电子设计培训设计报告
目录
电子设计培训课程设计任务书 (1)
第1章概述 (3)
第2章总体设计方案 (4)
第3章硬件设计 (5)
3.1小系统的主要组成 (5)
3.1.1单片机 (5)
3.1.2晶振电路 (6)
3.1.3复位电路 (6)
3.1.4电源电路 (7)
3.1.5串口 (7)
3.2外围电路的主要组成 (7)
3.2.1矩阵式键盘 (8)
3.2.2显示电路 (9)
第4章软件设计 (12)
4.1程序设计原理框图 (12)
第5章系统调试 (13)
第6章总结 (14)
参考文献 (14)
附录1： (15)
附录2： (16)
电子设计培训课程设计任务书
一、课程设计目的
1、加强学生理论联系实际的能力，提高学生的动手能力；
2、学会基本电子元器件的识别和检测；
3、学会应用EDA软件Proteus进行电路的设计和仿真；
4、基本掌握单片机的基本原理，并能将其应用于系统的设计。
5、通过实训，提高学生的学习兴趣，激发自主学习能力，培养创新意识。
二、设计任务与要求
先焊制一个单片机最小系统，并以制作的单片机最小系统为核心，设计并制作一个应用系统。要求以两个学生为一组，每组学员可以根据自身的兴趣爱好从下提供的几个选题中任选一个设计任务。
1、多功能密码锁
用单片机控制密码锁，当输入密码正确的条件下，输出开锁电平，表示电控锁的指示灯亮，当输入密码错误时，发出错误警告声音，即蜂鸣器报警，同时电控锁指示灯灭。当连续输入三次错误密码时，密码锁报警灯和蜂鸣器同时报警。另外，该密码锁还可以实现对密码的修改。在锁开状态下，可输入新密码。
2、智能交通灯
东西（A）、南北（B）两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯，指挥车辆和行人安全通行。要求用单片机控制交通灯，实现以下功能：
(1) A 道和B道上均有车辆要求通过时，A、B道轮流放行。A道放行5分钟（调试时改为5 秒
钟），B道放行4 分钟（调试时改为4 秒钟）。
(2)一道有车而另一道无车（实验时用开关K0 和K1 控制），交通灯控制系统能立即让有
车道放行。
(3)有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普通车辆通行，A、B道均为红灯，紧急车由K2 开
关模拟，有紧急车时紧急灯亮。
(4)绿灯转换为红灯时黄灯亮1秒钟。
3、电子秒表
用单片机实现电子秒表，要求具有以下功能：
(1)基本时、分、秒、100ms计时；
(2)单击启动计时；
(3)单击锁定计时；
(4)具有时、分、秒显示切换按键，启动计时键、清除计时键；
(5)可以同时显示4位数据；
4、数字温度计
用单片机实现数字式温度计，要求具有以下功能：
(1)采用DS18B20作为温度传感器进行温度检测；
(2)对采集温度进行显示（显示温度分辨率0.1℃）；
(3)采集温度数值应采用数字滤波措施，保证显示数据稳定；
(4)显示数据，无数据位必须消隐。
三、设计步骤
1、用Proteus绘制单片机最小系统电路图，并进行简单应用；
2、焊接单片机最小系统，并进行调试；
3、在最小系统的基础上，根据所选题使用Proteus绘制应用系统；
4、使用keil编写程序；
5、使用Proteus的联调和仿真功能，对程序进行调试；
6、根据设计制作应用的扩展电路部分，并进行简单的通路测试；
7、扩展电路与最小系统连接，进行系统的整体调试；
8、撰写课程设计报告。
四、设计报告要求
课程设计报告需包含以下内容：
1、设计题目；
2、设计内容及要求；
3、设计原理，说明系统方案并画出系统框图；
4、给出完整的硬件电路图，并说明电路的工作原理及主要芯片的性能；
5、给出软件流程框图，在附录内给出程序清单并加必要的注释；
6、说明调试结果；
7、总结所设计电路的特点和方案的优缺点；
8、收获、体会；
9、列出参考文献。
书写课程设计报告时要求结构合理、层次分明，在分析时注意语言的流畅。
五、成绩考核
课程设计成绩按优、良、中、及格、不及格评定，最终考核成绩由三部分组成：1.现场验收：50%
主要考察设计方案、程序质量、演示效果、创新程度、答辩情况等。
2.平时成绩：30%
主要考察出勤和学习态度等。
3.报告：20%；
电子密码锁
第1章概述
随着人们生活水平的不断提高，防盗已基本成为家家户户必须考虑的问题。传统的机械锁由于构造简单，防盗功能日益下降，很难满足人们的防盗需求。在21世纪的今天，基于单片机设计的电子密码锁，安全可靠、价格适中、简单易用、保密性高也因此越来越受到大家的亲赖。本项设计为适应功能需要，采用AT89S51为核心的单片机控制方案，该方案主要由主控部分、键盘、显示等部分构成，其中密码由键盘输入端口输入，解码正确的条件下，输出开锁电平，密码锁开启。
本设计是基于单片机的密码锁设计方案，根据要求，给出了该单片机密码锁的硬件电路和软件程序，同时给出了单片机型号的选择、硬件设计、软件流程图、单片机存储单元的分配、C语言源程序及详细注释等内容。
第2章总体设计方案
本次密码锁的设计，其主要具有以下功能：
（1）设置6位密码，密码通过键盘输入，如果密码正确，则将锁打开；
（2）密码可以由用户自行修改设定，但必须是6位密码，原密码输入正确才能修改密码。修改密码之前，必须再次输入密码，在输入新密码时，需要两次确认，
以防止错误的操作。
本次设计以单片机AT89S51为核心，配以相应的硬件电路，实现密码的设置、存储、识别和显示等功能。单片机接收从键盘键入的代码，并与之前存储在芯片中的代码进行比较，如果密码正确，则开锁并显示输入密码正确；如果密码错误则不能实现开锁功能并显示输入密码错误。在对密码锁的密码进行修改也是本次设计的一个重点。首先在打开该密码锁电路时，显示输出：如果要开锁请按1，如果修改密码请按2。修改密码时，首先将原密码输入，只有在原密码输入的情况下才能进行修改密码。输入密码正确后，将输入新密码并要输入两次，当两次输入的密码完全相同时，实现修改密码的功能并显示修改密码成功。
多功能电子密码锁的设计主要有三部分构成：小系统处理器、4*4矩阵键盘、显示电路。
关键问题在于：密码的输入、确认、清除以及修改和开锁
（1）密码输入功能：每当在键盘上按下一个数字键或字母键时，显示屏上显示“*”，直至输够6个字符为止，超过6个后，输入的字符无效。
（2）密码确认功能：当输入的字符数达到6个时，按确认键，则系统进入密码比对功能，并且也同时表示该过程中的密码输入结束。
（3）密码清除功能：当输入密码时，发现密码输入错误，即输入了错误的字符，则此时需要按清除键，以清除输入的错误的密码。
（4）密码修改功能：放弃原来的密码，重新设置新的密码。
（5）密码开锁功能：在输入密码正确的前提下，密码锁打开，实现开锁功能，如果后面有其他的驱动电路的话帮助实现驱动功能。
第3章硬件设计
3.1 小系统的主要组成
小系统由以下部分构成：单片机、晶振电路、复位电路、电源、I/O接口
原理图为：
3.1.1 单片机
单片机部分主要采用芯片A T89S51。它是美国A TMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4K的可编程的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位微处理器于单片机芯片中。AT89S51单片机内核采用程序存储器和数据存储器空间分开的结构，均具有64K外部程序和数据的寻址空间。其中包括程序存储器和数据存储器。对于程序存储器而言，如果EA引脚接地（GND），全部程序均执行外部存储器。在AT89S51,假如EA接至VCC（电源+），程序首先执行地址从0000H----FFFFH（4KB）内部程序存储器，再执行地址为1000H----FFFFH（60KB）的外部程序存储器；对于数据存储器来说，A T89S51具有128字节的内部RAM，这128字节可利用直接或间接寻址方式访问，堆栈操作可利用间接寻址方
式进行，128字节均可设置为堆栈区空间。
3.1.2 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
级时歇,方便定时操作)。
口通讯的场合)/12MHz(产生精确的s
晶振电路
3.1.3 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。一般推荐C 取10uF，R取8.2K。
