人们从前使用的锁不但不方便,而且安全系数也比较低。

随着社会的进步和人们生活水平的提高,老式的锁已经跟不上人们的要求,况且人们对防盗的要求越来越高,特别是对使用的便捷性也有了更高的需求。

因此近几年一种新型的电子密码锁应运而生,受到了人们的青睐。

有报警功能的密码锁这时正为人们解决了不少问题。

但是市场上的密码锁大部分都是用于一些大公司财政机构、价格高昂,一般人们难以接受。

如果再设计和生产一种价格低廉、性能灵敏可靠的密码锁,必将在防盗和保证财政安全方面发挥更加有效的作用。

密码锁是现代生活中经常用到的工具之一,广泛应用于保险柜、房门、宾馆、车库等。

电子密码锁克服了机械式密码锁量少、安全性能差的缺点,特别是使用单片机控制的智能电子密码锁,不但功能全,而且具有更高的安全性和可靠性。

并且电子密码锁只需记住一组密码,无需携带钥匙,免除了人们携带钥匙的烦恼,被越来越多的人所喜欢。

随着我国第三产业的飞速发展,电子密码锁会在不久的将来得到广泛的应用,方便社会和个人。

1.2电子密码锁的发展趋势20世纪80年代后,随着电子锁专用集成电路的出现,电子锁的体积缩小,同时可靠性提高,成本也相对提高,所以只适合使用在安全性要求较高的场合,且需要有电源提供能量,使用还局限在一定范围,难以普及,所以对密码锁的研究一直没有明显进展。

到了90年代,美国、意大利、德国、日本、加拿大、韩国以及我国的台湾、香港等地的微电子技术的进步和通信技术的发展为密码锁提供了技术上的支持,从而推动密码锁走向实际应用的阶段。

目前,在西方国家,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智能门禁系统中,使之更加安全更加可靠实现大门的管理。

我国于90年代初期开始对密码锁进行初步的探索。

到目前为止,随着电子技术和信息技术的发展,电子密码锁的技术领域已发展的十分成熟。

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。

在其他技术领域还有遥控式电子密码锁以及卡片式密码锁等。

2 系统总体设计思路2.1 系统设计要求单片机密码锁主要内容:用户可以自由设定密码、具有报警提示功能、可设置万用密码、具有掉电存储密码功能。

2.2系统设计方案本系统采用以单片机为核心元件的控制方案。

由于单片机种类繁多,各种型号都有其一定的应用环境,因此在选用时要多加比较,合理选择,以获得最佳的性价比。

一般来说在选取单片机时从下面几个方面考虑:性能、存储器、运行速度、I/O口、定时/计数器、串行接口、模拟电路功能、工作电压、功耗、封装形式、抗干扰性、保密性,除了以上的一些方面外,还有一些最基本的条件,比如:中断源的数量和优先级、工作温度范围、有没有低电压检测功能、单片机内有无时钟振荡器、有无上电复位功能等。

在开发过程中还要考虑开发工具、编程器、开发成本、开发人员的适应性、技术支持和服务等因素。

基于以上因素本设计选用单片机AT89S51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显示器用于显示作用。

其原理如下图1所示。

图1单片机控制方案3 系统硬件设计与实现3.1主控芯片AT89S51在本设计中选用 ATMEL 公司的 AT89S51单片机作为主控芯片。

它是一款低功耗,AT89S51就是一款广泛应用的,高性能CMOS 8位单片机,由于系统控制方案简单,数据量也不大,考虑到电路的简单和成本等因素,因此在本设计中选用 ATMEL 公司的 AT89S51单片机作为主控芯片。

主控模块采用单片机最小系统是由于 AT89S51芯片内含有8 B的 E2PROM ,无需外扩存储器,电路简单可靠,其时钟频率为 0~24 MHz,并且价格低廉,批量价在 10元以内。

AT89S51是一款功能强大的微型计算机,它可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比。

单片机的最小系统是由复位电路、时钟电路和电源组成。

复位操作有上电自动复位、按键复位和外部脉冲复位3种方法。

本文采用的是上电复位它是通过系统外部的复位电路来实现的。

根据电路原理可知电容两极板间的电压不能突变当单片机电源接通电源的瞬间单片机的9管脚会产生一个阶跃信号,所以RTS端维持高电平由于这个充电时间远远大于1ms,一般就可以实现对单片机的上电自动复位,即接通电源就完成了系统的初始化。

初始化是为了让单片机从地址0000H开始执行, 除此之外单片机要想正常工作还必须有时钟电路,时钟电路是产生时序的基础,单片机每执行一条指令都是建立在时序电路上的,为了能保证单片机执行指令的同步,电路就要在唯一的时钟信号控制下按时序的先后进行工作。

它分为内部时钟电路和外部时钟电路。

本文采用的是内部时钟电路,在MCS—51单片机的内部有一个高增益的反向放大器,其输入端为引脚XTAL1,输出端为XTAL2,只要在外部接上两个电容和一个晶振,就能够成一个稳定的自激振荡器。

这里主要看一下电容和晶振的选择,晶振的大小与单片机的振荡频率有关,电容的大小影响着振荡器振荡的稳定性和起振的快速性,通常选择10~30pF的瓷片电容。

本系统电容选择为33pF,晶振为12MHz之所以选择这一频率的晶振是为了在进行单片机与电脑进行串口通信时容易产生和电脑时钟同步的波特率,另外在设计电路时,晶振和电容应尽可能的靠近芯片,这样可以提高系统的抗干扰能力,电源部分,电源与地之间可以接一个0.1uF的电容,它用来滤除电源的纹波,使单片机稳定工作,单片机最小系统如图3-1所示。

图3-1 单片机最小系统单片机引脚说明:VCC:电源电压输入端。

GND:电源地。

P0口:P0口是一个8位漏极开路双向I/O端口,每个引脚可以吸收8TTL 门电流。

P0口当作数据输出时需要加上拉电阻,当P0口的I/O口被写“1”后,被定义为高阻抗输入状态。

P0可以用于外部程序数据存储器,P0口可以是地址的低八位以及数据输出口。

P1口:P1口是一个8位双向的I/O端口单片机内部加上了上拉电阻的端口,P1口缓冲器可接收的4TTL栅极电流输出。

P1口的I/O口被写“1”后,内部上拉的是高的,可以作为输入,P1口外部下拉低时输出电流,这是因为有内部上拉的缘故。

P2口:P2口是一个8位双向的I/O端口单片机内部加上了上拉电阻的端口,P2口缓冲器可接收的4TTL栅极电流输出。

当P2口的I/O口被写“1”后,内部上拉的是高的,可以作为输入,P2口外部下拉低时输出电流,这是因为有内部上拉的缘故。

当P2口用于外部程序存储器或外部数据存储器时P2口是地址高八位输出。

P3口:P3口是一个8位双向的I/O端口单片机内部加上了上拉电阻的端口,P3口缓冲器可接收的4TTL栅极电流输出。

P3口的I/O口被写“1”后,内部上拉的是高的,可以作为输入,P3口外部下拉低时输出电流,这是因为有内部上拉的缘故。

P3口除了普通I/O口功能,还有其第二功能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(T0定时器的外部计数输入)P3.5 T1(T1定时器的外部计数输入)P3.6 /WR(外部数据存储器的写选通)P3.7 /RD(外部数据存储器的读选通)RST:复位引脚高电平时MCU复位,复位信号输入端口,当MCU要复位时,给与此引脚高电平,高电平持续时间是不少于两个机器周期的时间。

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