嵌入式系统
一．前言
随着科学技术的进步，电子器件和电子系统设计方法日新月异，电子设计自动化技术正是适应了现代电子产品设计的要求，吸收了多学科最新成果而形成的一门新技术。为保证电子产品设计的速度和质量，适应“第一时间推出产品”的设计要求，EDA技术已成为不可缺少的一项先进技术和重要工具，掌握EDA技术是电子信息类专业学生，工程技术人员所必备的基本能力和技能。
随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的亲呢。
意外事故或人为破坏可能造成中的灾难性后果的系统称为要害系统。要害系统的保证性包括安全性、可开性和保全性，内涵非常丰富。
我们设计的电子密码锁是一类针对要害系统的安全保险器件，其设计概念与常见的保安密码锁有所不同。从系统设计观点看，电子安全密码锁是一个实体域定义的概念，比较机械安全密码锁，具有设计实现简便、密码装订灵活、制造成本低廉等优点。
每一位解锁意图码在密码锁内部引发的试图解锁动作，可称为安全密码锁的解锁事件。电子安全密码所有开启意图码驱动，进党开启意图码预设定的安全密码完全匹配时，方可逐步开启密码锁。
基于解锁时间概念思考，电子密码锁应具备如下基本功能：
1．逐位解锁解锁过程的事件序列特性决定了它内部状态机的多步步进特性。
2．单次试开解锁事件是单向不可逆的，因此，安全密码锁内部应含误码锁定组件。
3．码鉴别通过后，给出可靠的控制信号。
我们构思运用RS触发器构成的数字逻辑电路控制来模拟电子密码锁。
二.总体方案设计
2．1. 一号方框图
图2.1 一号方案图
我定的一号方框图（初稿）为上图。
一号方框图中，我共设了8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。密码可在之前任意修改。由键盘输入密码，开始效验，密码输入正确则执行开门，如果密码输入错误则运用555单稳态触发器响鸣10秒钟。
大概的思路有：用四个RS触发器串联，输入密码正确与否，输出的电平不同，由此达到密码效验。键盘的输入打算由八个四组开关控制，分为0和1两种情况。而响鸣10秒钟由555定时器构成的单稳态触发器控制时间。开门由灯泡点亮模拟。
可有一个问题：本身的密码仅有16种情况，很容易试出密码，因为没有时间次数的限制，贼人能够轻易得到密码。仅仅是这样的设计，此数字密码锁失去意义。
于是，我准备再此方案图中加入计时器及锁定电路使其完善：在密码刚输入时开始计时，若计时超过60秒则报警。另外，若三次输入错误密码，锁定输
入密码电路5分钟，贼人无法再打开，保护主人利益。
修改后的方框图如下：
2.2. 二号方框图
图2.2 二号方框图
共设了8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。输入密码的同时开始计数，超过60秒报警。输入正确开门并取消计数，输入错误三次则锁定5分钟，防止他人非法操作。
当上下开关的开关情况一致时， R端为高电平，S端为低电平，输出为低电平，下一阶RS触发器的S端为低电平。若四位密码输入正确，RS4输出为低电平。若四位密码输入错误，上下开关的开关不一致，输出为高电平。由此可以判断输入密码是否正确。
如果密码输入错误，计数器计数一次，如果密码输入错误三次，QA、QB同时为高电平，与非端输出为低电平，使555单稳态触发器3号端口输出55秒高电平，并锁定发光二极管使其不发光。如果密码输入正确，Q端输出为高电平，发光二极管亮，模拟开门。
2.3. 方框图比较
在二号方框图中，我加入计时器及锁定电路，在密码刚输入时开始计时，若计时超过60秒则报警。另外，若三次输入错误密码，锁定输入密码电路5分钟，贼人无法再打开，保护主人利益。由此，可以防止试出密码的现象发生。其缺点是较复杂，可能出现的问题较多。
我决定使用二号方框图进行实验设计。
三．单元模块设计
各单元模块功能：
3.1 RS 触发器
图3.1 RS 触发器
触发器的两个输入信号来自主触发器的输出，为一对互补信号，有n n Q R S Q +=+1，SR=0。
表3.1 RS 触发器的功能表
3.2 555单稳态触发器
555电路含有两个电压比较器，一个基本RS 触发器，一个放电开关管T ，比
较器的参考电压由三只5kΩ的电阻器构成的分压器提供。它们分别使高电平比较器A1的同相输入端和低电平比较器A2的反向输入端的参考电平为2Vcc/3和Vcc/3。A1与A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号自6脚，即高电平触发输入并超过参考电平2Vcc/3时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于Vcc/3时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电开关管截止。
R是复位端（4脚），当R=0，555输出低电平。平时R端开路或接Vcc。
Vcc是控制电压端（5脚），平时输出2Vcc/3作为比较器A1的参考电平，当5脚外接一个电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01μf的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。
T为放电管，当T导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电通路。
555定时器主要是与电阻、电容构成充放电电路，并由两个比较器来检测电容器上的电压，已确定输出电平的高低和放电开关管的通断。这就很方便的构成从微妙到数十分钟的延时电路，可方便的构成但稳态触发器，多谐振档器，施密特触发器等脉冲产生或波形变换器。
555定时器构成的单稳态触发器由555定时器格外接定时元件R、C构成。触发电路由Cl、Rl、D构成，其中D为钳位二极管，稳态时555电路输入端处于电源电平，内部放电开关管T导通，输出放电开关管T导通，输出端F输出低电平，当有一个外部负脉冲触发信号经Cl加到2端。并使2端电位瞬时低于Vcc/3，低电平比较器动作，单稳态电路即开始一个暂态过程，电容C开始充电，Vc按指数规律增长。当Vc充电到2Vcc/3时，高电平比较器动作，比较器A1翻转，输出Vo从高电平返回低电平，放电开关管T重新导通，电容C上的电荷很快经放电开关管放电，暂态结束，为下个触发脉冲的到来做好准备。波形图如图所示。
图3.2 555单稳态触发器电路图
由555构成的单稳态触发器，电源接通瞬间，电路有一个稳定的过程，电源通过电阻R向电容C充电，当Vc上升到2／3Vcc时，触发器复位，Vo为低电平，电容C放电，电路进入稳定状态。若VI < 2／3Vcc,触发器发生翻转，电路进入稳暂态，Vo输出高电平。此后电容C充电至2／3Vcc，电路又发生翻转，Vo输出低电平，电容C放电，电路恢复至稳定状态。
