电子密码锁设计
1．实验任务
根据设定好的密码，采用二个按键实现密码的输入功能，当密码输入正确之后，锁就打开，如果输入的三次的密码不正确，就锁定按键3秒钟，同时发现报警声，直到没有按键按下3种后，才打开按键锁定功能；否则在3秒钟内仍有按键按下，就重新锁定按键3秒时间并报警。
2．电路原理图
图4.32.1
3．系统板上硬件连线
（1）．把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0用导线连接到“音频放大模块”区域中的SPK IN端子上；
（2）．把“音频放大模块”区域中的SPK OUT端子接喇叭和；
（3）．把“单片机系统”区域中的P2.0/A8－P2.7/A15用8芯排线连接到“四路静态数码显示”区域中的任一个ABCDEFGH端子上；
（4）．把“单片机系统“区域中的P1.0用导线连接到“八路发光二极管模块”区域中的L1端子上；
（5）．把“单片机系统”区域中的P3.6/WR、P3.7/RD用导线连接到“独立式键盘”
区域中的SP1和SP2端子上；
4．程序设计内容
（1）．密码的设定，在此程序中密码是固定在程序存储器ROM中，假设预设的密码为“12345”共5位密码。
（2）．密码的输入问题：
由于采用两个按键来完成密码的输入，那么其中一个按键为功能键，另一个按
键为数字键。在输入过程中，首先输入密码的长度，接着根据密码的长度输入
密码的位数，直到所有长度的密码都已经输入完毕；或者输入确认功能键之后，
才能完成密码的输入过程。进入密码的判断比较处理状态并给出相应的处理过
程。
（3）．按键禁止功能：初始化时，是允许按键输入密码，当有按键按下并开始进入按键识别状态时，按键禁止功能被激活，但启动的状态在3次密码输入不正确的
情况下发生的。
5．C语言源程序
unsigned char code ps[]={1,2,3,4,5};
unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40};
unsigned char pslen=9;
unsigned char templen;
unsigned char digit;
unsigned char funcount;
unsigned char digitcount;
unsigned char psbuf[9];
bit cmpflag;
bit hibitflag;
bit errorflag;
bit rightflag;
unsigned int second3;
unsigned int aa;
unsigned int bb;
bit alarmflag;
bit exchangeflag;
unsigned int cc;
unsigned int dd;
bit okflag;
unsigned char oka;
unsigned char okb;
void main(void)
{
unsigned char i,j;
P2=dispcode[digitcount];
TMOD=0x01;
TH0=(65536-500)/256;
TL0=(65536-500)%256;
TR0=1;
ET0=1;
EA=1;
while(1)
{
if(cmpflag==0)
{
if(P3_6==0) //function key
{
for(i=10;i>0;i--)
for(j=248;j>0;j--);
if(P3_6==0)
{
if(hibitflag==0)
{
funcount++;
if(funcount==pslen+2)
{
funcount=0;
cmpflag=1;
}
P1=dispcode[funcount];
}
else
{
second3=0;
}
while(P3_6==0);
}
}
if(P3_7==0) //digit key
{
for(i=10;i>0;i--)
for(j=248;j>0;j--);
if(P3_7==0)
{
if(hibitflag==0)
{
digitcount++;
if(digitcount==10)
{
digitcount=0;
}
P2=dispcode[digitcount];
if(funcount==1)
{
pslen=digitcount;
templen=pslen;
}
else if(funcount>1)
{
psbuf[funcount-2]=digitcount;
}
}
else
{
second3=0;
}
while(P3_7==0);
}
}
}
else
{
cmpflag=0;
for(i=0;i { if(ps[i]!=psbuf[i]) { hibitflag=1; i=pslen; errorflag=1; rightflag=0; cmpflag=0; second3=0; goto a; } } cc=0; errorflag=0; rightflag=1; hibitflag=0; a: cmpflag=0; } } } void t0(void) interrupt 1 using 0 { TH0=(65536-500)/256; TL0=(65536-500)%256; if((errorflag==1) && (rightflag==0)) { bb++; if(bb==800) { bb=0; alarmflag=~alarmflag; } if(alarmflag==1) { P0_0=~P0_0; } aa++; if(aa==800) { aa=0; P0_1=~P0_1; } second3++; if(second3==6400) { second3=0; hibitflag=0; errorflag=0; rightflag=0; cmpflag=0; P0_1=1; alarmflag=0; bb=0; aa=0; } } if((errorflag==0) && (rightflag==1)) { P0_1=0; cc++; if(cc<1000) { okflag=1; } else