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。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，可以算出电容充电到电源电压的0.7倍，需要的时间是10K*10UF=0.1S。所以在0.1S内，RST引脚所接收到的电压是5V~1.5V。在5V正常工作的51单片机中小于1.5V的电压信号为低电平信号，而大于1.5V的电压信号为高电平信号。所以在开机0.1S内，单片机系统自动复位（RST引脚接收到的高电平信号时间为0.1S左右）。在单片机启动0.1S后，电容C两端的电压持续充电为5V，这是时候10K电阻两端的电压接近于0V，RST处于低电平所以系统正常工作。当按键按下的时候，开关导通，这个时候电容两端形成了一个回路，电容被短路，所以在按键按下的这个过程中，电容开始释放之前充的电量。随着时间的推移，电容的电压在0.1S内，从5V释放到变为了1.5V，甚至更小。根据串联电路电压为各处之和，这个时候10K电阻两端的电压为3.5V，甚至更大，所以RST引脚又接收到高电平，单片机系统自动复位。因此可对复位电路总结如下：
1、复位电路的原理是单片机RST引脚接收到2US以上的电平信号，只要保证电容的充
放电时间大于2US，即可实现复位，所以电路中的电容值是可以改变的。
2、按键按下系统复位，是电容处于一个短路电路中，释放了所有的电能，电阻两端的
电压增加引起的。
3.1.4 电源电路
利用电源适配器将220V电压转换为5V电压，供小系统使用。
电源电路
3.1.5 串口
串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。
3.2 外围电路的主要组成
外围电路：矩阵式键盘、显示电路
3.2.1 矩阵式键盘
1、矩阵式键盘的结构与基本工作原理
在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，如图1所示。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样，一个端口（如P1口）就可以构成4*4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。
矩阵式结构的键盘显然比直接法要复杂一些，识别也要复杂一些，上图中，列线通过电阻接正电源，并将行线所接的单片机的I/O口作为输出端，而列线所接的I/O口则作为输入。这样，当按键没有按下时，所有的输入端都是高电平，代表无键按下。行线输出是低电平，一旦有键按下，则输入线就会被拉低，这样，通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了。
2、利用行扫描法确定矩阵式键盘上何键被按下
行扫描法又称为逐行（或列）扫描查询法，是一种最常用的按键识别方法，如上图所示键盘，过程如下：
A判断键盘中有无键按下将全部行线Y0-Y3置低电平，然后检测列线的状态。只要有一列的电平为低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平线与4根行线相交叉的4个按键之中。若所有列线均为高电平，则键盘中无键按下。
B判断闭合键所在的位置在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。其方法是：依次将行线置为低电平，即在置某根行线为低电平时，其它线为高电平。在确定某根行线位置为低电平后，再逐行检测各列线的电平状态。若某列为低，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。
键盘所对应的按键：
3.2.2 显示电路
用LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由6×8或8×8点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮。这样一来就组成某个字符。但由于内带字符发生器的控制器来说，显示字符就比较简单了，可以让控制器工作在文本方式，根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的地址，设立光标，在此送上该字符对应的代码即可。
1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口（本次设计中采用16脚接口），各引脚接口说明如下表所示:
编号符号引脚说明编号符号引脚说明
1 VSS 电源地9 D
2 数据
2 VDD 电源正极10 D
3 数据
3 VL 液晶显示偏压11 D
4 数据
4 RS 数据/命令选择12 D
5 数据
5 R/W 读/写选择13 D
6 数据
6 E 使能信号14 D
7 数据
7 D0 数据15 BLA 背光源正极
8 D1 数据16 BLK 背光源负极
第1脚：VSS为地电源。
第2脚：VDD接5V正电源。
第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。
第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。
第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。
第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。
第15脚：背光源正极。
第16脚：背光源负极。
1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如下表所示：
序号指令RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
1 清显示0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2 光标返回0 0 0 0 0 0 0 0 1 *
3 置输入模式
0 0 0 0 0 0 0 1
I/
D
S
4 显示开/关控制0 0 0 0 0 0 1 D C B
5 光标或字符移位
0 0 0 0 0 1
S/
C
R/
L
* *
6 置功能0 0 0 0 1 DL N F * *
7 置字符发生存贮器地址0 0 0 1 字符发生存贮器地址
8 置数据存贮器地址0 0 1 显示数据存贮器地址
9 读忙标志或地址0 1 BF 计数器地址
10 写数到CGRAM或DDRAM） 1 0 要写的数据内容
11 从CGRAM或DDRAM读数 1 1 读出的数据内容
1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。（说明：1为高电平、0为低电平）
指令1：清显示，指令码01H,光标复位到地址00H位置。
指令2：光标复位，光标返回到地址00H。
指令3：光标和显示模式设置 I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效。
指令4：显示开关控制。 D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示 C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。
指令5：光标或显示移位 S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标。
指令6：功能设置命令 DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线 N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示 F: 低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符。
指令7：字符发生器RAM地址设置。
指令8：DDRAM地址设置。
指令9：读忙信号和光标地址 BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。
指令10：写数据。
指令11：读数据。
第4章软件设计
4.1 程序设计原理框图
程序代码见附录
第5章系统调试