TW = RCln3 = 1.1RC
通过改变R、C的大小，可使延时时间在几个微秒到几十分钟之间变化。可这种单稳态电路作为计时器时，可直接驱动小型继电器，并可以使用复位端（4脚）接地的方法来中止暂态，重新计时。此外尚需用一个续流二极管与继电线圈
并接，以防继电器线圈反电势损坏内部功率管。
图3.3 555单稳态触发器工作波形
3.3 74LS161计数器
图3.4 74LS161的引脚图
74LS161是4位二进制同步加计数器,RD是异步清零端，LD是预置数控制端，A、B、C、D是预置数据输入端，EP和ET是计数使能端，RCO是进位输出端，它的设置为多片集成计数器的级连提供了方便。
图3.5 74LS161逻辑电路图
1．异步清零当RD=0时，不管其它输入端的状态如何，计数器输出将被直接置零。
2．同步并行预置数在RD=1的条件下，当LD=0、有时钟脉冲CP的上升沿作用时，A、B、C、D输入端的数据将分别被QA至QD接收。由于这个置
数操作要与CP上升沿同步，且A到D的数据同时置入计数器，所以称
为同步并行预置。
3．保持在RD=LD=1的条件下，当ET*EP=0,即两个计数使能端中有0时，不管有无CP脉冲作用，计数器都将保持原有状态不变。
4．计数当RD=LD=EP=ET=1时，74161处与计数状态。
其功能表如下：
表3.2 74LS161功能表
3.4 总电路图：
图4.1 总电路图
密码锁电路包含：键盘输入、密码修改、密码检测、报警电路、键盘输入次数锁定电路。
4．1 各单元模块功能介绍：
4．1．1 键盘输入、密码修改电路图如下图所示
图4.2 键盘输入、密码修改电路图
由四个RS 触发器和十六个开关构成四位密码验证电路，可实现密码修改及密码输入，输出电平可验证密码的正确性。
根据RS 触发器的工作原理可知，其置位端比复位端具有优先权，在EN 端接高电平的条件下，只要S 端为高电平，不管R 端怎样变化，其输出端均输出高电平。只有S 端为低电平，R 端为高电平，Q 端才输出低电平。
利用RS 触发器的功能，用户可以通过开关的闭合情况调制或输入密码。打开或闭合开关K21、K22、K23、K24、K25、K26、K27、K28可设置调解密码，其中，预设开关K21、K23、K25、K27为0，K22、K24、K26、K28预设为1。而打开或闭合开关K11、K12、K13、K14、K15、K16、K17、K18为输入密码，K11、K13、K15、K17预设为0，K12、K14、K16、K18预设为1。预设的0或1井代表一种字符，与高低电平无关。
当上下开关的闭合情况一致时， R 端为高电平，S 端为低电平，由n n Q R S Q +=+1可知，输出Q 为低电平，下一阶RS 触发器的S 端为低电平。
若四位密码输入正确，RS4输出为低电平。若四位密码输入错误，上下开关的开关不一致，输出为高电平。由可以判断输入密码是否正确。
4.1.2 密码输入错误三次即锁定电路如下图所示：
图4.3 密码输入错误三次即锁定电路
如果密码输入错误，或门的输出端为高电平，74LS160的CP 端输入高电平，由图3.3.3可知，计数器加计数一次，如果密码连续输入错误三次，B A Q Q 同时为高电平，则与非端输出低电平，输入555触发器的2端。由图3.2.2可知，555触发器所构成的单稳态触发器3号端口连续55秒输出高电平，7432N 输入为零零，输出为低电平，由此可以锁定发光二极管使其无法发光，即完成锁定电路功能。
另一方面，如果密码输入正确，或门输出为高电平，7432N 输入为零一，输出为高电平，使发光二极管亮，模拟开门。
由于锁定时间即555计时器所构成的单稳态触发器输出高电平的时间常数 Tw = 1.1RC ，可算出当C1 = 1μHz,R = 50M Ω时,能使 Tw =55s ，可锁定电路55秒。
4.1.3 计时电路如下图所示：
图4.4 计时电路
CP 为0.025Hz 连续脉冲信号。输入密码即开关K11或K12任一闭合时开始时计时。若密码正确输入则取消计时，若密码未正确输入，当D C B A Q Q Q Q 从0000加计数到1111其间经过40秒后，进位端RCO 变为高电平，经Q1、Q2放大后，驱动蜂鸣器发出报警信号。
3.5 各单元模块的连接：
J1、J2接出连入或门的输出端接报警电路中74LS160的ET 端和EP 端，在J1或J2闭合时开始加计数，直到计数完毕拉响蜂鸣。
键盘输入、密码修改电路图内的 Q1、Q2、Q3、Q4 或逻辑端反相电平与555但稳态触发器的输出反相电平的或逻辑后，接发光二极管。若两者同时为低电平，发光二极管不亮，若其中有一个为高电平，法官二极管亮。
键盘输入、密码修改电路图内的 Q1、Q2、Q3、Q4 或逻辑端接入密码输入错误三次即锁定电路74LS161的CP 端、Q 端及计时电路74LS161的D R 端。由此，可由或门输出电平的高低决定单元模块的有效或无效，从而验证密码的正确性。
五.软件设计
常用的画电路图软件有protel 99se、protel 2004及ISIS等。由于Multisim 9安装简便、容易上手、画图美观等优点，在本次实验设计中，我所使用的画电路图软件为Multisim。
Multisim 是全球独一无二的交互式电路模拟软件，令你产品设计事半功倍。Multisim 完全集成 Multicap，乃构建电路并立即模拟运行的理想工具。Multisim电子电路全功能模拟测试仿真软件，是一套完整的系统设计工具，其强大功能包含：元器件编辑、选取、放置；电路图编辑、绘制；电路工作状况测试；电路特性分析；电路图报表输出打印；档案转入/出；PCB文件转换功能；结合SPICE、VHDL、Verilog共同仿真；高阶RF设计功能；虚拟仪器测试及分析功能；计划及团队设计功能； VHDL及Verilog设计与仿真；FPGA／CPLD组件合成。
我们通过人机对话的方式，亲自动手搭接电路，进行元件接线，参数设定。边连线，边测试，边修改，边分析，并与理论计算结果进行对照。通过Multisim 软件的"componentProperties"(元件属性)可随时调整和修改元器件参数，分析各元件参数对电路的作用与影响。
调试和测量过程就是最好的学习过程。在这样的实验中，把实验与理论有机的结合起来，加深了我们对理论的认识。我们可以通过一个实际的设计例子来体现Multisim仿真软件的优越性。
通过以上设计可见，运用Multisim软件，可方便地在计算机上设计电路，并进行仿真。通过改变电路参数，可以观察不同电路参数对电路性能的影响，用虚拟仪器可以观察各实验点的波形及整个电路的实验结果，一个方案不成功可刷新重来，反复多次后选择出最佳的设计方案。由于该软件具有丰富的元件库和仪器库，可以充分发挥我们的想象力和创造力，大胆进行设计尝试，不必担心元器件会损坏，这样的设计可以随心所欲、花样叠出。