if(cc<2000) { okflag=0; } else { errorflag=0; rightflag=0; hibitflag=0; cmpflag=0; P0_1=1; cc=0; oka=0; okb=0; okflag=0; P0_0=1; } if(okflag==1) { oka++; if(oka==2) { oka=0; P0_0=~P0_0; } } else { okb++; if(okb==3) { okb=0; P0_0=~P0_0; } } } } 一、摘要 本文给出了一个简单51单片机开发板的电路设计，完成了其原理图的绘制和PCB图的制作。着重介绍使用protel99SE画出的电路设计原理图，接着是对电路各个模块功能的分析，然后是电路所用主要芯片和其他重要元件的功能介绍以及内部封装和引脚分布，最后介绍用protel99SE画出的PCB板。此开发板具有串口通信、液晶显示、流水灯、扩展、RTC 时钟、复位、外部中断、外部存储、A/D D/A转换、报警、继电器控制等开发功能。 关键字：51单片机开发板 protel99 PCB 二、实验所用元器件及其介绍 、清单 SW-SPDT1自制封装1KΩ电阻150805 2KΩ电阻50805 三极管90152TO-18 HRS4-S-DC5V继电器1自制封装跳线6 LED110805 9针串口1DB9/M 极性电容10uF1.6 104电容40805 30pF电容50805 电池Battery1自制封装响铃1 n口排针4SIP n 晶振12MHZ1XTAL1 外接晶振1XTAL1 主要芯片引脚图和实物图 STC89C52 图(1) STC89C52引脚图 图(2) STC89C52实物图 8255 图 8255引脚图 DS1302 图(1) DS1302引脚图 表 DS1302引脚描述 引脚号符号描述引脚号符号描述 1VCC2备用电源5复位 2X1晶振引脚6 I/O数据输入/输 24C08 图(1) 24C08引脚图 表 24C08功能表 图(2) 24C08 实物图 MAX232 图(1)MAX232引脚图 表各引脚功能及推荐工作条件 STC89C52单片机开发板 一、方案设计 1.1 方案论证 在科技广泛发展的今天，计算机的发展已经越来越快，他的应用已经越来越广泛。二单片机的发展和应用是其中的重要一方面。单片机在工业生产（机电、化工、轻纺、自控等)和民用家电方面有广泛的应用。其中，单片机在工业生产中的应用尤其广泛。 单片机具有集成度高，处理能力强，可靠性高，系统结构简单，价格低廉的优点，因此被广泛应用。目前，单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。特别是C51系列的单片机稳定性好，运算精度高，推动了工业生产，影响着人们的工作和学习。而本次设计就是要通过对C52系列单片机最小系统进行开发板的设计。有助于当代大学生及涉及单片机领域的工作者们更深入的了解和学习单片机的开发机应用。 1.2 设计思路 （1）本设计采用STC89C52单片机为主控制核心。 （2）选择PCF8951实现A/D、D/A转换装置，与单片机接口为P2.1口和P2.0口。 （3）此外，还选择了NRF905无线通信模块及4*4矩阵键盘等模块进行开发与学习设计。 二、硬件设计 本设计由8部分组成：STC89C52单片机最小系统、PCF8951A/D转换电路、报警器模块、NRF905无线模块、矩阵键盘模块、温度传感器电路、红外接收模块、LED流水灯模块。电路原理图见附录。 2.1 STC89C52单片机最小系统模块 STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。 51单片码锁制作的程序和流程图(很详细) 一、基本组成： 单片机小系统+４*４矩阵键盘+１６０２显示+ＤＣ电机 基本电路： 键盘和和显示 键盘接P1口，液晶的电源的开、关通过P2.7口控制 电机(控制口P2.4) 二、基本功能描述： 1．验证密码、修改密码 a)锁的初始密码是123456(密码最长为10位,最短为1位)。 2．恢复初始密码 a)系统可以恢复初始密码，否则一旦忘记密码而又不能恢复初始密码，该锁就永远打不开。但是又不能让用户自行修改密码，否则其他人也可以恢复该初始密码，使得锁的安全性大大下降。 3．使系统进入低功耗状态 a)在实际使用中，锁只有在开门时才被使用。因而在大多数的时间里，应该让锁进入休眠状态、以降低功耗，这使系统进入掉电状态，可以大大降低系统功耗。 b)同时将LCD背光灯关闭 4．DC电机模拟开锁动作。 a)DC电机启动时解除开锁把手的锁定，允许通过把手开锁。DC电机不直接开锁，使得DC电机的功率不用太大，系统的组成和维护将变得简单，功耗也降了下来。 三、密码锁特点说明: 1.0 输入将被以字符形式输入,最长为10位。 超过10位时系统将自动截取前10位、但不作密码长度溢出提示。 2.0 开锁10秒后不允许更改密码、并提示修改超时_进入初始态,需要重新输入密码方可再次修改密码。 3.0 系统未使用存储器存储密码故掉电后密码自动恢复为初始密码。 4.0 若2分钟无任何操作,系统自动进入省电模式运行,同时关闭液晶显示,以节省电力。 5.0 输入密码正确后、电机允许开锁时间为5秒, 5秒后需要再次输入密码才可以再次开锁。 6.0 修改密码键和恢复初始密码键最好置于室。 这是Proteus仿真结果： 输入密码123456： 显示结果： 密码正确时电机启动、电机将持续5秒： 单片机最小系统 单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的 系统. 