毕业设计：基于单片机的电子密码锁的设计2012-.doc

硬件设计 基于单片机的电子密码锁的设计 PAGE 26 PAGE 27 1 引 言 随着社会物质财富的日益增长，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，而锁自古以来就是把守门户的铁将军,人们对它要求甚高,即要安全可靠地防盗,又要使用方便。目前普遍使用的机械锁结构简单、使用方便、价格便宜。但在使用过程中暴露了很多缺点：1.机械锁是靠金属制成的钥匙上的不同齿形与锁芯的配合来工作的。所以很多钥匙可以互开,必威体育官网网址性差，安全性低。2.钥匙一旦丢失，无论谁捡到都可以将锁打开。3.机械锁的材料大多为黄铜，质地较软容易损坏。4.机械锁钥匙易于复制，不适于诸如宾馆等公共场所使用。所以机械锁已难以满足当前社锁会和人们的要求。出于安全、方便的需要。随着人们生活水平的提高，电子密码防盗作为防盗卫士的作用日趋重要。电子密码锁用密码代替钥匙，不但省去了佩戴钥匙的烦恼，也从根本上解决了普通门锁必威体育官网网址性差的缺点。如果采用6位密码，则密码组合可达到，每增加1位，密码组合就增加10倍。从而提高了密码锁的安全系数。 密码锁被广泛应用保险柜、保险箱、文件柜、防磁防火柜、防盗门、银库门、仓库门、车门、民用门等。目前市场上普遍所见的电子密码锁的密码很容易被窥探和多次试探，而丢失密码，使密码锁失去其安全性。该电子密码锁利用单片机作为主控核心，单片机（AT89S51）所具有的特殊功能使得电子密码锁的必威体育官网网址性能大大加强，这样就可以有效的防止多次试探密码的可能性。随着单片机和其它智能芯片的进一步开发防盗锁将实现智能化，这将是锁的安全性能大大提高。本系统实现密码一次输入的提示功能，若密码输入不正确将发出“嘀嘀”的报警声，引起他人警觉。同时可添加外围设备实现远程报警（如添加继电器一类设备可以连接到主人的电话上，是主人知道家里有人非法操作，及时报警）。若密码输入正确将发出“叮咚”的门铃声。本系统使用的单片机所具有强大的功能能够实现智能控制用来完成密码的输入、判断和比较从而执行相应的开锁显示或报警等功能。[2] 2 硬件设计 本系统硬件设计由单片机（AT89S51）部分、4×4行列式键盘部分、四联七段共阴数码管部分、报警器部分4个部分所组成。 2.1 单片机部分 主控器件是单片机，AT89S51是一个低功耗、高性能CMOS 8位单片机，片内含4k字节的可系统编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。它集Flash程序存储器既可在线编程(ISP)也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中。 2.1.1 AT89S51功能介绍 AT89S51主要性能参数：与MCS—51产品指令系统完全兼容，4k字节在系统编程(ISP)Flash闪速存储器，1000次檫写周期，4.0-5.5V的工作电压范围，全静态工作模式：0Hz—33MHz,三级程序加密锁，128k字节的随机存取数据存储器（RAM），32个可编程I/O口线，6个中断源，全双工串行UART通信，低功耗空闲和掉电模式，中断可从空闲模式唤醒系统，掉电标志和快速编程特性，灵活的在系统编程，2个16位可编程定时计数器，看门狗（WDT）电路及双数据指针。AT89S51芯片引脚排列如图1所示: 图  SEQ 图表 \* ARABIC 1 AT89S51引脚图 2.1.2 AT89S51管脚功能说明 ① VCC：供电电压，GND：接地。 ② P0口：P0口为一组8位漏级开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。作为输入口用时，每位能驱动8个TTL逻辑门电路，当P1口的管脚第一次写“1”时，可作为高阻抗输入端用。 在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。 本系统中把 “单片机系统”区域中的P0.0端口用导线连接到报警器上，用来提示密码输入的正确或错误并发出相应的声音。 ③ P1口：P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1口的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。P1口管脚写入“1”后，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流。在FLASH编程和校验时，P1口作为低8位地址接收。 P1口部分端口的第二功能如图表2所示： 端口引脚第二功能P1.5MOSI(用于ISP编程)P1.6MISO(用于ISP编程)P1.7SCK(用于ISP编程) 图表2 P2口功能 本系统中把“单片机系统”区域中的P1.0—P1.7用导线连接到数码管显示器的一