若电路设计有误，通过仿真，软件会做出警告或提示，当设计方案正确无误后，再按此方案搭接实际电路。用Multisim软件设计电子电路改变了传统的基于电路板的设计方法，从而可以大大缩短设计时间，节约开发费用，提高效率。Multisim软件是设计电子电路的有效工具。
Multisim9是一个虚拟实验室，为使用者造就了一个集成一体化的试验环境，他采用图形化的输入方式，只需进行简单的拖放和连接操作，便可完成电路的搭建与分析。
作为一个专业应用软件，他具有以下特点：
(1)丰富的元件和测试仪器
Multisim9提供了数千种电路元件，包括基本独立元件(电阻、电容、三极管等)、集成电路(74及40系列芯片、DA及AD、集成运放等)、源器件(各种独立源、受控源、时钟信号等)、基本显示器件(伏特表、电流表、数码管等)和其他元器件(继电器、电磁铁、直流电机等)，而且还可以根据需要扩充或新建已有的元器件库，大大方便了使用者。软件中各元器件参数可调，并提供了理想值，这为分析电路的实际值与理论值的差异提供了依据。Multisim9的测试仪器包括数字万用表、函数发生器、多综示波器、扫频仪、频率计、逻辑分析仪等，很难设想实际购置这些仪器设备所需的巨额投资。
(2)动态可视化效果
Multisim9的元器件采用与实物一致的外形，使用者即便是第一次使用，也能方便地找到所需的元器件。对于测试仪器，其测量结果的显示也与实际设备一致，能实时检测系统的运行。另外，他的数码管能够发光、熔断丝可以烧断、蜂鸣器能够发声、电阻器能够通过键盘随时改变阻值，形象地表征了电路的动态特性，体现了其“软件即仪器”的本质特性。
(3)多种分析功能
作为虚拟的电子工作台，Multisim9提供了详细的电路分析手段，不仅可以完成电路的瞬态分析、稳态分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、电路的噪声分析和失真分析等常规电路分析方法，而且还提供了离散傅里叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏度分析和电路容差分析等共计27种电路分析方法，以帮助我们分析电路的性能。此外他还可以对被仿真电路中的元件设置各种故障，如开路、短路和不同程度的漏电等，从而观察到在不同故障情况条件下的电路工作状态。
(4)兼容性好
Multisim 9的器件模型和分析方法都是建立在SPICE(Simulation Program with Integrated CircuitEmphasis)仿真程序的基础上，因此他与SPICE的网格兼出PCB文件，这样利用Multisim9一个软件，便可完成从电路的设计分析直至印刷电路板格式文件输出等全部设计工作，大大加快了产品的开发速度，提高了设计人员的工作效率。
六.系统功能
本文的电子密码锁利用逻辑电路，采用4位输入密码，只有在输入了正确的密码后才能实现对灯的电子控制，并且有各种附加电路已达到报警及锁定功能，有极高的安全系数。
密码锁电路包含：键盘输入、密码修改、密码检验、报警电路及键盘输入次数锁定电路，具有以上功能。
由四个RS触发器和十六个开关构成四位密码验证电路，可实现密码修改及密码输入，输出电平可验证密码的正确性。若四位密码输入正确，RS4输出为低电平。若四位密码输入错误，上下开关的开关不一致，输出为高电平。由可以判断输入密码是否正确。
J1、J2接出连入或门的输出端接报警电路中74LS160的ET端和EP端，在J1或J2闭合时开始加计数，直到计数完毕拉响蜂鸣。
键盘输入、密码修改电路图内的Q1、Q2、Q3、Q4 或逻辑端反相电平与555但稳态触发器的输出反相电平的或逻辑后，接发光二极管。若两者同时为低电平，发光二极管不亮，若其中有一个为高电平，法官二极管亮。
键盘输入、密码修改电路图内的Q1、Q2、Q3、Q4 或逻辑端接入密码输入错误三次即锁定电路74LS161的CP端、Q端及计时电路74LS161的
R端。由此，可由或门输出电平的高低决定单元模块的有效或无D
效，从而验证密码的正确性。
如果密码输入错误，74LS160的CP端输入高电平，计数器加计数一次，如果密码连续输入错误三次，与非端输出低电平，输入555触发器的2端。由图3.2.2可知，555触发器所构成的单稳态触发器3号端口连续55秒输出高电平，7432N输入为零零，输出为低电平，可以锁定发光二极管使其无法发光，即完成锁定电路功能。如果密码输入正确，Q端输出为高电平，发光二极管亮，模拟开门。
CP为0.025Hz连续脉冲信号。输入密码，开关K11或K12其一闭合时开始计时。若密码正确输入取消计时，若密码未正确输入， 40秒后，LD变为高电平，拉响蜂鸣，开始报警。
七.设计总结
以上为我设计的电子密码锁电路，它主要由RS触发器、74LS161及555单稳态触发器构成，经过多次修改和整理，可以满足基本要求。但因为水平有限，此电路中仍存在一定的问题，譬如说电路的密码仅为四位二进制数，共只有十六种可能，容易被猜出。但还要求在规定的时间内按一定的顺序开锁且有锁定功能，所以他人开锁的几率很小。若做十进制数，比较复杂，没有必要，本次设计未涉及。CP脉冲不是很稳定，电路中未加显示电路，但可通过其它数字模块实现这一功能。作为模拟试验，没有用到开门电路，只是运用发光二极管进行模拟。本来原计划锁定时间为5分钟，但考虑到时间太长，所需要的器件要求较高，后改为55秒钟。这需要一段时间的进一步改进，如果有好的意见，希望老师给以支持。
大二期间我学习了数字电子电路和模拟电子电路，在理论上对电子技术有了一些初步了解。通过这次数字密码锁课程设计，我把学到的东西与实践相结合。从中对我们学的知识有了更进一步的理解。
通过这两周的学习，我有很大的收获：首先，通过学习使自己对课本上的知识可以应用于实际，使的理论与实际相结合，加深自己对课本知识的更好理解，对各种芯片有了更深刻地认识。同时实习也锻炼了我个人的动手能力：能够充分利用图书馆去查阅资料，增加了许多课本以外的知识，特别是对于实际技能的掌握。能对protel 2004、和ISIS等仿真软件操作，能达到学以致用。对我们学生来说，理论与实际同样重要，这是我们以后在工作中说明自己能力的一个重要标准。这次的实验设计让我在以后的学习增强了信息。虽然很苦很累，我仍坚持了下来，做出了以上的设计。
八.参考文献
(1) 康华光主编.电子技术基础（第四版）.高等教育出版社,1998
(2) 梁宗善主编.新型集成块应用.华中理工大出版社,2004
(3) 刘国权、韩晓东主编.Protel DXP电路原理图设计指南.中国铁道出版社，2004