对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路. 下面给出一个51单片机的最小系统电路图. 说明 复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合"电容电压不能突变"的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位.一般教科书推荐C 取10u,R取8.2K.当然也有其他取法的,原则就是要让R C组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平.至于如何具体定量计算,可以参考电路分析相关书籍. 晶振电路:典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作) 单片机:一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机 特别注意:对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行;当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行.这一点是初学者容易忽略的. 复位电路： 一、复位电路的用途 单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。 单片机复位电路如下图： 二、复位电路的工作原理 在书本上有介绍，51单片机要复位只需要在第9引脚接个高电平持续2US就可以实现，那这个过程是如何实现的呢？ 在单片机系统中，系统上电启动的时候复位一次，当按键按下的时候系统再次复位，如果释放后再按下，系统还会复位。所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。 开机的时候为什么为复位 在电路图中，电容的的大小是10uF，电阻的大小是10k。所以根据公式，可以算出电容充 一、设计目的 1.1课题简介 如何实现防盗是很多人关心的问题，传统的机械锁由于其构造简单，被撬的事件屡见不鲜，使人们的人身及财产安全受到很大威胁。电子密码锁是一种依靠电子电路来控制电磁锁的开与闭的装置，开锁需要输入正确密码，若密码泄露， 用户可以随时更改密码。因此其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，可以满 足广大用户的需要，现在广泛使用的有红外遥控电子密码锁，声控密码锁，按键密码锁等。 1.2课题研究目的 本设计是一种基于单片机的密码锁方案，根据基本要求规划单片机密码锁的 硬件电路和软件程序，同时对单片机的型号选择、硬件设计、软件流程图、单片 机存储单元的分配等都有注释。现在很多地方都需要密码锁，电子密码锁的性能和安全性大大超过了机械锁，为了提高密码的保密性，必须可以经常更改密码， 以便密码被盗时可以修改密码。 本次设计的密码锁具备的功能：LED数码管显示初始状态“——————”，用户通过键盘输入密码，每输入一位密码，LED数码管相应有一位变为“P”，若想重新输入密码，只需按下“CLR”键。密码输入完毕后按确认键“#”，密码锁控制芯片将输入的密码与密码锁控制芯片中存储的密码相比，若密码错误， 则不开锁，会有红灯亮提示，同时显示“Error”。若正确，则开锁，会有绿灯 亮提示，同时显示“PASS”。用户可以根据实际情况随意改变密码值或密码长度，密码输入正确后可以按下“CHG”修改密码，输入新密码时每输入一位新 密码相应有一位变为“H”，以便提示用户此时输入的是新密码，修改新密码 时若想重新输入新密码只需按下“CLR”键即可。输入新密码后按确认键即修 改成功，新密码写入单片机内部RAM中，以便以后用来确认密码的正确性。按 下复位键，系统恢复初始状态，密码也恢复初始密码，本设计中初始密码是“096168”。 本次设计中硬件主要由我完成，软件主要由张振完成。 单片机的电子密码锁 目录 第一章绪论......................................................... . (2) 1.1电子密码锁简介......................................................... .. (2) 1.2电子密码锁设计的背景及意 义............................................................................. . (3) 第2章总体设计............................................................................. . (3) 2.1设计分析............................................................................. (3) 2.2系统结构............................................................................. (4) 第3章硬件电路设计............................................................................. (5) 3.1单片机最小系统设计............................................................................. . (5) 3.1.1时钟电路............................................................................. (5) 3.1.2 复位电 路 ............................................................................ . (6) 3.1.3 最小系 统 ............................................................................ 51单片机的若干电路原理图 单片机 2007-10-23 20:36:31 阅读198 评论0 字号：大中小订阅 利用下面这些原理图，就可以自己动手做个简单的实验板啦~~~~ 1 外接电源供电电路及电源指示灯 在单片机实训板上为系统设计了一个外接电源供电电路，这个电源电路具备两种电源供电方式：一种是直接采用PC的USB接口5V直流电源给实训板供电，然后在电源电路中加入一个500mA电流限制的自恢复保险丝给PC的USB电源提供了保护的作用；另一种是采用小型直流稳压电源供电，输出的9V直流电源加入到电源电路中，通过LM7805稳压芯片的降压作用，给实训板提供工作所需的5V电源。 如图2.4所示为采用LM7805稳压芯片进行降压供电的电源电路。 图2.4 外接电源供电电路 同时，为了显示外接电源给实训板提供了电源，在系统中增加了电源指示灯电路，如图2.5。 发光二极管工作在正常工作状态时，流过LED的电流只需要5～10mA左右就行，在电路中采用白发红高亮LED，所以可以取5mA左右 的电流值，通过计算，可知：连接LED的限流电阻的阻值可以采用680Ω。 图2.5 电源指示灯电路 2 系统复位电路 复位是单片机的初始化操作，只要给RESET引脚加上2个机器周期以上的高电平信号，即可使单片机复位。除了进入系统的正常初始化之外，当程序运行出错或是操作错误使系统处于死锁状态时，为了摆脱死锁状态，也需要按复位键重新复位。 在系统中，为了实现上述的两项功能，采用常用的按键电平复位电路，如图2.6所示。 2.6 按键电平复位电路 从途中可以看出，当系统得到工作电压的时候，复位电路工作在上电自动复位状态，通过外部复位电路的电容充电来实现，只要Vcc 单片机开发板的制作步骤 单片机技术自发展以来已走过了近20年的发展路程。单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理器更具个性的发展趋势。小到遥控电子玩具，大到航空航天技术等电子行业都有单片机应用的影子。针对单片机技术在电子行业自动化方面的重要应用，为满足广大学生、爱好者、产品开发者迅速学会掌握单片机这门技术，于是产生单片机实验板普遍称为单片机开发板、也有单片机学习板的称呼。比较有名的例如电子人DZR-01A单片机开发板。 单片机开发板是用于学习51、STC、AVR型号的单片机实验设备。根据单片机使用的型号又有51单片机开发板、STC单片机开发板、AVR单片机开发板。常见配套有硬件、实验程序源码、电路原理图、电路PCB图等学习资料。例如电子人单片机开发板，针对部分学者需要特别配套有VB上位机软件开发,游戏开发等教程学习资料。开发此类单片机开发板的公司一般提供完善的售后服务与技术支持。单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”，如智能型洗衣机等。 单片机（Microcontrollers）诞生于1971年，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段，早期的SCM单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051，此后在8051上发展出了MCS51系列MCU系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。 而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。高端的32位Soc单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。 常见配套资源如下： 基于单片机的密码锁 在日常的生活和工作中, 住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。若使用传统的机械式钥匙开 锁，人们常需携带多把钥匙, 使用极不方便, 且钥匙丢失后安全性即大打折扣。 随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。 为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。 密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。 在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替传统的机械式密码锁，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，使密码锁无论在 技术上还是在性能上都大大提高一步。随着大规模集成电路技术的发展，特别是 单片机的问世，出现了带微处理器的智能密码锁，它除具有电子密码锁的功能外， 还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码锁具有很高的安全性、 可靠性，应用日益广泛。 随着人们对安全的重视和科技的发展，许多电子智能锁（指纹识别、IC卡辨认）已在国内外相继面世。但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡，只 能适用于保密要求的箱、柜、门等。