本次调试采用Protues软件仿真与Keil软件联调的方式。首先设计电子密码锁的源程序，源程序经过汇编后，生成的目标文件经过仿真调试。
电子密码锁的初始密码为000000
按下数字1后，进入输入密码界面按下数字2后进入修改密码界面
在调试过程中，因为在没有考虑到断点存储的问题，结果发现在更改密码后，无法进行存储，所以加入了芯片AT24C02C,就起到了很好的效果，并且利用芯片74LS00与非门，来控制显示电路的置功能端。
仿真电路和实际电路的区别：
在调试成功后，接下来进行的是电路的焊接，因为在仿真的时候，显示电路的15号引脚和16号引脚可以不用接电源和地，但在实际焊接好的电路中，发现最后输出时，LCD 显示屏很暗，这是因为15号引脚可以调节背光，所以在15号引脚接电源，16号引脚接地后，显示电路就能正常的显示了。另外仿真电路主要是逻辑仿真，一些当然的东西就可以不表现了，如电源、地、晶振、复位等等。而实际电路就必须加上。仿真电路的限流电阻可大可小，影响不大，而实际电路有可能烧掉。如仿真电路的元件模型有错误，就会出现仿真总是错，而对应的实际电路却很顺利。
不同芯片烧写程序的区别：
AT89S51(4kbflash)和AT89S52 (8kbflash)均具备ISP下载功能，可以使用USBASP程序下载线或者并口下载，所以烧写程序时非常方便。STC89C51、STC89C52使用串口线
+MAX232烧写程序；A T89C51、A T89C52 可以在最小系统板上使用，但需要另外用编程器烧写程序。
第6章总结
在本次课程设计尽管内容不是很复杂，对于我们所选择的电子密码锁，主要考虑矩阵式键盘的使用，在修改密码方面进行两次确认，以及一定要在原密码输入正确的情况下才能修改，所以我认为在这方面我们还是做的挺满意的。唯一不足的是，电子密码锁的功能有些单一，没有加入蜂鸣器报警电路，这样就显得此次设计有些单薄所以这也是值得我们以后改进的地方。
回顾此次单片机课程设计的这段时光，从前期的理论知识培训，到焊接小系统，这才仅仅是小菜一碟，但是利用理论知识自行设计，才真让我抓破了脑袋。到图书馆查资料，一遍遍的看矩阵式键盘，看完键盘，看显示电路，当一切的思路理顺之后开始设计整个电路，然后编写代码，一遍遍的调试，不能输入不行，不能修改密码不行，修改完之后不能存储又不行，一次又一次，当最后绿色的显示屏上显示出想要的结果时，终于体会到了成功的喜悦。虽说软件搞好了，硬件那还不好办。可是，在焊接电路的时候，十六七个按钮，看的眼花缭乱，并联串联，导线连过来划过去，总之又忙碌了很久。通过这次课程设计，我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说是困难重重，毕竟这也是第一次做，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中我也发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，对单片机汇编语言掌握得也不是不好，通过这次课程设计，也可以对之前学过的一些知识进行回顾。
这次课程设计终于完成了，学到很多，受益匪浅，对热心为我们解答疑难问题的老师表示感谢！
参考文献
[1]《单片机应用程序设计技术》周航慈著北京航空航天大学出版社
[2]张洪润单片机应用技术教程北京：清华大学出版社，1997
[3]《单片机原理及及应用》王迎旭编机械工业出版社 2001
[4]https://www.doczj.com/doc/a63709693.html,/view/2492072.htm 百度百科
[5]https://www.doczj.com/doc/a63709693.html,/p-110800136.html
外围电路原理图
程序代码：
#include
#include
#include
#define uchar unsigned char
#define C02_write 0xa0
#define C02_read 0xa1
#define no0 0x28
#define no1 0x14
#define no2 0x24
#define no3 0x44
#define no4 0x12
#define no5 0x22
#define no6 0x42
#define no7 0x11
#define no8 0x21
#define no9 0x41
#define enter 0x88
#define backspace 0x81
#define lcm_write_cmd_add XBYTE[0x80FF]
#define lcm_write_data_add XBYTE[0x81FF]
#define lcm_read_busy_add XBYTE[0x82FF]
#define lcm_read_data_add XBYTE[0x83FF]
uchar idata temp5_password[6]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}; uchar idata key_code[]={no0,no1,no3,no4,no5,no6,no7,no8,no9};
sbit SCL=P3^0;
sbit SDA=P3^1;
sbit i=P3^2;
bit ack;
uchar int_counter_1;
unsigned int int_counter_2;
/*延时函数1*/
void delayms(uchar i)
{
uchar j;
for(;i>0;i--)
for(j=124;j>0;j--);
}
/*延时函数2*/
void longdelay(uchar i)
{
unsigned int j;
for(;i>0;i--)
for(j=10000;j>0;j--);
}
void lcm_wait()
{
while(lcm_read_busy_add&0x80); }
void lcm_write_cmd(uchar lcm_cmd) {
lcm_wait();
lcm_write_cmd_add=lcm_cmd;
}
void lcm_write_data(uchar lcm_data) {
lcm_wait();
lcm_write_data_add=lcm_data;
}
/*读取数据函数*/
uchar lcm_read_data(void)
{
uchar lcm_data;
lcm_wait();
lcm_data=lcm_read_data_add;
return(lcm_data);
}
void lcm_setxy(uchar x,uchar y)
{
if(y==1) lcm_write_cmd(x|0x80);
if(y==2) lcm_write_cmd(x|0xc0); }
void lcm_write_string(uchar *string)
{
uchar i=0;
while(string[i]!='\0')
{
lcm_write_data(string[i]);
i++;
}
}
void lcm_roll_display(uchar *string,uchar y) {
uchar counter;
lcm_write_cmd(0x06);
lcm_setxy(0,y);
while(string[counter]!='\0')
{
lcm_write_data(string[counter]);
counter++;
if (counter==19) lcm_setxy(19,y);
longdelay(2);
}
lcm_write_cmd(0x07);
lcm_setxy(19,y);
while(string[counter]!='\0')
{
lcm_write_data(string[counter]);
counter++;
if (counter==19) lcm_setxy(19,y);
longdelay(2);
}
}
void lcm_init()
{
delayms(20);
lcm_write_cmd_add=0x38;
delayms(4);
lcm_write_cmd_add=0x38;
delayms(1);
lcm_write_cmd_add=0x38;
lcm_write_cmd(0x38);
lcm_write_cmd(0x0f);
