学位论文--基于单片机语音智能密码锁设计.doc

一、设计任务及要求： 设计任务： 设计一个具有设置数字密码任设、存储、画面显示、语言播报以及具有报警功能的密码锁。 要 求： 1．密码由六位数字组成，可以由用户自定义设置。 2．密码锁具有语言播报和状态显示功能。 3．一次性只允许三次密码输入操作，支持密码修改。 4．具有报警功能。 指导教师签名 201年 月 日 二、指导教师评语： 指导教师签名 ： 201年 月 日 三、成绩 验收盖章 201年 月 日 目录 目录 3 1 设计目的 1 2 设计的主要内容和要求 1 3 整体设计方案 1 4硬件电路设计 2 4.1 系统总电路的设计 2 4.2 5V直流稳压电源模块 3 4.3 控制电路的设计 4 4.4 语音模块电路的设计 4 4.5 信号输入电路的设计 5 4.6 密码储存电路的设计 6 4.7 LCD显示电路的设计 7 4.8 继电器模拟锁模块及蜂鸣器报警模块 7 5软件程序设计 8 6 系统仿真 14 6.1 系统仿真环境及参数设置 14 6.2系统仿真结果及其分析 14 7使用说明 19 8 设计总结 19 参考文献 20 附件 21 语音智能密码锁的设计 1 设计目的 本文所设计的智能密码锁系统是以89C52为中心控制器、4*4键盘采集输入信号、用24C04芯片对设定的密码进行保存，同时设有SX6288组成的语音模块，通过LCD、LED灯以及语音模块直观的显示密码锁所处状态。用户可以自定义设置六位的数字密码，并有三次输入密码的机会，当密码输入错误时密码锁将会发出报警声，当三次输入密码错误时，密码锁将进行键盘锁定一段时间。 2 设计的主要内容和要求 LCD能够及时显示密码锁的状态信息。 语音模块能够播报密码锁状态。 能够设定初始密码，支持密码修改。 能够快速、准确的采集键盘上的输入信息。 用24C04芯片进行设定密码和保存。 当密码输入错误时，系统自行报警，并在连续输入超过三次密码错误时， 将对键盘锁定一段时间。 设计一个5V的稳定电源，给系统供电。 8）系统自定义强，工作稳定、安全。 3 整体设计方案 图1 智能密码锁系统框图 本系统分为写初始密码和密码锁工作两部分。 1） 写密码部分：开始时LCD显示初始化状态，进键盘扫描，当按下C键后，可以自定义设定六位的密码，当按下D键时，LCD显示所设密码。 2） 密码锁工作部部分：开始时LCD显示初始状态，锁处于关的状态，红色LED亮，等待键盘扫描。按下A键后，蜂鸣器响三声，LCD显示请输入密码提示进入开锁进程，此时有三次输入密码机会。若输入密码正确，将有蜂鸣器将会响四声，LCD显示锁已打开，红色LED灭、绿色LED亮四种方式提示成功开锁，此时，锁处于已开锁状态。之后若按下E键系统将会进入初始状态；如果此时按下B键，系统将会进入重设密码进程，可以自定义重设六位的数字密码，设定后按下E键，系统进入初始状态。若输入密码错误，蜂鸣器将会发出报警声，连续三次输入错误密码，系统将会对键盘锁定一段时间，按下E键后，系统进入读密码初始状态。 4硬件电路设计 4.1 系统总电路的设计 本系统原理图如图4.1所示 图4.1 系统电路原理图 在设计本系统硬件时，主要有以下电路模块： +5V直流稳压电源模块； 系统硬件将采用AT89C52单片机为控制部分； SX6288中文语音合成播报模块； 以4*4矩阵键盘为信号输入模块； 采用24C04芯片作为保存密码模块； LCD显示电路模块； 继电器模拟锁模块及蜂鸣器报警模块。 4.2 直流稳压电源模块 系统5V直流电源图4.2电路供电，它的工作过程如下：220V市电经过变压器降压为9V，经电容滤波变为平滑的10.8V电压，最后经过7805三端稳压器电路降压，再滤波最终得到5V的直流电源。从而保证芯片在正常电压范围内工作，保证了整个电路的正常工作。 图4.2 直流稳压电源电路原理图 4.3 控制电路的设计 本设计系统采用AT89C52单片机作为总控制电路，如图4.所示。本单片机具有40个引脚，6个中断源，20个I/O接口。本设计以P0以及P2、P3端口作为信号输出口，P1端口作为信号采