单片机电子密码锁设计[].docVIP

2.1 电子密码锁设计的具体要求 （1）本设计为了防止密码被窃取要求在输入密码时在LCD屏幕上显示*号。 （2）设计开锁密码位六位密码的电子密码锁。 （3）能够LCD显示在密码正确时显示PASSWORD OK，密码错误时显示PASSWORD ERROR，输入密码时显示INPUT PASSWORD。 （4）实现输入密码错误超过限定的三次电子密码锁定。 （5）4×4的矩阵键盘其中包括0-9的数字键和A-F的功能键 （6）本产品具备报警功能，当输入密码错误时蜂鸣器响并且LED灯亮。 （7）密码可以由用户自己修改设定（只支持6位密码），修改密码之前必须再次输入密码，在输入新密码时候需要二次确认，以防止误操作 。方案一：采用数字电路控制。 用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制，共设了9个用户输入键，其中只有4个是有效的密码按键，其它的都是干扰按键，若按下干扰键，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入；如果用户输入密码的时间超过10秒（一般情况下，用户不会超过10秒，若用户觉得不便，还可以修改）电路将报警20秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘2分钟，防止他人的非法操作。采用数字电路设计的方案好处就是设计简单但控制的准确性和灵活性差。故不采用。 方案二：采用一种是用以AT89S51为核心的单片机控制方案。 选用单片机AT89S51 作为本设计的核心元件，利用单片机灵活的编程设计和丰富的IO端口，及其控制的准确性，实现基本的密码锁功能。在单片机的外围电路外接输入键盘用于密码的输入和一些功能的控制，外接LCD1602显示器用于显示作用。其原理如下图2.1所示： 图2.1 单片机控制密码锁原理图 可以看出方案二控制灵活准确性好且必威体育官网网址性强还具有扩展功能，根据现实生活的需要此次设计采用此方案第三章 系统硬件设计3.1 单片机AT89S51简介AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4k bytes的可系统编程的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。它集Flash程序存储器，既可在线编程（ISP）也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中，ATMEL公司的功能强大，低价位AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。 3.1.1 主要特性 ???与MCS-51 兼容 ???4K字节可编程闪烁存储器 ???寿命：1000写/擦循环 ???数据保留时间：10年 ???全静态工作：0Hz-24Hz ???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 89S51相对于89C51增加的新功能包括： （1）ISP在线编程功能，这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离，是一个强大易用的功能。 （2）最高工作频率为33MHz，89C51的极限工作频率为24MHz，就是说S51具有更高的工作频率，从而具有了更快的计算速度。 （3）具有双工UART串行通道。 （4）内部集成看门狗计时器，不再需要像C51那样外接看门狗计时器单元电路。 （5）双数据指示器。 （6）电源关闭标识。 （7）全新的加密算法，这使得对于89S51的解密变为不可能，程序的必威体育官网网址性大大加强，这样就可以有效地保护知识产权不被侵犯。 （8）兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列产品。 （9）程序存储器写入方式：二者的写入程序的方式不同，89C51只支持并行写入，同时需要VPP烧写高压。89S51则支持Isp在线编程写入技术。串行写入、速度更快、稳定性更好，烧写电压也仅仅需要4～5V即可。 （10）电源范围：89S51电源范围宽达4～5.5V，而89C51在低于4.8V和高于5.3V的时候则无法正常工作。 （11）烧写寿命更长：89S51标称的1000次，实际最少是1000～10000次，这样更有利于初学者反复烧写，降低学习成本。 综上所述本设计选定AT89S51。 液晶显示LCD1602的介绍 1、LM1602字符型模块的性能 重量轻：100g； 体积小：11mm 厚； 功耗低：10—15mW； 显示内容：192 种字符（5×7 点字型）； 32 种字符（5×10 点字型）； 可自编8（5×7）或许（5×10）种字符； 指令功能强：可组合成各种输入、显示、移位方式以满足不同的要求； 接口简单方便：可与8 位微处理器或微控制器相联； 工作温度宽：0—50oC 可靠性高：寿命为50,0