基于单片机多功能密码锁的设计 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。 单片机技术是智能化检测与控制领域应用非常普及并且具有很大潜力的技术。论文阐述一个基于单片机的液晶显示电子密码锁的设计与实现。系统采用美国Atmel公司的AT89S52单片机作为系统核心，液晶显示器LCD1602作为输出设备显示系统提示信息，4*4矩阵薄膜键盘作为输入设备，CMOS串行E2PROM存储器AT24C02作为数据存储器，配合蜂鸣器、继电器等电路构成整个系统硬件；系统软件采用汇编语言编写。设计的系统液晶显示，密码修改方便，具有报警、锁定等功能，使用便捷简单，符合住宅、办公用锁需求，具有一定的实用价值。 关键词：单片机；密码锁； AT89S52 ； LCD1602； AT24C0
Abstract In our daily life, the security of house, company department, documents and finance forms, also some personal information always used the lock to protect them. If use the normal keys to lock out the door, we should taken many keys with ourself.That is so difficult to use. And if we lost the keys with careless, the security looks very easy to break out. As the developing of the technology,people ask for high securty machines.For satisfy this request, the cipher lock is appeared. The cipher has higher security, lower cost, lower power and easy to use. SCM technology is very popular and has great potential in application of intelligent detection and control field. This thesis describes the design and implementation of LCD electronic password-lock system based on SCM. The system uses the product of America Atmel corporation AT89S52 as the core of system, liquid crystal monitor 1602 as the output device displaying the prompt information of system, 4*4 matrix membrane keyboard as the input device, serial E2PROM memory AT24C02 as the data storage, with buzzer, relay, and other circuits together constitute the system hardware. The software of the system is written in assembly language. The designed system display in LCD, change password easily, has the function of alarming, locking, and so on. This system is simple and easy to use, meets the demand of residential, office lock needs, has some practical value. Key words: SCM ；Password-Lock；AT89S52 ；LCD1602；AT24C02
课程设 计说明 学生姓名: 学 号: 指导教师: 2013年05月17日 课程名称: 《单片机技术》 设计题目: 基于51单片机的电子密码锁 院（部）： 电子信息与电气工程学院 专业班级: 12通信工程（专升本） 马亚林 丁莹亮
课程设计任务书 设计要求： 设计以单片机AT89C51为核心的电子密码锁，包括电子密码锁完整的设计过程以及外围的开锁电路和报警电路的设计。 电子密码锁要完成以下部分的设计：按键接口电路、电子密码锁的控制电路、输出八段显示电路。 电子密码锁控制电路能完成以下功能设计：数字按键的数字输入、存储和清除、功能按键的功能设计、密码的清除和复位、报警信号产生电路密码核对、解除电锁电路、输出八段显示电路完成以下电路设计：数据选择电路、八段显示器扫描电路。 学生应完成的工作： 1.运用Proteus软件设计电路原理图; 2.用Proteus软件进行仿真； 3.焊接电路板并调试实现其功能； 4.完成实习报告； 5.我的任务是设计电路原理图并仿真。 参考文献阅读: [1]杜尚丰.CAN总线测控技术及其应用.北京：电子工业出版社，2007.1 [2]杜树春.单片机C语言和汇编语言混合编程实例详解.北京：北京航空航天大学出版社，2006.6 工作计划： 2013.5.6熟悉课题并查阅相关资料，同时消化吸收资料内容； 2013.5.7―― 2013.5.8 根据设计题目确定硬件设计方案，并交与指导老师修改; 2013.5.9 ―― 2013.5.10 开始着手课题的软件设计，与指导老师进行沟通； 2013.5.13申请领用元器件； 2013.5.14―― 2013.5.17 进行实物制作，并撰写课程设计报告。 任务下达日期：2013年5月6 日 任务完成日期：2013年5月17 日
毕业设计（论文）开题报告题目：基于单片机的电子密码锁设计
一、选题的依据及意义 （一）选题依据 随着人们生活水平的提高和安全意识的加强，对安全的要求也就越来越高。锁自古以来就是把手护门的铁将军，人们对它要求甚高，既要安全可靠的防盗，又要使用方便，这是制锁者长期以来研制的主题。目前使用的电子密码锁大部分是基于单片机技术，以单片机为主要器件，其编码器与解码器的生成为软件方式。相比传统的机械式钥匙开锁携带不方便、安全性能差等特点，电子密码锁易操作、功能低等优势，使其越来越成为市场上的主流产品。如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜。电子密码锁是由电子电路控制锁体的新型锁具，它采用触摸键盘方式输入开锁密码，操作方便。触摸式电子锁的输入部分采用触摸开关（键盘输入），其优势在于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，无活动零件，不会磨损，寿命长等优点。本设计采用单片机MCS51作为单片机的核心单元，设计了一款具有本机开锁，密码更改和报警功能的电子密码锁。即简单又适用。根据单片机技术及相关原理,设计出一款以单片机为控制核心并融合了红外线技术的新型密码锁。该锁结合电子密码和光控的技术优势,摆脱了老式机械锁难更换,易损坏以及电子锁安全性不高的缺点,是一类极具发展前景新型锁。 （二）选题意义 在科学技术不断发展的今天，电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用也日趋重要。针对平常锁具给人们带来的不便，若使用机械式钥匙开锁，则结构简单，安全性不好。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，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。它的出现为人们的生活带来了很大的方便，有很广阔的市场前景，相信随着社会的进一步发展，它的方便，安全，实用，小巧，精致的特点会越来越得到人们的喜爱，是人们居家旅行必备之品。促进加深单片机原理及应用知识的掌握。促进加深数电、模电知识的掌握。熟悉单片机程序设计语言。熟悉PROTEL环境下设计一个单片机设计系统的方法，并熟练掌握KEIL和PROTEL联调技术。促进电子密码锁知识的普及和发展。 二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述） （一）国外研究 早在80年代，日本产生了最早的电子密码锁。随着日本的经济复苏，电子行业的快速发展，一些利用简单的门电路设计的密码锁出现了。这类的电路安全性差、容易破解，到了90年代，英国、意大利、德国、日本、加拿大、韩国以及我国的台湾、香港等地的微电子技术的进步和通信技术的发展为密码锁提供了技术上的基础，从而推动密码锁走向实际应用的阶段。采用AT24C02为掉电存储器的芯片，这种芯片稳定性高，成本低，还能扩展很多功能。加红外探测技术，指纹识别技术，语音识别技术，图像识别技术等。这些扩展的技术
