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全院选修课程 AVR 单片机 嵌入式系统入门 作业题目： 基于 AVR单片机 mega16 的 密码防盗键盘设计 学生姓名： X X X 专业班级： 自动化 09-1 学号： 5409010101xx 院系： 电气信息工程学院 密码防盗键盘 摘要 ：本实验是基于 AVR mega16 单片机所设计的，可以实现键位与数字动态显示 的一种新型密码防盗键盘。通过单片机内部产生随机数，使用 LED 数码七段数码管予以显 示，每一个数码管对应一个键位。单片机对各个键位进行扫描，确定键位的输入。 关键词： mega16 七段数码管 ULN2003 密码防盗 一、目的、用途、功能 1. 目的： 设计一种投资少，简单易行，仅仅只是在现在的设备的基础之上稍加改造， 又能从根 本上解决摄像头拍摄盗取密码的设备。 2. 用途与功能 ： 我们就设想让键上的 10 个数字位置分布可变。 10 个键上的数字是由七段数码管显示。 每次取款时， 键盘上数字的分布都会随机变化。 因而知道了键的位置并不能绝对判断出键上 的数字是多少。 因此会给犯罪分子获得提款人的密码造成麻烦， 从而解决摄像头盗取密码的 难题。 二、硬件设计 2.1 硬件设计思想 键盘的数字和键位关系不固定， 而且通过单片机内部产生随机数， 通过 LED数码管显示 出来，每一个数码管对应一个键位。基本设备是基于 AVR单片机，外围设备采用的是 12 个 七段数码管， 2 个 ULN2003芯片， 11 个七段数码管， 1 个 74LS248 芯片，若干电阻，电源 电池。 部分硬件方案论述 1 . 七段数码管扫描显示方式的方案比较 方案一： 静态显示方式：静态显示方式是指当显示器显示某一字符时，七段数码管的 每段发光二极管的位选始终被选中。 在这种显示方式下， 每一个 LED数码管显示器都需要一 个 8 位的输出口进行控制。 静态显示主要的优点是显示稳定， 在发光二极管导通电流一定的 情况下显示器的亮度大，系统运行过程中，在需要更新显示内容时， CPU才去执行显示更新 子程序， 这样既节约了 CPU的时间， 又提高了 CPU的工作效率。 其不足之处是占用硬件资源 较多， 每个 LED数码管需要独占 8 条输出线。 随着显示器位数的增加， 需要的 I/O 口线也将 增加。 方案二： 动态显示方式：动态显示方式是指一位一位地轮流点亮每位显示器（称为扫 描），即每个数码管的位选被轮流选中，多个数码管公用一组段选，段选数据仅对位选选中 的数码管有效。 对于每一位显示器来说， 每隔一段时间点亮一次。 显示器的亮度既与导通电 流有关， 也与点亮时间和间隔时间的比例有关。 通过调整电流和时间参数， 可以既保证亮度， 又保证显示。 若显示器的位数不大于 8 位，则显示器的公共端只需一个 8 位 I/O 口进行动态 2 扫描（称为扫描口） ，控制每位