(4) 《最新常用集成块速察速用》编写组编.最新常用集成块速查速用.机械工业出版社，
2005
(5) 张庆双主编.电子技术基础技能线路实例.科学出版社，2006
(6) 刘修文主编.实用电子电路图集.中国电力出版社，2005
(7) 张亦华、延明、肖冰主编.数字逻辑设计实验技术与EDA工具.北京邮电大学出版社，
2003
九.附录
相关设计图：
相关设计软件：
MultiSim9
《E D A仿真与实践实习》 学院：信息科学与工程学院 课题名称：硬件描述语言设计 ——基于VHDL的电子密码锁的设计班级： 学生： 学号： 指导教师：
1 引言 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。 基于EDA技术设计的电子密码锁。以其价格便宜、使用方便、安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点，受到了人们的普遍关注。而以可编程逻辑器件(FBDA)为设计载体，以硬件描述语言(VHDL)为主要表达方式，以QuartusⅡ5.1开发软件等为设计工具设计的电子密码锁，由于其能够实现密码输入、密码校验、密码设置和更改等功能，因此，能够满足社会对安全防盗的需求。 本设计的各个模块由相应的VHDL程序具体实现，并在QuartusⅡ5.1环境下进行了整体电路的模拟仿真，最终实现“密码锁控制器设计”的要求。 2 设计内容和要求 2.1 设计内容： 题目：电子密码锁 内容：设计一个4位串行数字锁。 (1)开锁代码为4位二进制，当输入代码的位数与锁内给定的密码一致，且按规定程序开锁时，方可开锁，并点亮一个指示灯。否则进入“错误”状态，并发出报警信号。 (2)锁内的密码可调，且预置方便，保密性好。 (3)串行数字锁的报警由点亮一个灯，直到按下复位开关，报警才停下。此时，数字锁又自动等待下一个开锁状态。 要求： (1)通过查阅相关技术资料，详细描述电子密码锁的基本原理。 (2)编写电子密码锁的Verilog HDL或VHDL程序，并仿真编译下载验证。 (3)给出完整的系统顶层模块图与波形仿真图。
单片机课程设计报告书 基于89C51单片机 课题名称 无线电子密码锁的设计姓名刘武 学号131220330 学院通信与电子工程学院 专业电子信息工程 指导教师祝秋香讲师 2015年12月20日
基于89C51单片机无线电子密码锁的设计 1 设计目的 （1）了解MCS-51单片机使用方法和熟悉蓝牙模块； （2）掌握AT89C51芯片的使用方法及蓝牙模块的连接与使用； （3）熟悉单片机程序仿真软件Proteus的使用； （4）了解MCS-51单片机开发板工作原理以及芯片的组合； （5）熟悉无线电子密码锁的设计及实现。 2设计思路 2.1 选择设计电路 设计51单片机与蓝牙连接的电路。 2.2 所选设计电路的原因 （1）由于无线电子密码锁的设计需要用到蓝牙模块，用到的单片机资源并不是很多，而51单片机的资源有8位CPU、4KB的ROM、128B的RAM、2个16位定时/计数器、4组8位的I/O、1个串口和5个中断源，可以更有效率的利用到51单片机的资源。 （2）可现实无线功能的模块有：蓝牙模块、无线模块、红外遥控模块，因为相对之下，蓝牙模块更容易实现，更容易操作，最后选择蓝牙模块实现手机远程控制。 （3）为了提高效率，可以利用51单片机开发板的硬件，用LED灯模拟密码锁的开关，当LED灯亮起时代表锁已经开启，熄灭则代表密码锁被关闭。应用在实际中可用继电器替代LED的亮灭去控制强电开关。 3 设计过程 3.1 设计总框图 无线电子密码锁分为两个主要功能模块：51单片机模块，蓝牙实现模块。这两个模块共同工作完成本电路的功能实现。其中利用AT89C51芯片来实现51单片机模块功能，完成数码管、发光二极管的实现，同时利用HC06蓝牙模块来
电子信息工程《专业基础课程设计》研究报告 电子密码锁设计 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 所在学院： 专业班级： 中国·大庆 2015年 6 月
信息技术学院 课程设计任务书 学院专业级，学号姓名 一、课程设计课题： 电子密码锁设计 二、课程设计工作日自年月日至年月日 三、课程设计进行地点：信息技术学院 321 四、程设计任务要求： 1.课题来源: 教师下发。 2.目的意义:设计一个电子密码锁。 3.基本要求: （1）设计6位电子密码锁，当输入正确密码时，输出开锁信号，用相应的发光二极管点亮表示开锁和关锁； （2）密码可以修改； （3）从第一个按钮触动后15秒内若锁未打开，则电路进入自锁状态，并进行声、光报警。 课程设计评审表
目录 1 设计任务要求 (1) 2 方案比较 (1) 3单元电路设计 (2) 4元件选择 (6) 5整体电路 (8) 6说明电路工作原理 (9) 7 困难问题及解决措施 (10) 8 总结与体会 (10) 9 致谢 (11) 10参考文献 (12)
1设计任务要求 (1)设计6位电子密码锁，当输入正确密码时，输出开锁信号，用相应的发光二极管点亮表示开锁和关锁；(2)密码可以修改； (3一个按钮触动后15秒内若锁未打开，则电路进入自锁状态，并进行声、光报警。 1.1 设计概述 通过本次设计掌握数字电路系统设计的方法，熟悉电子密码锁设计相关硬件的使用，了解电子密码锁的系统构成，利用数字门电路实现电子密码锁的设计与实现，可以加深自己对所学专业的认识，关联知识，增强自己的动手能力，积累实践经验，为以后的工作打好基础。通过本次设计掌握数字电路系统设计的方法，熟悉电子密码锁设计相关硬件的使用，了解电子密码锁的系统构成，利用数字门电路实现电子密码锁的设计与实现，可以加深自己对所学专业的认识，关联知识，增强自己的动手能力，积累实践经验，为以后的工作打好基础。 2方案比较 2.1.1 方案选择 本方案是用按键式的输入方式输入密码，然后预设密码由74HC160和BCD数码管显示，而输入密码则由4508和BCD数码管显示，密码比较由异或门器件来实现，定时装置由555定时 图2方案二原理框图
电子密码锁单片机课程设计
单片机原理与应用技术课程设计报告 电子密码锁设计 专业班级：电气 124 姓名： 时间：2015年1月2日 指导教师：秦国庆 2015年1月2日
电子密码锁课程设计任务书 1．设计目的与要求 设计出一个电子密码锁。准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能： （1）状态显示功能：锁定状态时系统用3位数码管显示OFF， 用3位码管显示成功开锁次 数；成功开锁时用3位数码管 显示888，用3位数码管显示 成功开锁次数。 （2）密码设定功能：通过一个4×4的矩阵式键盘可以任意设 置用户密码（1-26位长度）， 同时系统掉电后能自动记忆 和存储密码在系统中。（3）报警和加锁功能：密码的输入