渝州科技职业学院 电子密码锁 院系：电子信息工程学院 专业班级： 11 电管2班 学生：任龙龙 学号： 1102120208 指导教师：何健 指导教师职称：讲师 二O一三年十一月
目录 1 绪论 (3) 1.1电子密码锁简介 (3) 1.2本设计所要实现的目标 (3) 1.3设计方案简介 (3) 2 系统总体方案设计 (4) 2.1设计框图 (4) 2.2设计原理 (4) 3 硬件系统构成 (4) 3.1主要源器件 (4) 3.2电路总体构成 (5) 3.3电源输入电路 (5) 3.4键盘输入电路 (5) 3.5密码存储电路 (6) 3.6复位电路 (6) 3.7晶振电路 (7) 3.8显示电路 (8) 3.9报警电路 (8) 3.10开锁电路 (9) 4 软件系统设计 (10) 4.1主程序流程图 (10) 4.2按键软件设计 (11) 4.3密码设置软件设计 (12) 4.4开锁软件设计 (13) 结论 (15) 参考文献 (15) 附录 (15) 附录1硬件原理图 (15) 附录2 C语言程序 (15)
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) 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。 1.2 本设计所要实现的目标 本设计采用单片机为主控芯片，结合外围电路，组成电子密码锁，用户想要打开锁，必先通过提供的键盘输入正确的密码才能将锁打开，密码输入错误有提示，为了提高安全性，当密码输入错误三次将报警。密码可以有用户自己修改设定，锁打开后才能修改密码。修改密码之前必须再次输入就的密码，在输入新密码的时候要二次确认，以防止误操作。 1.3 设计方案简介 采用以单片机为核心的控制方案 由于单片机种类繁多，各种型号都有其一定的应用环境，因此在选用时要多加比较，合理选择，以期获得最佳的性价比。一般来说在选取单片机时从下面几个方面考虑：性能、存储器、运行速度、I/O口、定时/计数器、串行接口、模拟电路功能、工作电压、功耗、封装形式、抗干扰性、性，除了以上的一些的还有一些最基本的比如：中断源的数量和优先级、工作温度围、有没有低电压检测功能、单片机有无时钟振荡器、有无上电复位功能等。在开发过程中单片机还受到：开发工具、编程器、开发成本、开发人员的适应性、技术支持和服务等等因素。基于以上因素本设计选用单片机80C51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I/O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AT24C02芯片用于密码的存储，外接LCD1602显示器用于显示作用。当用户需要开锁时，先按键盘开锁键之后按键盘的数字键0－9输入密码。密码输完后按下确认键，如果密码输入正确
天津大学网络教育学院 专科毕业论文 题目：电子密码锁的设计与制作 完成期限：2016年1月8日至 2016年4月20日 学习中心：嘉兴 专业名称：电气自动化技术 学生姓名：张伟强 学生学号：132092433077 指导教师：刘斌
电子密码锁的设计与制作 第1章方案选择和总体设计 1.1 国内外现状 目前，最常用的锁是20世纪50年代意大利人设计的机械锁，其机构简单、使用方便、价格便宜。但在使用中暴露了很多缺点：一是机械锁是靠金属制成的钥匙上的不同齿形与锁芯的配合来工作的。据统计，每4000把锁中就有两把锁的钥匙齿牙相同或类似，故安全性低。二是钥匙一旦丢失，无论谁捡到都可以将锁打开。三是机械锁的材料大多为黄铜，质地较软，容易损坏。四是机械锁钥匙易于复制，不适于诸如宾馆等公共场所使用。由于人们对锁的安全性，方便性等性能有更高的要求，许多智能锁（如指纹辨别、IC卡识别）也相继问世，但这类产品的特点是针对特定指纹或有效卡，但能适用于保密要求高且仅供个别人使用的箱、柜、房间，其成本一般较高，在一定程度上限制了这类产品的普及和推广。 随着人们生活水平的提高，电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用日趋重要。电子密码防盗锁用密码代替钥匙，不但省去了佩戴钥匙的烦恼，也从根本上解决了普通门锁保密性差的缺点。根据国外的统计资料显示,装有电子防盗装置的商业区或居民区盗窃犯罪率平均下降30%左右。目前西方发达国家已经大量地应用这种智能门禁系统，但在我国的应用还不广泛，成本还很高。 1.2设计目标 利用51系列单片机为核心，采用矩阵键盘作为数字输入；6位数字密码显示；可重新设置新密码，EPROM存储密码，掉电不丢失；当输入密码与存储密码一致时，开锁，并响音乐，若连续三次输入错误，则报警灯亮并且蜂鸣器响。
设计电子密码锁的设计
毕业综合实训报告 实训题目: WFS-907电子密码锁 专业: 楼宇智能化工程技术
呼和浩特职业学院毕业综合实训报告任务书楼宇智能化工程技术
备注 1、任务书由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份。 2、审批若不能通过，需重新填报此表。不通过的原因如下：（请画○标明） A、任务不明确； B、雷同；（同学之间或其它方） C、其他原因
目录 摘要 (4) 一、概述 (4) 1.1. 关于密码锁 (4) 1.2. 系统设计要求及内容 (5) 二、实训目的 (5) 三、实训内容和步骤 (5) 3.1. 主要元器件 (5) 3.1.1. 主控芯片AT89C51 (5) 3.1.1.1. AT89C51简介 (5) 3.1.1.2. AT89C51 主要特性及其概述 (6) 3.1.1.3. AT89C51管脚说明 (6) 3.1.2. 存储芯片AT24C02 (8) 3.1.2.1. AT24C02概述 (8) 3.1.2.2. AT24C02管脚描述 (9) 3.1.2.3. AT24C02特性 (10) 3.1.3. 三位共阳数码管 (10) 3.1.3.1. 三位共阳数码管驱动方式--动态显示驱动 (10) 3.1.4. 晶体振荡器 (11) 3.1.5. BJ015音乐集成电路 (12) 3.1.6. 7805三端稳压管 (12) 3.1.6.1. 三端稳压管简述 (12) 3.1.6.2. 7805三端稳压管主要参数 (13) 3.1.6.3. 7085三端稳压管工作原理 (13) 3.2. 设计原理及原理图分析 (13) 3.2.1. 设计原理 (13) 3.2.2. 设计原理图 (14) 3.2.3. 原理图分析 (14) 3.2.3.1. 键盘输入电路 (14) 3.2.3.2. 密码储存电路 (14)
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和闭的装置，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和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。 二、硬件设计 2.1概述 本系统主要由单片机最小系统、电源电路、输入键盘电路、输出显示电路、开锁电路等组成,系统框图如图1所示:
电子密码锁设计 一、目标 1、任务和目标 本项目设计一种基于AT89C51单片机控制的电子密码锁，要求达到以下任务目标： （1）可通过键盘输入密码控制开关的开锁和闭锁； （2）可通过扩展的LCD显示器显示输入的密码； （3）密码可以多次改写和重置； （4）连续三次输入密码错误，报警装置开始工作，密码锁进入锁机状态。 2、功能需求简述
二、详细设计方案的选择及设计思路概述 1、设计方案的选择 本次设计的密码锁在理论上可以利用多种设计方法及原理进行设计，依据设
