数字电子技术课程设计报告
目录
一、设计目的 (2)
二、设计要求和设计指标 (2)
三、设计内容 (2)
3.2 数字钟电路工作原理 (3)
3.2.2 密码验证模块 (5)
3.2.3 计时设计 (6)
3.2.4 锁定输出 (7)
3.3仿真结果与分析 (8)
四、本设计改进建议 (10)
五、总结 (10)
六、主要参考文献 (11)
七、附录 (11)
华南理工大学广州学院电气工程系生产实习报告
一、设计目的
1.1、巩固和加深对数字电子技术基本教程知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。
1.2、更加熟悉Proteus仿真软件和Multisim软件的使用，以及锻炼我们实际动手、动脑的能力和进行数电实验的基本技能。
1.3、通过电路方案的分析、讨论和比较、设计安装、调试等方面的操作，可以让我们初步掌握简单实分析方法和工程方法。
二、设计要求和设计指标
2.1、设计要求
2.1.1、设计一个6位并行二进制密码锁，密码内容可通过开关进行设置。
2.1.2、还应实现对密码进行验证和修改。该内容可用译码器和选择器来实现。同时还应有脉冲对译码器进行控制。
2.1.3、主要任务：完成该系统的硬件设计，调试好后并能通过仿真，最后就课程设计本身提交一篇课程设计说明书。
2.2、设计指标
每把锁都有其预先设定好的（六位二进制数）密码，改密码可以修改。输入密码按确定键后，若密码正确则锁被打开（此设计用发光二极管S表示锁，锁打开就是点亮发光二极管S），打开的持续时间Tx为按下确定键到松开后20秒（按下确定键不放的话S就会一直亮着）。若密码不正确则电路发出报警信号（用蜂鸣器表示，报警就是蜂鸣器响起），警报持续时间也为Tx。任意输入密码而不按确定键的话电路不会有反应。
三、设计内容
3.1主要器件的选择
元器件清单如表1所示：
表1 元器件清单
3.2 数字密码锁电路工作原理
同过每组六个的两组开关分别组成“输入密码”和“预设密码”，然后通过译码器比较密码对密码进行设置输出，当比较相同时译码器输出‘0’，当比较不同时译码器输出为‘1’；用选择器通过和译码器的共同作用对密码进行修改；利用计数器对密码锁进行计时；用组合逻辑块来控制密码锁开与关的状态。
图1 密码锁工作原理图3.2.1总体设计
图2 密码锁工作总体设计图
3.2.2 密码验证模块
此模块主要是用输入键盘和74LS138实现，74LS138为3线-8线译码器,它的真值表如表
表2 74LS138为3线-8线译码器的真值表
由表2可知每个输出端为0时都有唯一的输入码，所以可以把S1 S2 S3 A2 A1 A0作为密码输入端，与输入键盘相连,共有2的六次方种输入情况。Y0—Y7只需要选择其中一端作为密码验证
信号输出就行了。有8
个选择，也就是修改密
码时，只有8个不同的
固定密码可以选。电路
连接图如图2：
图2 密码验证
]
密码和密码选择端对应表如表3
表3 密码和密码选择
3.2.3 计时设计
此模块选用555电路单稳态的一种变形。如图3
图3 密码锁的计时
按下确定开关将在时基电路输出端OUT（第3引脚）产生高电平，经延时Tx后，输出端OUT将保持低电平不变。(Tx≈1.1R1C1) 当按钮按下时C1储存的电荷通过开关
泄放，2脚TR受低电平触发，555置位，3脚输出高电平。松开按钮后，定时即开始，此时电源通过电阻R1向C2充电，使C2两端电平不断升高，当升至2/3Vcc时，时基电路复位，定时结束，3脚输出低电平。
3.2.4 锁定输出
此模块用的是D触发器74LS175.其电路连接如图4
图4 D触发器74LS175锁定输入
该模块是把密码验证模块送来的验证结果存住。在按下确定键时，555电路3脚产生的上升沿使触发器做出反应，如表4
表4 555电路3脚产生的上升沿使触发器做出反应
3.2.5 逻辑组合模块
此模块的两个输入端是接锁定模块的输出端A和计时模块的输出端B。两个输出端分别接开锁指示灯S和报警指示灯LS1。它们的真值表如表5：
表5开锁指示灯S和报警指示灯LS1真值表
所以S = A B
LS1=A B
由此可以选用74LS08.实现该模块的逻辑功能A的非直接用74LS175的3引脚输出。其连接图如图5：
图5 逻辑组合块的电路连接
3.3仿真结果与分析
3.3.1 仿真结果
密码选择端选择Y7时，查表1-2可知道密码为100111。测试的数据如下表6：
表6 仿真结果
3.3.2 分析
问题及解决
密码验证模块的最初设计方案是用逻辑门电路实现，但其缺点是电路连接复杂。还有一种普遍的方案是用数据比较器74LS85，其优点是可以设置16种密码但只用一片的话只有4位密码输入。使用译码器74HC138可使电路连接简单得多，也可以有6位密码输入。
开始时设计存在一个缺点，就是在按确定键后到计时结束这段时间内键盘密码的输入是有效。即在第一次按错密码而警报响起时马上输入正确密码，则警报停，开锁信号灯亮。
经过思索应该引进锁存器，翻阅资料后，发现数据选择器74LS175可以解决该问题，于是增加了74LS175。但还有个缺点，就是给电路上电时，前22秒是会给555电路的C2 充电，3引脚在这段时间是高电平，而74LS175输出的是低电平，既锁会打开。为解决这个缺点，可以增加个与门。
四、本设计改进建议
在该设计中，蜂鸣器需要的功率偏大，所以我设计的电路有缺陷，它不能驱动较大功率的蜂鸣器正常运行，虽然已尝试用晶体三极管先对电路进行放大，但最终的效果还是不佳。针对这一情况的改进方案是使用多级放大电路对电路进行放大了以后，再连接上蜂鸣器，可能这样的效果会更好。还有，该电路可以增加一个示波器和数码显示管，这样可以更加让人清楚明了的看清整个电路的所实现的功能。