时间超过12秒或者连续3次 输入失败，声音报警同时锁定 系统，不让再次输入密码。此 时只有使用管理员密码方能 对系统解锁。 2．设计内容 （1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系； （2）确定元器件及元件参数； （3）进行电路模拟仿真； （4）SCH文件生成与打印输出； 3．编写设计报告 写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 4．答辩 在规定时间内，完成叙述并回答问题。 1
电子密码锁 电气124 赵政权 摘要：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。本设计利用51单片机编程控制原理，采用矩阵键盘、数码管显示、数据存储器和报警系统构成电子密码锁的设计成品。其中数码管使用两组三位一体共阳数码管，数据存储器使用AT24C04芯片通过IIC协议实现数据的传输，矩阵键盘用执行效率极高的代码扫描控制。使用Keil4.6编写程序代码，用Proteus进行仿真，无误后使用Altium制图，最终做成能使用的成品。 关键词： 51单片机 IIC协议矩阵键盘动态显示 Keil Proteus Altium 2
《嵌入式系统》课程设计报告 题目 院系：机电学院 学生姓名：任 专业： 班级： 1 1 1 指导教师： 完成时间：2014-10-17
目录 1 系统总体方案设计 0 2 硬件电路设计 (2) 2.1 键盘电路设计 (2) 2.2 LCD1206显示电路 (3) 2.3 响应电路 (5) 3 软件设计 (6) 3.1软件设计思路 (5) 3.2 子程序 (6) 4 系统调试 (9) 5 心得体会 (10) 6 参考文献 (11) 附录 (12) (1)源程序 (12) (2)硬件原理图 (15)
摘要：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。 关键词：4×4矩阵键盘；stm32；密码锁；LCD1602
1 系统总体方案设计 1.1采用数字电路控制 其原理方框图如图1－1所示。 图1.1 数字密码锁电路方案 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、键盘输入次数锁定电路。 1.2 采用一种是用以stm32为核心的控制方案 利用其灵活的编程设计及其控制的准确性，不但能实现基本的密码锁功能，还能添加调电存储、声光提示甚至添加遥控控制功能。其原理如图1.2所示。 图1.2 stm32控制方案
基于FPGA的四位电子密码锁设计与实现 摘要： 针对于传统密码锁安全性能低及可靠性差等问题,立足于芯片中数据存储的保密性,运用EDA技术自顶向下的设计方法,提出了基于FPGA的四位电子密码锁的设计与实现方法,所设计的四位电子密码锁具有解锁、密码修改、报警提示及液晶显示功能。设计分析与仿真结果表明,基于FPGA所设计的四位电子密码锁保密性更高、灵活性更好,使得数据存储的整体可靠性增强,为提高数据的保密性提供了新的解决方案。 关键词：密码锁;FPGA;保密性;EDA技术; Design and Implementation of 4-Bit Electronic Cipher Lock Based on FPGA WANG Guo-qiang LI Shang-fu WANG Fei XIE Li-li WANG Qin SUN Bai School of Electronic Engineering,Heilongjiang University; Abstract： Traditional lock faces safety problem of low performance and poor reliability. Based on the data stored in the chip of confidentiality,and using EDA technology top-down design approach,we proposed the design and implementation of a 4-bit FPGA-based electronic lock,which provides unlock,passwordchange,alarm and LCD functions.Design analysis and simulation results show that the designed FPGA-based electronic lock provides better confidentiality,flexibility and reliability for data storage.This approach provides a novel solution for improving data confidentiality. Keyword： Coded lock;FPGA;Confidentiality;EDA technology; 0 引言 随着时代的发展,人们生活水平逐步提高,同时安全意识也日益增强,如何实现家庭防盗这一问题就尤其突出。传统的机械锁由于其构造简单,锁芯直接外露,导致被撬的事情比比皆是。因此,随着电子技术工业的发展,数字电子技术已经深入到人们的日常生活中,层出不穷的电子产品也向着高端方向发展,电子密码锁也就应运而生,在生活安全领域,具有防盗、报警功能的电子密码锁完全打破了机械密码锁的密码量少和安全性差的缺点[1]。 电子密码锁的复杂性,需要设计专门的电子电路和技术,许多相关研究机构和组织的科研人员进行了大量研究。目前该领域的研究主要集中在如何使电子密码锁体积缩小、可靠性
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:
课程设计说明书 课程名称: 数字电子技术课程设计 题目：电子密码锁 学生姓名： 专业: 班级： 学号： 指导教师： 日期：年月日