计的简单、高效、易于实现等原则，主要有两种设计方案可供选择，即：数字电路控制和以AT89C51为核心的单片机控制两种方案。现在对其两种方案进行可行性对比分析。 方案一：采用数字电路控制。其原理图下图1所示。 图1 数字密码锁电路方案 电路由两大部分组成：密码锁电路和备用电源(UPS)，其中设置UPS电源是为了防止因为停电造成的密码锁电路失效，使用户免遭麻烦。 采用数字密码锁电路的好处就是设计简单。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。密码锁电路包含：键盘输入、密码修改、密码检测、开锁电路、执行电路、报警电路、键盘输入次数锁定电路。 方案二：采用一种是用以AT89C51为核心的单片机控制方案。利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口，及其控制的准确性，不但能实现基本的密码锁功能，还能添加多组密码设置、报警提示等控制功能。其原理如下图2所示。
1技术指标 用与非门设计一个4位或多位代码的数字锁，要求如下： A:设计一个保险箱用的多位代码数字锁，比如4位代码ABCD四个输入端和一个开锁用的钥匙插孔输入端E，当开箱时（E＝1）,如果输入代码（例如ABCD＝1010）与设定的代码相同，则保险箱被打开，即输出端Z＝1,否则电路发出报警信号: B: 进行电路仿真，并说明其工作原理。
2方案比较 方案一：由4个单刀双掷开关构成密码开关，用户可以通过控制开关来控制A、B、C、
3Proteus软件介绍 Proteus软件是来自英国Labcenter electronics公司的EDA工具软件。 Proteus软件有十多年的历史，在全球广泛使用，除了其具有和其它EDA工具一样的原理布图、PCB自动或人工布线及电路仿真的功能外，其革命性的功能是，他的电路仿真是互动的，针对微处理器的应用，还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，并实现软件源码级的实时调试，如有显示及输出，还能看到运行后输入输出的效果，配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等，您不需要别的，Proteus为您建立了完备的电子设计开发环境！尤其重要的是Proteus Lite可以完全免费，也可以花微不足道的费用注册达到更好的效果；功能最强的Proteus专业版也非常便宜，人人用得起，对高校还有更多优惠。 Proteus组合了高级原理布图、混合模式SPICE仿真,PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。此系统受益于15年来的持续开发,被《电子世界》在其对PCB 设计系统的比较文章中评为最好产品—“The Route to PCB CAD”。Proteus产品系列也包含了我们革命性的VSM技术,用户可以对基于微控制器的设计连同所有的周围电子器件一起仿真。用户甚至可以实时采用诸如LED/LCD、键盘、RS232终端等动态外设模型来对设计进行交互仿真。 其功能模块：—个易用而又功能强大的ISIS原理布图工具；PROSPICE混合模型SPICE仿真；ARES PCB设计。PROSPICE仿真器的一个扩展PROTEUS VSM：便于包括所有相关的器件的基于微处理器设计的协同仿真。此外，还可以结合微控制器软件使用动态的键盘，开关，按钮，LEDs甚至LCD显示CPU模型。 Proteus支持许多通用的微控制器，如PIC,A VR,HC11以及8051。 交互的装置模型包括：LED和LCD显示,RS232终端,通用键盘。 Proteus有强大的调试工具；包括寄存器和存储器,断点和单步模式。 IAR C-SPY和Keil uVision2等开发工具的源层调试。 Proteus应用特殊模型的DLL界面-提供有关元件库的全部文件。 Proteus与其他的仿真软件相比较，在下面的优点： 1、能仿真模拟电路、数字电路、数模混合电路； 2、能绘制原理图、PCB图； 3、几乎包括实际中所有使用的仪器；
- -- 目录 摘要： .................................................................. 错误!未定义书签。第一章：系统设计总述 ................................................................ - 1 - 1.1设计要求....................................................................... - 1 - 1.2 设计方案...................................................................... - 1 - 第二章：总体程序设计 ................................................................ - 2 - 2.1整体组装设计原理图 ......................................................... - 2 - 2.2 顶层模块程序调用 ........................................................... - 3 - 2.2.1程序部分............................................................... - 3 - 2.2.2 整体原理文件......................................................... - 4 - 第三章：单元模块程序设计........................................................... - 5 - 3.1 输入模块...................................................................... - 5 - 3.1.1 输入模块程序 ....................................................... - 5 - 3.1.2输入模块元件 ......................................................... - 6 - 3.1.3输入模块仿真 ......................................................... - 7 - 3.2 电子密码锁系统控制模块.................................................. - 7 - 3.2.1控制模块程序 ......................................................... - 8 - 3.2.2控制模块元件 ........................................................ - 10 - 3.2.3控制模块仿真 ........................................................ - 11 - 3.3显示模块...................................................................... - 11 - 3.3.1显示模块元件 ........................................................ - 14 - 3.3.2显示模块仿真 ........................................................ - 15 - 第五章：收获与体验 .................................................. 错误!未定义书签。参考文献................................................................ 错误!未定义书签。- .
