基于51单片机的密码锁设计讲解.doc

基于单片机的密码锁设计 1 引言 1.1设计目的 随着电子技术的发展，各类电子产品应运而生，电子密码锁就是其中之一。电子密码锁是通过键盘输入一组密码完成开锁过程。研究这种锁的初衷，就是为提高锁的安全性。 目前，国内自行研制开发的电子锁，应用还不广泛。国内的不少企业也引进了世界上先进的技术，发展前景非常可观。希望通过不断的努力，使电子密码锁在我国也能得到广泛应用。 1.2设计要求 本次课程设计使我们掌握并且实际运用课本知识。 通过利用所学的电子技术知识正确分析并设计电路,将适当电路运用到实际电路中,将课本知识转化为实际能力。 1.3设计方法 系 (2)密码由程序直接设定，不可用户自己设定。 具有自动报警功能。密码不正确，相应红灯亮器发出报警声来提示。 具有手动复位功能。 2设计方案及原理 2.1系统总体设计 其中矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。由用户通过连接单片机的矩阵键盘输入密码，后经过单片机对用户输入的密码与自己保存的密码进行对比，从而判断密码是否正确，然后控制引脚的高低电平传到开锁电路或者报警电路是报警。系统整体框图如图1所示。 图1 系统整体框图 2.2本设计硬件资源分配 P3.0～P3.7用于LCD液晶显示作用。 P1.6、P1.7用于蜂鸣器和报警灯的控制。 P1.4用于开锁电路的控制。 P2.0～P2.7用于键盘电路的控制。 P1.0～P1.2用于LCD显示模块的控制端口的控制。 3硬件设计 3.1芯片选择 本次设计采用AT89C51贴片芯片，AT89C51是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，通过用eil软件编写程序，然后到单片机里面去，然后让它对整个系统进行信息的处理，如可以让它处理矩阵键盘传过来的信息，并根据编好的程序来确定哪个按键按下，并处理相应按键对应的功能，然后把相应的信息反应到单片机的各个引脚，来实现按键实现的现象，如：显示是否开启锁，报警等。AT89C51 提供以下标准功能：4kFlash闪速存储器128字节内部RAM，32 个I/O 口线两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工口，片内振荡器及。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。的如图2所示。 图2 AT89C51 图8 报警电路 3.2硬件连接图 根据电路原理，在PROTEUS中画出各功能模块的仿真图，各个功能 模块验证正确后，将所有模块集合到一个电路设计图中，画出具有所有功能的总体硬件仿真图。 。 图9 硬件连接图 在设计过程中，采用单片机AT89C51作为主控芯片，结合键盘输入、显示、报警、开锁电路3.3设计原理 系统工作时，用户通过按键输入6位密码，单片机将输入密码与设定密码进行比较，若密码正确，则相应绿灯闪烁，同时发出开锁信号，将门打开，系统不报警；若密码不正确，则相应的红灯亮闪烁，同时器发出报警声音。4软件设计 图程序的流程图5系统仿真及实际调试 5.1Proteus 仿真图 仿真结果密码正确，LD显示器显示“”，绿灯亮。 5.2问题分析 电源、晶振电路和复位电路都无异常LCD显示时问题 (1)刚开始蜂鸣器声音太小几乎听不清楚，后来加了一个三极管放大后声音变大。 (2)接通电源开门灯和报警电路就会工作，分析原因是单片机刚开始各个管脚输出低电平。 6总结 设计，采用单片机AT89C51作为主控芯片，结合外围的键盘输入、显示、报警、开锁等电路，用C语言编写主控芯片的控制程序，设计了一款具有报警功能的电子密码锁。 对于本次单片机课程设计，我觉得十分有意义。，我们大多数接触的仅仅是专业课的理论知识，如何去锻炼我们的实践能力？如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去呢？课程设计就为我们提供了良好的实践平台我发现很多问题，看似很简单的电路，要动手把它给设计出来，是很难的一件事，主要原因是我没有经常动手设计过电路，还有资料的查找也是一大难题，这就要求我在以后的学习中，应该注意到这一点，更重要的是我要学会把从书本中学到的知识和实际的电路联系起来，这不论是对我以后就业还是学习，都会起到很大的促进和帮助，我相信，通过这次的毕业设计，在以后的学习中我会更加努力，力争把这门课学好，学精。同时，通过本次毕业设计，巩固了我学习过的专业知识，也使我们把理论与实践从真正意义。参考文献 [1] 谢自美电子线路设计实验测试[M]武汉华中理工大学出版社1992. [2] 刘湘涛江世明单片机原理与应用