电子密码锁 一、设计任务与要求 1.用电子器件设计制作一个密码锁，使之在输入正确的代码时开锁。 ２．在锁的控制电路中设一个可以修改的４位代码,当输入的代码和控制电路的代码一致是锁打开。 ３.用红灯亮、绿灯灭表示关锁，绿灯亮、红灯灭表示开锁 ４.如5s内未将锁打开,则电路自动复位进入自锁状态,并发报警信号. 二、方案设计与论证 1、用按键输入四位十进制数字，输入密码要存储。 2、比较输入密码和原始密码.当输入正确密码时，给出开锁信号，开锁信号用一个绿色指示灯表示，绿灯亮表示密码输入正确；如果输入密码不正确，用红灯表示。 ３、锁的开关用红灯和绿灯表示,一次只能亮一盏。红灯亮、绿灯灭表示关锁,绿灯亮、红灯灭表示开锁。 4、设置倒计时电路和自锁电路。如果密码在５ｓ内未能输入正确则发出报警声,并且自锁电路。 5、设置密码设置开关，开关闭合后，允许设置密码,设置好密码后，打开此开关。 6、需要在输入密码开始时识别输入,并由此触发计时电路. 方案一用74LS147译码器来把按键输入转化为二进制。通过８片四位寄存器74LS194实现密码功能，其中四片用来存储预置密码，另四片则用来存储输入的密码。当密码开始输入时开始计时,通过7４LS1９2计数器实现计时功能；然后在密码输入期间,用74ＬS1３8数据选择器来选片存储。数据选择器的输入端又一个两位的二进制的加法计数器来控制,当键盘有按键输入时计数器就加1，当一个按键按完后会轮到下一个芯片存储。自锁功能利用７４ＬS138来控制.通过四片7４LS85芯片判断原始密码和输入密码是否相同,接着用指示灯来表示密码的输入正确与否，如果密码没有输入正确的话,则红灯亮，否则则绿灯亮。若是没在规定时间输入正确密码，则会发出警报信号(蜂鸣器响）.
得分：_______ 南京林业大学 研究生设计报告 2011 ～ 2012 学年第一学期 课程名称：微机控制与自动化 报告题目：六位数字密码锁控制器 学号： 作者：陈亭亭 联系电话： 任课教师： 二○一一年十二月
六位数字密码锁控制器 一、设计目的： 随着社会的发展，单片机市场已经形成一个规格齐全、品种繁多的大家族，用户有非常大的选择余地。单片机的应用十分广泛，在工业控制领域、家电产品、智能化仪器仪表、计算机外部设备，特别是机电一体化产品中，都有非常重要的用途。本设计作为微机原理与自动化的课程作业，泥实现以下目的： 1.通过自主编程，以熟悉80c51单片机的控制及编程方法； 2.通过设计与编程，熟悉单片机与外设的连接方法； 3.通过使用protel绘画电路图，熟悉protel软件； 4.熟悉液晶显示器的使用方法。 二、设计实现的功能： 1.通过0～9十个数字键实现六位密码的设置，验证和修改，在密码输入错误时系统 会自动报警，可按复位键重新输入密码。 2.通过LED七段数码管显示密码。 三、设计所需的芯片器材 ATMEL公司的AT89C51单片机，74LS273的8D锁存器，74LS244的8位三态缓冲器，LED显示器、按键若干。 四、总体方案设计 1.总体框图设计 选用AT89C51单片机，加上相应的按键、晶振、复位、显示电路，并进行各种软件的设计。密码锁控制器的总体设计框图如图1所示。 2. 显示控制方案 在构成多位LED显示时，点亮数码管的方式有静态显示和动态显示两种。 静态显示方式：LED的静态显示是指当数码管显示某一字符时，相应段的发光二极管处于恒定地导通或截止状态，直到显示另一字符为止。 静态显示方式各位可独立显示。由于各位分别由一个8位I/O接口控制段选码，故在同一时间里，每一位显示的字符可以各不相同。这种显示方式接口，较小的电流即可获得
目录 摘要 本次课程设计的题目是电子密码校验设计，由输入密码、设定密码、寄存电路、比较电路、显示电路、修改密码等模块组成。 该电子密码锁利用数字逻辑电路，实现对锁的电子控制，突破了传统的机械锁的单一性、保密性低、易撬性的缺点，数字电子密码锁具有保密性高、使用灵活性好、安全系数高的优点。
主要工作部分是将输入密码与正确密码进行比较，密码正确时绿色发光二极管亮，密码错误则红色发光二极管亮。输入电路将6位密码并行输入，密码是否相等利用与非门将输入的密码和预定密码进行比较，当相等时便触发绿色发光二极管，不相等则作用到红色发光二极管和蜂鸣器。 1.设计目的 本课程为电子、通信类专业的独立实践课，该课程设计建立在电路基础、低频与高频电子线路等课程的基础上，主要让学生加深对电子线路理论知识的掌握，使学生能把所学的知识系统地、高效地贯穿到实践中来，避免理论与实践的脱离，同时提高学生的动手能力，并在实践中不断完善理论基础知识，有助于培养学生综合能力。 2.设计要求 1)要求电子器件设计制作密码锁的控制电路，使之在输入正确的代码时，输出信号以 启动执行机构动作，并且用红、绿LED指示关锁、开锁状态。 2)密码锁控制器中存储一个4位代码，当开锁按钮开关设置9位，其中只有4位有效） 的输入代码等于存储代码时启动开锁控制电路，并且用绿灯亮、红灯灭表示开锁状态。 3)从第一个按钮触动后的5秒内若未能将锁打开，则电路自动复位并由扬声器发出 20秒的报警信号，同时用绿灯灭、红灯亮表示关锁状态。 4)要求性能可靠、操作简便。 5)密码锁控制器中存储的4位密码可以修改。 3.方案选择 第一方案555集成电路构成的密码锁电路 图3-1555时基集成电路组成的电子密码锁电路
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。
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
Abstract In recent years, with the deepening of reform and opening-up, with the rapid development of electronic appliances.The people's living standard has been greatly improved.A variety of high-grade household electrical appliances and the valuables have for many families.However criminals are also more and more, because most people security awareness is not strong enough, causing steal phenomenon it is often seen.More and more households in property safety is concerned about.Therefore, for the safe and convenient and other aspects of the demand, electronic password lock in succession. The design is based on SCM AT89S51 as main control chip, and the combination of peripheral LCD1602 liquid crystal display, memory chip AT24C02, infrared remote