而且指纹识识别器若在公共场所使用存在容 易机械损坏，IC卡还存在容易丢失、损坏等特点。加上其成本较高，一定程度上限制了这类产品的普及和推广。鉴于目前的技术水平与市场的接收程度，电子 密码锁是这类电子防盗产品的主流。 基于以上思路，本次设计使用ATMEL公司的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： （1）设置6位密码，密码通过键盘输入，若密码正确，则将锁打开。 （2）密码可以由用户自己修改设定（只支持6位密码），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。 （3）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： （1）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。 密码清除功能：当按下清除键时，清除前面输入的所有值，并清（2） 除所有显示。 （3）密码更改功能：将输入的值作为新的密码。 （4）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。 51单片机引脚工作原理 一、P0端口的结构及工作原理 P0端口8位中的一位结构图见下图： 由上图可见，P0端口由锁存器、输入缓冲器、切换开关、一个与非门、一个与门及场效应管驱动电路构成。再看图的右边，标号为P0.X引脚的图标，也就是说P0.X引脚可以是P0.0到P0.7的任何一位，即在P0口有8个与上图相同的电路组成。 下面，我们先就组成P0口的每个单元部份跟大家介绍一下： 先看输入缓冲器：在P0口中，有两个三态的缓冲器，在学数字电路时，我们已知道，三态门有三个状态，即在其的输出端可以是高电平、低电平，同时还有一种就是高阻状态（或称为禁止状态），大家看上图，上面一个是读锁存器的缓冲器，也就是说，要读取D锁存器输出端Q的数据，那就得使读锁存器的这个缓冲器的三态控制端（上图中标号为…读锁存器?端）有效。下面一个是读引脚的缓冲器，要读取P0.X 引脚上的数据，也要使标号为…读引脚?的这个三态缓冲器的控制端有效，引脚上的数据才会传输到我们单片机的内部数据总线上。 D锁存器：构成一个锁存器，通常要用一个时序电路，时序的单元电路在学数字电路时我们已知道，一个触发器可以保存一位的二进制数（即具有保持功能），在51单片机的32根I/O口线中都是用一个D 触发器来构成锁存器的。大家看上图中的D锁存器，D端是数据输入端，CP是控制端（也就是时序控制信号输入端），Q是输出端，Q非是反向输出端。 对于D触发器来讲，当D输入端有一个输入信号，如果这时控制端CP没有信号（也就是时序脉冲没有到来），这时输入端D的数据是无法传输到输出端Q及反向输出端Q非的。如果时序控制端CP的时序脉冲一旦到了，这时D端输入的数据就会传输到Q及Q非端。数据传送过来后，当CP时序控制端的时序信号消失了，这时，输出端还会保持着上次输入端D的数据（即把上次的数据锁存起来了）。如果下一个时序控制脉冲信号来了，这时D端的数据才再次传送到Q端，从而改变Q端的状态。 多路开关：在51单片机中，当内部的存储器够用（也就是不需要外扩展存储器时，这里讲的存储器包括数据存储器及程序存储器）时，P0口可以作为通用的输入输出端口（即I/O）使用，对于8031（内部没有ROM）的单片机或者编写的程序超过了单片机内部的存储器容量，需要外扩存储器时，P0口就作为…地 课程名称电路CAD作业项目51单片机开发板作业日期2016-5-12成绩班级14物联网工程XX李延晖学号9 上课地点启智楼4122一．开发板电路原理图 图1 开发板电路原理图 二．电路模块划分及功能简介 1.单片机最小系统模块 图1-1单片机最小系统模块图 简单功能介绍： 单片机最小系统，也叫做单片机最小应用系统，是指用最少的原件组成单片机可以工作的系统。单片机最小系统的三要素就是电源、晶振、复位电路。 型号名称：AT89S52 主要使用方法： 客房控制系统的最大特点是输入、输出开关量多，主控制器单片机已有的I/O口不能满足使用需求，需要进行扩展。为降低成本，采用简单的TTL电路扩展I/O口，即单片机的P2.0、P2.1口地址信号作为译码器74LS139的输入信号，74LS139的输出信号作为总线驱动器 74LS244的片选信号，74LS244的8个输出脚分别接单片机P0口的8位，通过片选74LS244单片机即可把74LS244输入脚上的数据读入，其I/O输入接口电路如图2所示。IG01~IG08是一组弱电端子输入信号线，它们分别和8个弱电开关相连。由于系统有24个开关输入量，因此，电路共用了3个74LS244，当片选信号CS1~CS3中有一个有效时，其对应74LS244上的数据就被读入到单片机中。 典型应用电路： 图1-2 典型应用电路 在本系统中的功能： 作为控制核心原件进行数据的采集分析运算，协调各个管口及原件形成完整的控制系统。 图1-3 AT89S52的实物图 图1-4 AT89S52的外形尺寸图 图1-5 AT89S52元件符号图1-6 PCB电路符号2.A/D、D/A模块 3．显示、指示模块 （1）液晶显示模块： 图3-1-1 液晶显示模块图 简单功能介绍： 自己做的基于单片机的密码锁设计（c语言设计） 时间：2011-08-16 21:08:01 来源：作者： 自己做的基于单片机的密码锁设计（c语言设计） 系统说明 该系统如图所示使用了80C51单片机、普通键盘、排阻、1602液晶。 该系统的功能： ①该系统输入正确的密码LED灯会亮（其实就是很多操作都可以，用LED只是 代表作用，主要是操作简单，效果明显。） ②系统可以修改密码；（系统断电后重启后必须用初始密码（初始密码是：000000） 重新改密，当然修改的密码可以与掉电前的一样。） 