单片机门禁系分析设计.doc

《微机原理与接口技术课程论文》 毕业论文 题目：单片机门禁系统分析设计 学校： 系别： 机电工程系 专业： 电气自动化技术 班级： 姓名： 学号： 日期： 2010-2-5 目 录 摘 要 3 第1章 绪论 4 1.1电子锁的特点 4 1.2电子密码锁的发展趋势 5 第2章 系统的总体设计 6 第3章 单片机介绍 7 3.1单片机概述 7 3.2 单片机编程语言介绍 8 3.3 系统的选型 10 3.4 AT89C51引脚功能介绍 11 3.5 定时器的使用 12 第4章 系统的硬件设计 15 4.1 单片最小系统设计 15 4.2 数码管显示电路的设计 18 4.3 键盘电路的设计 19 4.4 报警及指示电路 20 4.5 上锁、开锁控制电路 21 第5章 系统的软件设计 22 5.1 系统的总体软件流程 22 5.2 密码锁的程序设计 24 5.2.1 密码比较子程序 24 5.2.2 键盘扫描子程序 24 5.2.3 数码管显示部分驱动程序 28 第6章 结束与展望 31 致谢 32 参考文献 33 附录一：系统总体电路设计 34 附录二 系统程序源代码 35 摘 要 本设计使用AT89C51实现一基于单片机的电子密码锁的设计，其主要具有如下功能：设置6位密码，密码通过键盘输入，若密码正确，则将锁打开，密码可以由用户自己修改设定，锁打开后才能修改密码。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。报警、锁定键盘功能。密码输入错误数码显示器会出现错误提示，若密码输入错误次数超过3次，蜂鸣器报警并且锁定键盘。 电子密码锁的设计主要由三部分组成：4×4矩阵键盘接口电路、密码锁的控制电路、输出八段显示电路。另外系统还有LED提示灯，报警蜂鸣器等。 密码锁设计的关键问题是实现密码的输入、清楚、更改、开锁等功能：密码输入功能：按下一个数字键，一个“－”就显示在最右边的数码管上，同时将先前输入的所有“－”向左移动一位；密码更改功能：将输入的值作为新的密码；开锁功能：当按下开锁键，系统将输入与密码进行检查核对，如果正确锁打开，否则不打开。 本文设计的密码锁以单片机AT89C51为核心，从单片机最小系统设计、键盘设计、显示电路、开锁电路及报警电路等等几个方面出发，详细研究和设计了密码锁的各个部分内容，设计了单片机及其外围电路、完成了系统的软件编程 关键词：4×4矩阵键盘；AT89C51；密码锁；密码二次确认 第1章 绪论 门禁系统顾名思义就是对出入口通道进行管制的系统，它是在传统的门锁基础上发展而来的。传统的机械门锁仅仅是单纯的机械装置，无论结构设计多么合理，材料多么坚固，人们总能用通过各种手段把它打开。在出入人很多的通道（象办公室，酒店客房）钥匙的管理很麻烦，钥匙丢失或人员更换都要把锁和钥匙一起更换。为了解决这些问题，就出现了电子磁卡锁，电子密码锁，这两种锁的出现从一定程度上提高了人们对出入口通道的管理程度，使通道管理进入了电子时代，但随着这两种电子锁的不断应用，它们本身的缺陷就逐渐暴露，磁卡锁的问题是信息容易复制，卡片与读卡机具之间磨损大，故障率高，安全系数低。密码锁的问题是密码容易泄露，又无从查起，安全系数很低。同时这个时期的产品由于大多采用读卡部分（密码输入）与控制部分合在一起安装在门外，很容易被人在室外打开锁。这个时期的门禁系统还停留在早期不成熟阶段，因此当时的门禁系统通常被人称为电子锁，应用也不广泛。 最近几年随着感应卡技术，生物识别技术的发展，门禁系统得到了飞跃式的发展，进入了成熟期，出现了感应卡式门禁系统，指纹门禁系统，虹膜门禁系统，面部识别门禁系统，乱序键盘门禁系统等各种技术的系统，它们在安全性，方便性，易管理性等方面都各有特长，门禁系统的应用领域也越来越广。从目前的技术水平和市场认可程度看，使用最为广泛的是键盘式电子密码锁，该产品主要应用于保险箱、保险柜和金库，还有一部分应用于保管箱和运钞车。键盘式电子密码在键盘上输入，与打电话差不多，因而易于掌握，其突出优点是“密码”是记在被授权人脑子里的数字和字符，既准确又可靠，不会丢失（除了忘记），难以被窃（除非自己泄露）。但是密码不能太简单，太简单了就容易被他人在键盘上试探出来，或者可能被旁观者窥测出来，造成必威体育官网网址性不足。当然，密码又不能太复杂，太复杂了可能自己都糊涂了，或者输入密码操作成功率低，造成使用不便。因此，为了发扬优点、克服弱点，键盘式电子密码也在不断发展中，如“任意设定密码”技术使得被授权人可以根据自己的需要或喜好设定密码，常用常新；而“自动更改密码”技术使得本次输入的密码将自动更改成下次应输入