control HS0038, and keyboard input, reset, power circuit assembly.The system can complete the lock, alarm, modify passwords and other functions, can also through infrared to control chip lock, and power-down save password function.The whole design in the KEIL development environment, using C language master control chip control procedures to achieve multifunctional electronic cipher lock. Key Words：Password lock AT89S51 Storage Display Infrared
单片机密码锁设计（汇编语言）带原理 图电路图 什么是密码锁 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。 硬件设计 基于AT89C51为核心的单片机控制的电子密码锁设计。本设计能完成开锁，修改密码，密码错误报警，LCD显示密码等基本的密码锁功能。设计的电路框如图1。 《 , 图一 & 电路的功能单元设计
1.单片机AT89C51组成基本框图 单片机引脚介绍 P0：P0口是一个漏极开路的8位双向I/O口。在访问片外存储器时P0分时提供低8位地址线和8位双向数据线。当不接片外存储器或不扩展I/O口时，P0可作为一个通用输入/输出口。P0口作输入口使用时，应先向口锁存器写“1”，P0口作输出口时，需接上拉电阻。 P1：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，因此它作为输出口使用时，无需再外接上拉电阻，当作为输入口使用时，同样也需先向其锁存器写“1”。 & P2：P2口也是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，在访问片外存储器时，输出高8位地址。 P3：P3口除了一般的准双向通用I/O口外，还有第二功能。 VCC：+5V电源 VSS：接地 ALE：地址锁存器控制信号。在系统扩展时，ALE用于控制把P0口输出的低8位地址锁存起来，以实现低位地址和数据的隔离。此外，由于ALE是以晶振1/6的固定频率输出的正脉冲，因此，可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。 /PSEN：外部程序存储器读选通信号。在读外部ROM时，/PSEN有效（低电平），以实现外部ROM单元的读操作。 /EA：访问程序存储控制信号。当/EA信号为低电平时，对ROM的读操作限定在外部程序存储器；当/EA信号为高电平时，对ROM的读操作是从内部程序存储器开始，并可延至外部程序存储器。 RST：复位信号。当输入的复位信号延续两个机器周期以上的高电平时即为有效，用完
数字逻辑电路课程设计 课题：电子密码锁设计 姓名： 班级：13通信 学号： 成绩： 指导教师： 开课时间:
目录 摘要 (1) 一课程设计目的内容及安排 (2) 1.1设计目的 (2) 1.2设计内容 (2) 1.3设计安排 (2) 1.4设计内容 (2) 二电子密码锁设计要求及总框图 (3) 2.1设计要求 (3) 2.2总框图 (4) 三各模块电路设计 (5) 3.1密码输入存储比较模块 (5) 3.2五秒计时电路 (6) 3.3二十秒计时电路 (8) 3.4报警电路 (10) 3.5总电路 (11) 四设计心得 (12) 五参考文献 (13)
电子密码锁 摘要：设计一个密码锁的控制电路，当输入正确代码时，输出开锁信号以推动执行机构工作，用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁，用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁；在锁的控制电路中储存一个可以修改的4位代码，当开锁按钮开关（可设置成6位至8位，其中实际有效为4位，其余为虚设）的输入代码等于储存代码时，开锁；从第一个按钮触动后的5秒内若未将锁打开，则电路自动复位并进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20秒的报警信号。密码输入存储及比较部分使用芯片74LS194及74LS85。五秒及时部分采用芯片74LS161和数码显示管。二十秒报警电路由74LS160，555定时器组成的多谐振荡器，LED灯和蜂鸣器组成。利用multisim对电路进行仿真可以得到结果。 关键词：电子密码锁，计时电路，报警电路
一课程设计目的内容及安排 1.1设计目的 1 根据设计要求，完成对交通信号灯的设计。 2 加强对Multisim10仿真软件的应用。 3 掌握交通信号灯的主要功能与在仿真软件中的实现方法。 4 掌握74LS160,74LS192等功能。 1.2 设计内容 设计一个密码锁的控制电路，当输入正确代码时，输出开锁信号以推动执行机构工作，用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁，用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁； 在锁的控制电路中储存一个可以修改的4位代码，当开锁按钮开关（可设置成6位至8位，其中实际有效为4位，其余为虚设）的输入代码等于储存代码时，开锁； 从第一个按钮触动后的5秒内若未将锁打开，则电路自动复位并进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20秒的报警信号。 1.3设计安排
湖北理工学院 毕业设计（论文） 开题报告 题目：基于单片机的超市储物柜密码锁的设计 学院：电气与电子信息工程学院 专业名称：电子信息工程 学号：201140210122 学生姓名：叶文 指导教师：章磊 2015 年 1 月8 日
1、课题来源 2、研究目的和意义
3、国内外研究现状和发展趋势综述
4、本课题的主要研究内容及方案