具体操作： ①系统开机时显示请输入密码的提示,直接输入密码#键确认 ②系统会自动提醒密码错误，数秒后系统会再次提醒重新输密码。 ③在系统提醒输入密码的界面可以按*键修改密码，系统会提醒输入两次密码，并 且会检查两次密码是否相同。同则修改成功。否则在数秒后可以重新按*键修改。 ④在改密前（就是按了*键后系统）会提醒身份识别，请输入旧密码，系统判断旧 密码正确方可更改密码。 源程序 #include 摘要 随着科技和人们的生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统机械锁由于构造简单，被撬事件屡见不鲜；电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的青睐。 单片机也被称微控器，是因为它最早被用在工业控制领域。单片机是靠程序运行的，并且可以修改。 本设计系统主机采用8052单片机，MCS-51单片机的程序存储器和数据存储器的地址空间是相互独立的，而且程序存储器一般为ROM或EPROM，只能读出不能写入。扩展用的程序存储器芯片大多采用EPROM芯片，最大可扩展到64K字节。该设计使用矩阵键盘输入。LED数码管显示输入密码，用74HC245驱动数码管发光显示数码，LCD1602控制显示。密码正确，二极管发光。输入密码错误次数超过三次系统报警，蜂鸣器发出报警音。 关键词：单片机软件电路硬件电路 目录 第一章设计要求 (1) 第二章系统组成及工作原理 (2) 第三章硬件电路设计 (3) 3.1 STC89C52单片机的介绍 (3) 3.2单片机最小系统 (5) 3.3键盘电路设计 (6) 3.4 LCD1602显示电路 (8) 3.5开锁电路 (11) 3.6报警电路 (11) 3.7仿真效果图 (12) 第四章软件设计 (13) 4.1 PROTEUS仿真软件 (13) 4.2 KEIL编译设计 (15) 4.3 普中ISP自动下载软件 (16) 4.4程序流程图 (18) 第五章设计、调试和测试结果与分析 (19) 第六章设计小结 (23) 参考文献 (24) 附录 (25) 第一章设计要求 采用单片机、LCD等芯片，设计电子密码锁，能随时修改密码，具有防多次试探功能，连续输入密码达到一定次数，发出光声报警密码输入错误时有报警功能，连续输入3次错误，键盘自锁，等待管理解锁；开锁后或修改密码后可以选择退出，返回开锁前状态。掌握Proteus软件的基本应用，用于设计与仿真，需要用PROTEUS软件绘制电路原理图及局部原理图；掌握单片机编程语言，可选用汇编语言或C语言； 本次课程设计是要设计一个数字密码锁，设计要求如下： 1、设计一个数字式密码锁。 2、密码由4 – 6位数字组成。 3、密码相符开锁，三次不符报警。 4、密码可以更新。 单片机的电路原理 单片机技术自发展以来已走过了近20年的发展路程。单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理器更具个性的发展趋势。小到遥控电子玩具，大到航空航天技术等电子行业都有单片机应用的影子。针对单片机技术在电子行业自动化方面的重要应用，为满足广大学生、爱好者、产品开发者迅速学会掌握单片机这门技术，于是产生单片机实验板普遍称为单片机开发板、也有单片机学习板的称呼。比较有名的例如电子人DZR-01A单片机开发板。 单片机开发板是用于学习51、STC、AVR型号的单片机实验设备。根据单片机使用的型号又有51单片机开发板、STC单片机开发板、AVR单片机开发板。常见配套有硬件、实验程序源码、电路原理图、电路PCB图等学习资料。例如电子人单片机开发板，针对部分学者需要特别配套有VB上位机软件开发,游戏开发等教程学习资料。开发此类单片机开发板的公司一般提供完善的售后服务与技术支持。单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”，如智能型洗衣机等。 单片机（Microcontrollers）诞生于1971年，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段，早期的SCM单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051，此后在8051上发展出了MCS51系列MCU系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。 而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。高端的32位Soc单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。 常见配套资源如下： 1、硬件实验板及其配件如：连接线、CPU芯片、流水灯、点阵显示、ds18b20温度检测、彩色TFT液晶屏，SD卡，游戏开发（推箱子游戏）、收音机、mp3解码等。 2、实验程序源码，包含汇编源程序、C语言源程序。 3、电路原理图、PCB电路图。 4、实验手册、使用手册。 5、针对单片机开发板的详细讲解视频。 6、附加PCB设计制作、VB软件开发等计算机学习资料 1、8个LED灯，可以练习基本单片机IO操作，在其他程序中可以做指示灯使用。 学号： 单片机课程设计说明书设计题目：简易电子密码锁 成绩评定表 摘要 在日常的生活和工作中, 住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。若使用传统的机械式钥匙开锁，人们常需携带多把钥匙, 使用极不方便, 且钥匙丢失后安全性即大打折扣。随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。 