基于C51单片机的电子密码锁课程设计.doc

10/11学年第二学期 《单片机控制系统设计与调试》 课程设计任务书 指导教师： 班级： 地点：机房、单片机实验室 课程设计题目：密码锁的设计 课程设计目的 课程设计内容（包括技术指标） 时间安排 布置任务、查资料 天硬件设计 3天硬件 4．软件设计 3天 完成设计报告 天基本要求 画出； 画出图编写程序； 完成系统调试； 提交设计报告，用A4打印。  目 录 1 课程设计题目 1 2 课程设计目的及意义 1 3 系统方案设计及确定 2 3.1 系统方案的提出 2 3.2 方案比较及确定 3 4 系统硬件设计 4 4.1 STC89C52最小系统设计 4 4.1.1时钟电路设计 4 4.1.2复位电路设计 5 4.2 键盘、显示电路硬件设计 6 4.2.1键盘电路硬件设计 6 4.2.2显示电路硬件设计 6 4.3 继电器驱动电路及报警电路设计 8 4.3.1 固态继电器简介 8 4.3.2 固态继电器驱动电路设计 9 4.3.3 报警提示电路 10 5 系统软件设计 10 5.1 主程序模块 12 5.2 密码比较判断模块 12 5.3 键盘扫描模块 12 5.4 修改密码模块 13 5.5 数码管液晶显示模块 14 6 系统调试 15 7 总结 16 参考文献 17 附录一 18 附录二 24 1 课程设计题目：密码锁 利用单片机STC89C52设计一个密码锁，能够使用数码管显示器来显示密码输入的相关信息，通过10位数字按键（0~9）设置4位数字（0~9）密码，2位功能按键A(输入校验密码并验证密码)和B (设置新密码)，利用继电器模拟电子门锁作出是否开门以及报警等反应。 2 课程设计目的及意义 在单片机向着大容量、多功能、高性能、高速度、低电压、低功耗及外围电路内装化的方向发展的时代，选择一种性价比最优的芯片显得尤为重要。 在本次课程设计中，程序编写可选汇编和C语言。而汇编效率高，对硬件的可操控性更强，体积小，但不易维护，可移植性很差；C语言效率比较低，硬件可操控性比较差，目标代码体积大，但容易维护，可移植性很好。该系统用C语言编写程序，与汇编语言相比具有更好的移植性和可读性，便于修改和增减功能，故本次课程设计我选择了C语言。 通过对此次设计的理解和掌握，使我受益很多： 1、熟悉掌握单片机的结构及工作原理，锻炼独立设计、制作和调试单片机应用系统的软硬件开发的过程和方法。 2、通过MCS-51单片机应用系统的设计与编程应用，将理论知识和实际应用结合起来，加深对电子电路、电子元器件、印刷电路板等方面的知识，提高在软件编程、排错调试、焊接技术、相关设备的使用技能。掌握单片机的接口及外围设备的特性，使用和控制方法。为以后设计和实现单片机应用系统打下良好的基础。 3、通过密码锁的设计将所学知识融会贯通，锻炼独立设计、制作和调试单片机应用系统的能力，领会单片机应用系统的软件、硬件调试方法和习题研制开发过程，为进一步的动手实践活动打下一定的基础。 4、这次课程设计时我翻阅了很多资料例如张毅刚主编的《单片机原理及应用》、高峰编的《单片微型计算机原理与接口技术》 图1 单片机控制密码锁的系统原理框图 方案二：以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路控制方案，如图2。 3.2 方案比较及确定 由于利用单片机灵活的编程设计和强大的I/O端口，及其控制的准确性，不但能实现基本的密码锁功能，还可以增添掉电存储、声光提示等功能，故选用方案一。 CPU的选择 STC89C52系列单片机,高速、低功耗、新增在系统／在应用可编程(ISP,IAP)功能,使不具有E2PROM的单片机具有了E2PROM的功能,可以在线对现场历史数据的存储功能,适用于一些需经常改变数据的应用产品(如计费器、门禁系统等)及需远距离改变设备参数的产品(遥控设备等)。采用STC89C52单片机设计的电子密码锁,利用内部E2PROM资源,不需要外接程序存储器就能完成修改密码等多种功能,并且必威体育官网网址性高、成本低、简单易行,符合住宅、部门办公安全要求。 图3 密码锁开锁电路原理图 4.1 STC89C52最小系统设计 单片机最小系统包括CPU、时钟电路和复位电路等三部分。下面则分别介绍这三部分的选取。 4.1.1时钟电路设计 时钟电路用于产生单片机工作时所必需的时钟控制信号，常用的时钟电路有内部时钟方式和外部时钟方式。内部时钟方式电路外接两个电容和一个晶振，根据振荡频率要求的不同选用不同阻值的电容和晶振。时钟电路中的晶振震荡频率范围通常是1.2MHz～12MHz，AT89S51常选择6MHz