单片机课程毕业设计论文密码锁.doc

内容摘要：本系统由单片机系统、矩阵键盘、LCD显示和报警系统组成。系统能完成开锁、超次锁定、管理员解密、修改用户密码基本的密码锁的功能。除上述基本的密码锁功能外，还具有。。。等功能，依据实际的情况还可以添加。。功能。 索引关键字：单片机AT89S51；……………………………………………………………………………2 1.2 单片机系统方案…………………………………………………………………………2 1.3 方案选择…………………………………………………………………………………4 第二章 硬件设计及电路图 2.1 硬件功能框图……………………………………………………………………………4 2.2 电路部分原理图 ……………………………………………………………………4-7 第三章 软件设计及程序清单 3.1 软件流程图 ……………………………………………………………………………7 3.2 程序清单 ……………………………………………………………………………25 第四章 实物制作及调试说明 4.1电路装配图 ……………………………………………………………………………25 4.2 电路3D图 ……………………………………………………………………………26 第五章 使用说明书 5.1六位密码锁使用说明……………………………………………………………………27 第六章 结束语 6.1心得体会 ………………………………………………………………………………27 第七章 附录 7.1原件清单 ………………………………………………………………………………29 第八章 参考文献 第一章、方案论证与比较 1.1数字电路控制方案 方案一：采用数字电路控制。其原理方框图如图1－1所示。 图1－1 数字密码锁电路方案 方案说明： 采用数字密码锁电路的好处就是设计简单。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40秒（一般情况下，用户不会超过40秒，若用户觉得不便，还可以修改）电路将报警80秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘5分钟，防止他人的非法操作。 电路由两大部分组成：密码锁电路和备用电源(UPS)，其中设置UPS电源是为了防止因为停电造成的密码锁电路失效，使用户免遭麻烦。 密码锁电路包含：键盘输入、密码修改、密码检测、开锁电路、执行电路、报警电路、键盘输入次数锁定电路。 1.2单片机系统方案 方案二：采用一种是用以AT89S51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IO端口，及其控制的准确性，不但能实现基本的密码锁功能，还能添加调电存储、声光提示甚至添加遥控控制功能。其原理如图1－2和1-3所示。 图1－2单片机控制方案 图1-3单片机控制方案原理框图 1.3方案选择 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。 第二章、硬件设计及电路图 2.1硬件功能框图 硬件部分的总体框图如图2-1所示。 图2-1 密码锁硬件构成框图 2.2部分电路原理图 2.2.1单片机模块电路部分 以AT89S51单片机为控制核心。电路原理图如图2-2所示。为了制作单面板提高布通率，单独做板，利用排针通过数据线与外界其它板连接；另外为了提高电源稳定性这里增加了电源稳定电路。 图2-2单片机模块电路原理图 2.2.2液晶显示部分 单片机系统的输出显示部分，选用1602LCD16脚带背光基控制器为HD44780显示容量:16×2个字符 芯片工作电压:4.5—5.5V 工作电流:2.0mA(5.0V) 模块最佳工作电压:5.0V 字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。 图2-3显示原理图 2.2.3按键部分 按键作为单片机系统人机交换的输入部分有独立式按键和行列式按键之分。独立式按键就是一个按键占用单片机的一个I/O口，在程序中就可以通过对相应I/O口的电平状态的检测来判断按键是否按下。独立式按键的程序简单，但是一个按键需要占用一个I/O口。因此在需要按键数量多，I/O口资源紧张的情况下，通常使用行列式键盘（也叫矩阵键盘）。行列式键盘通过对行线和列线的电平状态的组合来判断哪个键被按下，它的程序相对复杂。由于本系统需要的按键数量多，因此采用4×4的行列式按键。在单片机的P1口连接一个4×4的行列式