在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替传统的机械式密码锁，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，使密码锁无论在技术上还是在性能上都大大提高一步。随着大规模集成电路技术的发展，特别是单片机的问世，出现了带微处理器的智能密码锁，它除具有电子密码锁的功能外，还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性，应用日益广泛。 本课程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AT89C52最小系统、矩阵电路、1602LCD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：单片机，密码锁， 1602，最小系统，矩阵键盘 Abstract In daily life and work, the department of housing and security, unit documents, financial statements and some personal information to save more in order to lock the ways to solve. If use the traditional mechanical key to open the lock, people often need to carry multiple keys, use very convenient, and the key missing after security is compromised. With the continuous development of science and technology, people in daily life the demand is higher and higher safety insurance device. To meet the requirements of people on the use of the lock, increase its safety, use the password instead of the key combination lock arises at the historic moment. Combination lock with high safety, low cost, low power consumption, easy operation, etc. In the field of security technology to guard against, with electronic combination lock anti-theft alarm function gradually replace the traditional mechanical combination lock, overcoming the mechanical combination lock password quantity is little, the shortcomings of poor safety performance, make the combination lock both in technology and step in performance are improved greatly. With the development of large scale integrated circuit technology, especially the single chip microcomputer, appeared with the intelligent combination of the microprocessor, it besides has the function of electronic combination lock, also introduced the intelligent management, expert analysis system, and other functions, so that the combination lock of high security, reliability, and increasingly widely used. The course design of electronic combination lock based on MCU is introduced, the design of the hardware is mainly composed of AT89C52 minimum system, matrix circuit, 1602 LCD display circuit, power circuit and alarm circuit and so on several parts. Software is mainly composed of C language programming. The combination lock by the single chip microcomputer technology, through the matrix circuit setting, change passwords, password protection, and by the LCD display password input, so as to realize the password Settings, protection. 