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《基于AVRmega16单片机的电子密码锁》制作报告
《信息安全系统设计基础》制作
基于AVRmega16单片机的电子密码锁
所属系部: 通信工程系
所属班级: 1331
2015年 12 月 23 日
小组成员
——负责硬件调试和部分代码汇总,负责PPT
电子密码锁系统的现实意义,实现目标以及实现功能
2.1、现实意义
在日常的生活和工作中, 一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。使用传统的机械式钥匙开锁需携带多把钥匙, 且钥匙易丢失,安全性即大打折扣。随着科学技术的不断发展。为满足人们对锁的使用要求,增加其安全性,用密码代替钥匙的密码锁应运而生。电子密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。
2.2、实现目标
本设计旨在进一步掌握AVR单片机理论知识,理解嵌入式单片机系统的硬软件设计,加强对实际应用系统设计的能力。通过本设计的学习,使我掌握单片机程序设计和微机接口应用的基本方法,并能综合运用本科阶段所学软、硬件知识分析实际问题,为单片机应用和开发打下良好的基础。
2.3、实现功能
2.3.1 LCD显示屏(显示输出的内容)
由1602LCD实现显示输入字符。首先初始化lcd,在屏幕上显示password,正确输入后显示welcome,并提示是否进行修改。
2.3.2 4*4矩阵键盘(输入数字,执行清除,确认,修改密码操作)
4*4矩阵键盘是一种在键盘中按键数量较多时,为了减少I/O口的占用,通常将按键排列成矩阵形式。在矩阵式键盘中,每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通,而是通过一个按键加以连接。这样,一个端口(如P1口)就可以构成4*4=16个按键30秒钟。
2.3.4 EEPRPM(存储密码)
用来存储密密码,EEPROM 数据存储器,它是作为一个独立的数据空间而存在的,可以按字节读写。EEPROM 的寿命至少为100,000 次擦除周期。EEPROM 的访问由地址寄存器、数据寄存器和控制寄存器决定。
电子密码锁系统的总体设计方案
单片机是单片微型机的简称,故又称为微控制器MCU(Micro Control Unit)。通常由单块集成电路芯片组成,内部包含有计算机的基本功能部件:中央处理器CPU,存储器和I/O接口电路等。因此,单片机只要和适当的软件及外部设备相结合,便可成为一个单片机控制系统。单片机广泛用于智能产品,智能仪表,测控技术,智能接口等,具有操作简单,实用方便,价格便宜等优点,而其中ATMEGA16是单片机中典型的代表,应用于各种控制领域。从设计的实用性,方便性和成本出发,选择了以ATMEGA16单片机作为中央处理单元进行电子密码锁的设计。
3.1 显示
当按下一个数字键时,需要显示按下的数字,实验初期采用的是数码管,但是由于数码管需要占用过多引脚,最后采用lcd显示,难点在于lcd的设置较为复杂。
3.2 密码存储
电子锁,需要一定的必威体育官网网址性能,若果将密码存在FLASH中,则还需要另算空间,防止代码遇到问题,所以将密码存入eeprom中。确必威体育官网网址码更新。
3.3 矩阵键盘输入
4x4矩阵键盘由8个引脚控制,比起独立键盘,设定更为复杂
3.4蜂鸣器
由蜂鸣器组成。当密码输入正确时,会有正确的提示音效。若密码输入三次错误,则蜂鸣器发出报警声提示,同时键盘锁定30秒钟。
硬件类
硬件的组成框图如下:
主要用到的硬件:ATMEGA16 LCD液晶显示屏 编码键盘
硬件分配:
3.1.1、PORTB、PORTD口:做为输出口,控制LCD液晶显示屏显示数据的结果。
PORTA口:做为输入口,与键盘连接,实现数据的输入。
3.1.3 LCD液晶显示屏显示输出。
3.1.4 PORTC口,蜂鸣器
3.2、软件类
电子密码锁的程序主要包括以下功能模块:
3.2.1、4*4矩阵键盘输入模块,eeprom读出读入、各种蜂鸣器音效模块等部分;
3.2.2、基于LCD液晶显示屏的显示模块;
3.2.3、主模块,为系统的初始化。
四系统的原理图和系统流程图
4.1系统的硬件原理图如下
4.2、电子密码锁的软件流程图
.2.1、主函数流程图
4.2.2、键盘流程图
五实验总结
Lcd显示屏上只显示一排方块,后来发现开发板上有个可调电阻。
总之,这次实验遇到了很多问题,但最终都被一一解决了,这也让我们明白了,实践和理论有多大的差别,做个小东西都这样,还别说大的嵌入式开发项目了。
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