单片机原理及应用 课程设计报告单片机电子密码锁设计.doc

《单片机原理及应用》 课程设计 课题名称 电子密码锁 学院 自动控制与机械工程 专业 电气工程及其自动化 班级 xxxx 学号 xxxxx 姓名 xxxxx 时间 xxxxxxxxxxxxxxx 目录 摘要 - 1- 一、设计任务及要求 - 1 - 1.1、设计任务 - 1 - 1.2、设计要求 - 1 - 二、系统总体结构及工作原理 - 1 - 2.1系统总体结构 - 2 - 2.2 系统总体结构及电路图 - 2 - 三、各模块电路设计 - 3 - 3.1 AT89C51简介 - 3 - 3.2 模块电路 - 7 - 四、软件设计 - 10 - 4.1 主程序流程图 - 10 - 4.2、子程序代码 - 10 - 五、调试说明 - 12 - 六、总结 - 15 - 七、参考文献 - 15 - 八、附录 源程序源代码清单 …………………………- 16 - 摘要 本次设计介绍了基于单片机电子密码锁的设计，该设计硬件主要由AT89C51最小系统、矩阵电路、LCD显示电路、电源电路和报警电路等几部分组成。软件主要由C语言编程。该密码锁由单片机技术，通过矩阵电路设置、修改密码、保护密码，并由LCD显示密码输入，从而实现对密码的设置、保护。 关键词：AT89S51， 电子密码锁，矩阵键盘 一、设计任务及要求 1、设计任务：基于MCS-51系列单片机AT89C51，设计一个通过按键输入开锁的电子密码锁。 2、设计要求： （1）通过4×4的矩阵键盘输入或设定开锁密码； （2）可以通过LCD查看已输入的字符个数[显示为*****]； （3）使用串行EEROM24C02A保存用户设置的密码； （4）使用LED和蜂鸣器指示密码锁的状态； （5）@可以通过特殊的按键方法清除用户密码[如同时按下特定的多个键]； （6）☆其他功能。 二、系统总体结构及工作原理 2.1系统总体结构 如图1所示系统框图：主要由电源电路、矩阵电路、报警电路、显示电路等几部分组成。 图1 系统原理图 其流程图如图2所示。 图1 系统原理图 2.2系统总体电路图及工作原理 工作原理：矩阵电路用于输入数字的密码和进行各种功能的实现。可以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，当按下B，输入密码时LED1黄灯亮，输入完毕后等灭，确认后，如果密码正确LED4绿灯亮，若密码错误，LED3亮红灯亮，且蜂鸣器发出声音报警；按下A后重置密码则LED2黄灯亮。然后控制引脚的高低电平传到开锁电路或者报警电路控制开锁还是报警。LCD则是显示密码的输入进程的，输入正确则会显示开锁成功，同时发光二级管灯亮。总体电路图如图3所示。 图3 系统总体电路图 三、各模块电路设计 3.1.AT89C51简介 At89c51是美国公司atmel在1944年以EEPROM技术与Inter公司的80C51内核的使用权进行交换，然后将flash技术与80C51内核相结合，形成了片内带有flash存储器的AT89C51系列的单片机。 AT89C51单片机继承了原来单片机的原有功能，而且完全兼容。并且在此基础上增加了一些新的功能，如看门狗定时器WDT、ISP（在系统编程也叫在线编程）及SPI串行接口技术等。片内flash存储器允许在线（+5）电擦除。电写入或使用编程器对其重复编程。 此外AT89C51系列单片机的还有具有功耗小，价格低廉，在线的EEPROM可以实现在线编程且可以重复编程，因此受到很多单片机爱好者欢迎。 3.1.1 主要参数 (1) 与MCS-51 兼容 (2) 4K字节可编程闪烁存储器 (3)?寿命:1000写/擦循环 (4) 数据保留时间：10年 (5) 全静态工作：0Hz-24Hz (6) 三级程序存储器锁定 (7) 128*8位内部RAM (8) 32可编程I/O线 (9) 两个16位定时器/计数器 (10) 5个中断源 (11) 可编程串行通道 (12) 低功耗的闲置和掉电模式 (13) 片内振荡器和时钟电路 3.1.2 引脚功能说明 单片机引脚如图4所示 图4 单片机各引脚图 40个引脚按其功能科分为三类： 电源及时钟引脚--------Vcc、GND；XTAL1、XTAL2。 控制引脚-------/PSEN、ALE//PROG、/EA/Vpp、RST I/O口引脚---------P0、P1、P2、P3、为四个8为位I/O口的外部引脚 下面结合图2一一介绍各引脚的功能 (1) 电源引脚 （1）Vcc(40)脚：接+5V电源 （2）GND（20）：接地 (2) 时钟引脚 （1）XTAL1（19）:片内振荡器反相放大器和时钟发生器电路的输入端，当使用片内振荡器时，该引脚连接外部石英晶体