基于STC89C51单片机的电子密码锁 学生姓名：赵丽丽宋帅高秋利 学生学号： 1104101005 1104101021 1104101001 院（系）：机电工程学院 年级专业： 11级电子信息工程1班 指导教师：王秀山 二〇一五一月 目录 1 绪论 1.1电子密码锁简介 (3) 2 设计方案 (4) 3 主要元器件 (5) 3.1 主控芯片STC89C51 (5) 3.2 晶体振荡器 (5) 3.3 LCD显示密码模块的设计 (7) 3.3.1 LCD1602简介 (7) 3.3.2 LCD1602液晶显示模块与单片机连接电路 (8) 4 硬件系统设计 (9) 4.1 设计原理 (9) 4.2 电源输入电路 (9) 4.3 矩阵键盘 (10) 4.4 复位电路 (10) 4.5 晶振电路 (11) 4.6 报警电路 (12) 4.7 显示电路 (12) 4.8 开锁电路 (12) 4.9 电路总体构成 (13) 5 软件程序设计 (14) 5.1 主程序流程介绍 (14) 5.2 键盘模块流程图 (15) 5.3 显示模块流程图 (17) 5.4 修改密码流程图 (18) 5.5 开锁和报警模块流程图 (19) 6 电子密码锁的系统调试及仿真 (21) 6.1硬件电路调试及结果分析 (21) 6.2软件调试及功能分析 (21) 6.2.1调试过程 (21) 6.2.2 仿真结果分 (22) 6.3 仿真全图 (24) 7 结论 (25) 参考文献 (26) 附录： (27) 1 绪论 1.1电子密码锁简介 电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。它的种类很多，有简易的电路产品，也有基于芯片的性价比较高的产品。现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心，通过编程来实现的。其性能和安全性已大大超过了机械锁。其特点如下： 1) 保密性好，编码量多，远远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零。 2) 密码可变，用户可以随时更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因 人员的更替而使锁的密级下降。 3) 误码输入保护，当输入密码多次错误时，报警系统自动启动。 4) 无活动零件，不会磨损，寿命长。 5) 使用灵活性好，不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁。 6) 电子密码锁操作简单易行，一学即会。 电路原理图： 原件清单： 1、51单片机x1、40Pin 座x1 2、LED x32（建议用5mm 七彩的） 3、电阻470Ωx33 4、晶振12MHz x1 5、10uf 电解电容x1、谐振瓷片电容30pf x2 6·其他的可以看自己的爱好去加 7、其实也可以不用那么多的电阻，用几个排阻就OK了。~ 效果展示： 作品程序： #include<> #define uchar unsigned char ; uchar flag=200; /////////////////////////////////////////////////////////////////////// uchar code Tab1[]={0xFE,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F,0xFF};//暗中左移向下uchar code Tab2[]={0x7F,0xBF,0xDF,0xEF,0xF7,0xFB,0xFD,0xFE,0xFF};//暗中右移向上uchar code Tab3[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,0x00};//亮中左移向下uchar code Tab4[]={0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01,0x00};//亮中右移向上uchar code Tab11[]={0xFE,0xFC,0xF8,0xF0,0xE0,0xC0,0x80,0x00,0xff};//暗中左移向下uchar code Tab22[]={0x7F,0x3F,0x1F,0x0F,0x07,0x03,0x01,0x00,0xff}; //////////////////////////////////////////////////////////////////// uchar code Tab33[]={0x80,0xC0,0xE0,0xF0,0xF8,0xFC,0xFE,0xFF}; ； uchar code Tab44[]={0x01,0x03,0x07,0x0F,0x1F,0x3F,0x7F,0xFF}; uchar code Tab55[]={0x08,0xc0,0xe0,0xf0,0xf8,0xfc,0xfe,0xff,0xff}; uchar code Tab5[]={0x00,0x80,0xC0,0xE0,0xF0,0xF8,0xFC,0xFE,0xff};简单51单片机开发板的电路设计
STC89C52单片机开发板设计
51单片机密码锁制作的程序和流程图
单片机最小系统原理图
基于51单片机电子密码锁设计讲解
基于51单片机的智能密码锁
51单片机的若干电路原理图
单片机开发板的制作步骤
基于单片机的密码锁
51单片机引脚工作原理
51单片机开发板
51单片机密码锁程序
基于单片机数字密码锁的设计要点
单片机的电路原理
51单片机简易密码锁
基于STC89C51单片机的密码锁END
51单片机爱心流水灯原理及制作
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