基于8051单片机的电子密码锁方案设计书.docVIP

目录 一、设计目的………………………………………………………………… 1 1.1课题简介…………………………………………………………………… 1 1.2课题研究目的……………………………………………………………… 1 二、硬件设计………………………………………………………………… 2 2.1概述 ……………………………………………………………………… 2 2.2最小系统 ………………………………………………………………… 2 2.3电源电路 ………………………………………………………………… 3 2.4键盘电路 ………………………………………………………………… 6 2.5显示电路 ………………………………………………………………… 7 2.6开闭锁电路 ……………………………………………………………… 10 三、软件设计………………………………………………………………… 12 四、调试……………………………………………………………………… 14 4.1硬件调试………………………………………………………………… 14 4.2软件调试………………………………………………………………… 14 五、操作说明………………………………………………………………… 16 六、小结……………………………………………………………………… 17 七、参考文献………………………………………………………………… 18 附录A元器件清单……………………………………………………………19 附录B整体电路原理图………………………………………………………20 附录C实物图…………………………………………………………………21 附录D主程序…………………………………………………………………22 一、设计目的 1.1课题简介 如何实现防盗，传统的机械锁由于其构造简单，被撬的事件屡见不鲜，电子锁其必威体育官网网址性高，使用灵活性好，安全系数高，广大用户。 图1 系统框图 2.2最小系统 1.单片机：单片机最小系统包括单片机、晶振电路、复位电路等,最小系统是整个系统的核心部分,也是设计中首先应该设计的部分,其中单片机的选择直接决定着之后整个设计应该如何进行, 因为我们刚刚学完单片机,学习时是以MCS-51单片机为主的,对51系列单片机最熟悉,因此决定选用51系列单片机, 51系列单片机中Atmel89C51应用最为广泛，且价格较低，性能完全能满足本次设计，因此决定选用AT89C51芯片。AT89C51外形及引脚排列如图外形及引脚排列AT89C51主要特性： 　　·与MCS-51 兼容 　　·4K字节可编程闪烁存储器 　　·1000写/擦循环 　　·数据保留时间：10年 　　·全静态工作：0Hz-24MHz 　　·三级程序存储器锁定 　　·128×8位内部RAM 　　·32可编程I/O线 　　·两个16位定时器/计数器 　　·5个中断源 　　·可编程串行通道 　　·低功耗的闲置和掉电模式 ·片内振荡器和时钟电路 图3 晶振电路 AT89C51中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体一起构成自激振荡器，晶振电路如图3所示。 石英晶体振荡电路对外接电容C2和C3虽没有十分严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程度，一般电容使用30pF±10pF,这里使用30pF的独石电容。 因此晶振电路中使用12M晶振，30pF独石电容。 3.复位电路 如图4所示为80C51单片机复位电路。结合实际需求，本次设计加入了手动复位。RC构成微分电路，在接电瞬间，产生一个微分脉冲，其宽度若大于2个机器周期，80C51型单片机将复位，为保证微分脉冲宽度足够大，这里取10μF电容、10KΩ电阻。若按下复位键，则C1被短路，R1两端电压为Vcc，产生的高电平时间足以使单片机复位 图4 复位电路 关于复位电路的计算如下： AT89C51的最低复位电平是0.7Vcc?? V1 为电容最终可充到的电压值??? Vt 为t时刻电容上的电压值则，??? Vt=V1[1-exp(-t/RC)]即，??? t = RCLn[V1/(V1-Vt)] 在C1充电到0.7Vcc前，R1上电压均大于0.7Vcc，即为有效复位电压，因此需要求充电到Vcc的时间。V1=Vcc，Vt=0.Vcc代入上式： 0.VCC=Vcc×[1-exp(-t/RC)] 即[1-exp(-t/R