密码锁设计方案 第一部分：课题背景描述 ●课题来源： 课题思路来源于本次大赛的参考题目 ●市场分析： 电子密码锁是一种通过单片机来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。 ●国内外研究现状 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。电子密码锁特点如下：保密性远远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零。 密码可变。用户可以经常更改密码，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。 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. 电子密码锁操作简单易行，一学即会。 另外，随着科学技术的发展，用户在生活中需要使用的锁类越来越多，电子密码锁能为用户提供安全无忧的服务，因此市场前景十分广阔。 第二部分：功能描述 本项目设计一种基于STC90C52单片机控制的电子密码锁，具有如下功能：
①可通过薄膜键盘输入密码控制开关的开锁和闭锁 ②可通过扩展的LED显示器显示输入的密码 ③密码可以多次改写和重置 ④连续三次输入密码错误延迟10秒钟后，声光报警装置工作 第三部分：可行性分析 ●设计思路： 本课题选用以STC90C52单片机为核心，辅以扩展的薄膜按键键盘以及LED显示模块组成完整的系统。通过键盘采集输入的信息，与单片机内的储存值比较，如果密码正确，则开锁电路打开，并且绿灯亮；如果密码错误，则报警电路的红灯电路打开，若连续三次输入密码错误，声光电路打开，红灯闪烁；在以上工作的同时显示电路工作，同步显示输入数值,具有较高的安全性。 关键词：STC90C52、电子密码锁、7805、12864、薄膜矩阵键盘、数码管动态显示、声光显示。 ●应用的技术分析： 本课题的实现，需要使用到以下关键技术： ①基于STC90C52单片机简单设计及外围扩展电路 ②键盘输入及单片机间的数据传输 ③LED显示技术、动态输出及单片机间的数据传输 ●设计者当前已具备的技术条件： ①课题组成员都参阅过相关的51单片机开发方面的书籍，熟悉Altium Designer Winter 09电路设计，有一定的项目开发及电路设计基础。 ②课题组成员系统学习过基于Keil C51，对C语言函数库的调用有一 定的了解，具备C语言程序设计开发基础。
电子 密码锁的设计与实现 2．了解按键消抖的方 法。 、实验内容与要求 1 ?基本要求 当三次密码输入不正确时，系统应 锁定键盘 10s 。 2 ?提高要求 将用户分为管理者和 使用者，管理者拥有超级密码，可以修改 其他人的密码。使 用者不能修改密码。 三、实验报告要求 1. 设计目的和内容 2?总体设计 3 ?硬件设计：原理图 接线图)及简要说明 四、总体设计 ：从键盘输入一组密码， CPU 把该密码和设置密码比较 ，对则将 锁打开(不同锁的控 制方式不一样，比如加电控制电磁铁抽回 ，从而打开 )，错则要求重新 输入，并记录错误次 数，如果三次错误，则被强制锁定并报警 ，除非超级密码或者其他的 手段打开，比如延时 一段时间。 初步设计思路如下： 1．输入密码用矩形键 盘，包括数字键和功能键，功能键包括退 格键和确认键。 2． LED 数码管显示输入密码，但是只是输出 显示符号 8 。采用动态 扫描输出。 、实验目的 1．进一步掌握键盘扫 描和 LED 显示的程序设计。 4 ?软件设计框图及程 序清单 5 ?设计结果和体会( 包括遇到的问题及解决的方法) 3．综合运用微机原理 的软硬件知识。 1) 具有密码输入功能， 密码最多为6位; 2) 设置退格键，以便删 除输入错误的密码; 3) 在输入的密码时数码 管上只显示 8，并根据输入位数依 次横移; 4) 设置确认键，当确认 键按下后，判断输入密码是否正确; 5) 当输入密码正确时， 点亮发光二极管;当输入密码不正确时， 发光二极管不亮并 且蜂鸣器报警，重新 输入， 电子密码锁的原理是
3．用发光二极管模拟锁的情况，锁关时发光二极管灭，打开时发光二极管亮。 4 .输入密码错误时报警，3次输入错误时键盘锁定IOs ,键盘无法接收数据。 软件的设计主要包括矩形键盘键值的读取、LED 动态扫描输出程序、密码判断程序和报警程序。 五、硬件设计 根据设计思路，硬件电路可通过实验平台上的一些功能模块电路组成，由于实验平台上的各个功能模块已经设计好，用户在使用时只要设计模块间电路的连接，因此，硬件电路的设计及实现相对简单。完整系统的硬件连接如图1 所示。硬件电路由LED 数码管显示模块、按键模块、发光二极管电路和蜂鸣器模块组成。 各个模块的详细说明： 1 . LED 数码管模块 实验平台上提供一组六个LED数码管。插孔CS1用于数码管段选的输出选通，插孔 CS2用于数码管位选信号的输出选通。本设计用6个数码管来动态显示时分秒，动态显示 的定时时间由8253定时/计数器来实现。8253主要是实现每位显示时间Ims,由8253的计数器0来实现。ClkO 接实验平台分频电路输出Q6, f = 46875hz° GATEO接8255的PAO , 由8255的PA0输出来控制计数器的起停。OUT0接8259的IRQ2 ,定时完成请求中断，进 入中断服务程序。软件在中断服务程序中LED 数码管显示。
一、设计任务 1. 主要设计内容： 使用数码管显示器来显示密码输入的相关信息，通过10位数字按键（0~9）设置4位数字（0~9）密码，2位功能按键A(输入校验密码并验证密码)和B (设置新密码)，利用继电器模拟电子门锁作出是否开门以及报警等反应。 2. 具体设计内容： 上电时内定初始密码为“0000”，红色发光二极管点亮，绿色发光二极管熄灭，数码管显示器显示“初始状态”，“初始状态”由设计者自行设计，但不可省略。 功能按键A：实现设置新密码功能，存储新密码并显示，一旦设定新密码，则初始密码失效。 功能按键B：实现输入校验密码并验证密码功能，显示校验密码并进行密码比较。 *密码输入正确则继电器启动，并使红色发光二极管熄灭，绿色发光二极管点亮，数码管显示器提示“密码正确”，“密码正确”状态的显示内容由设计者自行设计，但不可省略，持续2~5S后继电器关闭，绿色发光二极管熄灭，红色发光二极管点亮； *密码输入错误则持续红色发光二极管点亮，绿色发光二极管熄灭状态，蜂鸣器报警，数码管显示器提示“密码错误”，“密码错误”状态的显示内容由设计者自行设计，但不可省略，持续2~5S后蜂鸣器停止报警； *校验密码连续输入错误3次，则持续红色发光二极管点亮，绿色发光二极管熄灭状态，蜂鸣器报警，数码管显示器提示“密码连续错误3次”，“密码连续错误3次”状态的显示内容由设计者自行设计，但不可省略，持续2~5S后蜂鸣器停止报警，新密码失效，恢复初始密码使用。 3. 设计内容说明： 设计必须实现“主要设计内容”的所有功能，但对于“具体设计内容”可做适当调整，密码输入错误3次环节可自行设计。 此外，为了加强密码锁的严密性，可采取下述方案对“设置新密码功能”环节进行加强，依据设计思路可作适当调整，此部分内容为附加内容。
课程设计说明 书 课程名称：《单片机技术》设计 题目：基于51单片机的电子密码锁 院（部）：学生姓名：电子信息与电气工程学院 马亚林 学号： 专业班级：指导教师：12 通信工程（专升本） 丁莹亮 2013 年05月17日