方案阐述： 本系统共有两部分构成，即硬件部分与软件部分。其中硬件部分由电源输入部分、键盘输入部分、密码存储部分、复位部分、晶振部分、显示部分、报警部分、开锁部分、红外部分组成，软件部分对应的由主程序、初始化程序、12864显示程序、键盘扫描程序、启动程序、关闭程序、建功能程序、密码设置 程序、EEPROM读写程序和延时程序，红外线程序等组成。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12864液晶显示器用于显示作用。 超市存物柜密码锁设计原理： 本设计主要由单片机、矩阵键盘、液晶显示器和密码存储等部分组成。密码锁工作的主要过程是12864液晶显示提示开始输入密码，通过键盘输入密码，同时12864液晶显示密码输入情况，其中矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。由用户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，从而判断密码是否正确，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，实际使用时只要将单片机的负载由继电器换成电子密码锁的电磁铁吸合线圈即可，当然也可以用继电器的常开触点去控制电磁铁吸合线圈。 主要的设计实施过程： 1、选用ATMEL公司的单片机AT89C52，以及选购其他电子元器件。 2、使用PROTEUS软件设计硬件电路原理图， 3、使用Keil uVision2软件编写单片机的C语言程序、仿真、软件调试。 4、使用PROTEUS软件进行模拟软、硬件调试。
单片机电子密码锁 课程设计 1
基于单片机的电子密码锁设计 一、设计要求和条件 1.1 设计要求 根据单片机开发板所提供的元件特性和硬件电路, 编写相关的程序, 经过实验开发板实现电子密码锁在LCD1602上显示的功能。 1.搭建proteus仿真电路图平台, 模拟单片机要实现的功能; 2.焊接单片机系统开发板; 3.编写程序, 实现密码锁相关功能; 4.下载并调试程序, 实现密码锁的具体功能。 1.2 设计目的 1.熟练掌握KEIL软件的使用方法; 2.熟练掌握PROTEUS软件的使用方法; 3.掌握单片机I/O接口的工作原理; 4.掌握中断系统的工作原理; 5.掌握液晶LCD1602的工作原理及编程方法; 6.掌握蜂鸣器的编程使用; 2
7.掌握行列式键盘的工作原理及编程使用方法; 8.掌握单片机的ISP下载使用方法。 1.3 功能概述 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, 同时给出了硬件设计方案、软件流程图、C语言源程序及详细注释等内容, 由于单片机实验板上的矩阵键盘为3*3的, 则规定0-5号键为数字键, 6-8号键为功能键, 其中该密码锁的具体功能介绍如下: (1)按”8”号键则输入密码, 初始密码为012345, 在LCD1602上显示密码值为”******”( 密码是保密的) , 输完6位后键盘就锁定, 在LCD1602上显示密码是否正确, 若输入的密码长度小于6位, 则1602等待密码输入。 (2)若密码输入正确后, 则绿色的发光二极管亮表示开锁, 而且1602上显示”you are right!”, 等待是否修改密码。 (3)密码输入错误时显示”code is wrong”, 接着会给你第二、第三次机会输入密码, 如果三次密码都错误时, 发出”叮咚”的报警声, 且红色报警指示灯不停闪烁, 按复位键清除报警。 3
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
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
日5 月2016 年1 I 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
II 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) III
江西理工大学应用科学学院 微机控制系统课程设计报告 题目：简易电子密码锁 姓名： 学号： 专业班级： 指导教师： 完成时间： 设计报告综合测试平时总评 格式（10分） 内容 （10分） 图表 （5分） 功能测试 （35分） 答辩 （20分） 考勤 （20分）指导教师签名：
目录 摘要.................................................... - 1 - 第一章系统概述.. (2) 第二章基本功能设计.................................... - 3 - 2.1 实验任务........................................ - 3 - 2.2 基本设计要求.................................... - 3 - 2.2.1 基本要求.................................. - 3 - 2.2.2发挥部分 .................................. - 3 - 2.3 主要元件介绍 (3) 2.3.1 P89C51芯片 (3) 2.4 系统框图 (5) 第三章硬件设计 (5) 3.1 硬件电路的设计 (5) 3.1.1 硬件工作接线口 (5) 3.1.2 LED显示器结构与原理 (5) 3.1.3 复位电路 (7) 3.1.4 振荡电路 (7) 3.1.5 按键设置 (8) 3.1.6 报警器和发光二极管 (9) 3.2 硬件电路图 (9) 第四章软件设计 (11) 4.1 系统软件设计 (11) 4.1.1密码开锁功能 (12) 第五章系统PROTUSE仿真图 (13) 第六章设计总结 (16) 参考文献 (17) 附录 (18)
电子密码锁的设计毕业论文 目录 1 绪论 (1) 1.1 引言 (1) 1.2电子锁简介 (2) 1.3电子密码锁的特点 (2) 1.4方案论证与比较 (3) 2 AT89C51单片机概况 (5) 2.1 AT89C51单片机的简介 (5) 2.2 AT89C51单片机的引脚 (6) 2.3 AT89C51单片机复位方式 (8) 3 电路的功能单元设计 (9) 3.1开锁机构 (9) 3.2按键电路设计 (10) 3.3显示电路设计 (12) 3.4AT24C02掉电存储单元的设计 (14) 3.5密码锁的电源电路设计 (15) 3.6设计总框图 (17) 3.7设计总体电路图 (18) 4 程序设计 (19) 4.1主程序流程图 (19)
4.2键盘扫描子程序模块 (20) 4.3数字处理程序模块 (21) 4.4开锁程序 (22) 4.5 密码设置程序 (23) 5 总结 (23) 致谢 (25) 参考文献 (26)
1 绪论 1.1 引言 在日常的生活和工作中, 住宅与部门的安全防、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。