设计题目 课 程 设 计 任 务 书 基于 51 单片机的电子密码锁 学生姓名 设计要求： 12 通信工程（专 升本） 设计以单片机 AT89C51 为核心的电子密码锁，包括电子密码锁完整的设计过程以及外围 的开锁电路和报警电路的设计。 电子密码锁要完成以下部分的设计：按键接口电路、电子密码锁的控制电路、输出 八段显示电路。 电子密码锁控制电路能完成以下功能设计：数字按键的数字输入、存储和清除、功 能按键的功能设计、密码的清除和复位、报警信号产生电路密码核对、解除电锁电路、 输出八段显示电路完成以下电路设计：数据选择电路、八段显示器扫描电路。 学生应完成的工作： 1. 2. 3. 4. 5. 运用 Proteus 软件设计电路原理图； 用 Proteus 软件进行仿真； 焊接电路板并调试实现其功能； 完成实习报告； 我的任务是设计电路原理图并仿真。 参考文献阅读： [1] 杜尚丰. CAN 总线测控技术及其应用.北京：电子工业出版社，2007.1 [2] 杜树春.单片机 C 语言和汇编语言混合编程实例详解.北京：北京航空航天大学出版社，2006.6 工作计划： 2013.5.6 熟悉课题并查阅相关资料，同时消化吸收资料内容； 2013.5.7——2013.5.8 2013.5.9——2013.5.10 根据设计题目确定硬件设计方案，并交与指导老师修改； 开始着手课题的软件设计，与指导老师进行沟通； 2013.5.13 申请领用元器件； 2013.5.14——2013.5.17 进行实物制作，并撰写课程设计报告。 任务下达日期：2013 年 5 月 6 日 任务完成日期：2013 年 5 月 17 日 指导教师（签名）： 学生（签名）：王立斌 王立斌 所在院部 基于 51 单片机 的电子密码锁 专业、年级、 班
设计方案 系统设计方案 利用所学的电子技术知识和电子设计方法，设计出一个电子密码锁有以下两种基本方案可以选择： 方案一：利用数字逻辑电路，运用各种门电路，计数器，触发器，锁存器，编/译码器等数字逻辑器件实现电子控制。从而实现想要设计的电子密码锁的功能。此方法设计简单，但硬件电路比较多，操作起来比较复杂。 方案二：使用MCS-51系列单片机为核心控制附加一些简单的外围电路，利用单片机的一个I/O端口组成4×4键盘作为输入电路，采用汇编语言编写程序来实现电子密码锁的各项功能，程序语言功能强大，调试较为简单。具有很强的实用性。 设计方案选择 综上提出的两种方案，方案一给出的采用数字逻辑电路的设计方法的好处就是设计简单，因为采用数字逻辑电路可以分成各个功能模块来设计，每个模块实现各自的一个功能。这钟方法设计的密码锁电路大致包含：按键输入、密码核对、密码修改、开锁电路、错误提示电路等功能模块。采用数字电路虽然设计简单但是操作繁琐，要运用很多数字逻辑器件，硬件电路复杂，而且可能会出现较多器件故障，同时难以检查和维护。方案二提出的使用单片机为核心控制的方案，利用单片机丰富的I/O端口和灵活的编程设计，不但能实现密码锁的功能，而且控制准确性高，外围电路少硬件电路简单，方便灵活，调试简单不易出错，体积小成本低也利于现实中实现，具有较高的实际意义和实用价值。这个设计方案的最关键的地方就在于编程，利用程序的执行来实现密码锁的基本功能，因此单片机方案还有较大活动空间，能在很大程度上扩展功能，方便对系统进行升级。 针对第一种方案：系统vhdl设计 功能描述： 假设设计的密码锁有7个数据输入键，分别用K1到K7表示；一个“确认键”（按一下确认键，密码锁内部就产生一个正脉冲），用CLK_AFFIRM表示；一个“重置和修改密码使能键”，用S/W 表示；一个开锁状态指示灯GREENLED；一个密码输入错误报警器REDLED. 1.密码预置。未使用过的密码锁初始状态为“打开”，内部密码为随机数，故使用前必须进行密码 预置。通过按键将S/W调为“1”，密码锁进入密码预置模式，按照K1~K7→确认键→K1~K7→确认键的顺序输入想要设置的密码，其中K1~K7表示的意思是，给K1到K7赋值，赋值顺序可任意改变，但一旦按下确认键，K1到K7分别对应的数值便不可改变。整个过程中只要按下两次确认键，密码预置便成功完成。 2.密码验证。通过按键将S/W调为“0”，密码锁进入密码验证模式。按照K1~K7→确认键→K1~K7 →确认键的顺序输入密码，如果密码与预置的密码（如果修改过密码，则与最后一次修改成功后的密码）相匹配，开锁指示灯GREENLED变亮，同时锁子被打开。如果没反应，需要重新输入密码，但是输入密码的次数最多为3次，如果3次都输入了错误密码，那么错误报警器REDLED 就会报警，如果继续输入了正确密码，报警器就会解除警报。 3.密码修改。用户必须提供正确的密码后方能进入密码修改模式，否则，修改无效。如果用户通 过了密码验证，那么此时将S/W调为“1”便可顺利进入密码修改模式。修改密码过程与重置类
河南理工大学万方科技学院课程设计报告 2015— 2016学年第一学期 课程名称单片机原理及应用 设计题目电子密码锁设计 学生姓名杨会毫 学号 1516353019 专业班级计算机15升 指导教师苏百顺 2016 年1 月5 日
摘要 近年来，随着改革开放的深入发展，电子电器的飞速发展。人民的生活水平有了很大提高。各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。然而不法分子也是越来越多，原因在于大部分人防盗意识还不够强，造成偷盗现象屡见不鲜。越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。因此，出于安全方便等方面的需求，电子密码锁相继问世。 本设计是以单片机AT89S51为主控芯片，并结合外围液晶显示LCD1602、存储芯片AT24C02、红外遥控HS0038，以及键盘输入、复位、电源等电路组合而成。系统能够完成开锁、报警、修改密码等基本功能，还能够通过红外来控制单片机的开锁，以及掉电储存密码的功能。整个设计在Keil开发环境下，用C 语言编写主控芯片的控制程序来实现具有多功能的电子密码锁。 关键词：密码锁AT89S51 储存显示红外
目录 摘要......................................................................................................................... I 引言.. (1) 1 概述 (2) 1.1 课题背景和意义 (2) 1.2电子密码锁的发展趋势 (2) 2 系统总体设计思路 (3) 2.1 系统设计要求 (3) 2.2系统设计方案 (3) 3 系统硬件设计与实现 (4) 3.1主控芯片AT89S51 (4) 3.2 存储模块AT24C02 (7) 3.3红外模块HS0038 (9) 3.4 显示模块LCD1602 (10) 3.5 电源电路模块 (11) 3.6 键盘输入模块 (12) 3.7 报警电路 (13) 3.8 开锁电路 (13) 3.9 复位电路 (14) 3.10串行通信电路 (14) 3.11 系统整体原理图 (16) 4系统软件设计 (17) 4.1 主程序设计 (17) 4.2键值判断设计 (18) 4.3开锁设计 (19)