五、总结
以上为所设计的数字密码锁电路，它经过多次修改和整理，可以满足课程设计的基本要求，但因为水平有限，此电路中也存在一定的问题，譬如说电路的密码不能遗忘，一旦遗忘，就很难打开，要么一个一个试，要么拆开观察密码设置端后查表。电路密码
只有6种可供修改，但由于有64可能输入，所以他人要一次就开锁的几率很小。
通过这次的设计，我感觉有很大的收获：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，同时实习也段练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。能对Multisim仿真软件进行操作。同时在设计中要求我要有耐心和毅力，还要细心，而且特别重要的是一定要细心，如果稍有不慎，一个小小的错误就导致结果的不正确，而对错误的检查要求我要有足够的耐心，通过这次设计和设计中遇到的问题，也积累了一定的经验。
六、主要参考文献
阎石.数字电子技术基本教程.清华大学出版社；
数字电路《EDA设计与应用》人民邮电出版社；
《VHDL数字电路设计与应用实践教程》机械工业出版社；
《EDA与数字系统设计》机械工业出版社；
七、附录
7.1 74HC138的引脚如图6所示：
图6 74HC138的引脚
7.2 74HC138的引脚如图7所示：
图7 74LS175的引脚
7.3 555计数器的引脚如图8所示：
图8 555计数器的引脚
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
基于单片机控制的电子密码锁 设计者：张雪贵 指导老师：李峥 淮北煤炭师范学院物理与电子信息学院 06电子信息工程 2009年6月
基于单片机的电子密码锁 一设计任务 设计一个利用AT89S52单片机控制的电子密码锁，该电子密码功能包括16个密码输入，密码输入过程中清除输入，密码正确和错误分别用蜂鸣器提示，输入错误密码超次锁定，密码修改，12864LCD 显示菜单实现多功能等等。 二总体方案设计与实现 电子密码锁系统核心用AT89S52单片机控制，密码输入按键为4*4矩阵键盘16个按键实现密码输入，外加独立按键实现清除，确定和液晶反白控制。密码存储电路利用AT24C02芯片，该芯片可以实现掉电存储，而且数据可保留时间长，与单片机连接简单。报警电路利用三极管驱动小型蜂鸣器实现，通过给蜂鸣器送不同频率的电平信号实现不同声音报警。LCD用12864字符型液晶实现，通过单行反白实现菜单，加强液晶显示内容及添加系统功能。 另外，电磁锁电路暂时利用发光二极管代替，用发光二极管的亮灭和蜂鸣器的响声来指示电磁锁的开关。 图1 系统原理框图 图2系统总体原理电路图 三硬件电路的功能单元设计 （一）单片机最小系统
其原理图如图1所示 图3 单片机最小系统模块 单片机采用AT89S52单片机, AT89S52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，与工业80C51产品指令各引脚完全兼容。单片机最小系统主要有两块组成，其一为晶振起振电路，其二为复位电路。在此，我们采用按键手动复位，相对来讲，这种复位方式更加方便人性化，不必要切断电源即可对系统进行复位。 （二）开锁电路 通过单片机送给开锁执行机构，电路驱动电磁锁吸合，从而达到开锁的目的。其原理如图2 所示。 图4 开锁电路原理 当用户输入的密码正确单片机便输出开门信号，送到开锁驱动电路，然后驱动电磁锁，达到开门的目的。在此为节省成本考虑，我们用二极管代替电磁锁，将一切在LCD上面显示，并且利用蜂鸣器和二极
江苏师范大学科文学院本科生课程设计 课程名称：数字电子技术基础 题目：数字密码锁 专业班级： 14电信2班 学生姓名：王坤 学生学号： 148326228 日期： 2016年6月25日 指导教师：魏明生
指导教师签字： 年月日
目录 摘要...................................................................................................II Abstract................................................................................................ II 1 绪论.. (1) 1.1 背景 (1) 1.2 目的 (1) 2 设计方案简述 (1) 2.1 设计任务 (1) 2.2 设计原件需求 (2) 3 详细设计 (2) 3.1 设计原理图 (2) 3.2 密码验证模块 (3) 3.3 计时模块 (4) 3.4 锁定输出 (5) 3.5 逻辑组合 (6) 4 设计结果及分析 (7) 4.1 总电路图 (7) 4.2 问题解决与分析 (7) 4.3 测试数据 (9) 5总结 (10) 参考文献 (11)
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。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了传统的机械式密码锁，电子密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点,受到广大用户的欢迎。本次课程设计简述数字密码锁的设计、制作过程，用74LS138为3线-8线译码器、555为计时模块、D触发器74LS175为锁定输出、74LS00为逻辑组合模块构成该数字密码锁的设计思想和实现过程。该课程设计可以预先设定密码和修改密码等方便操作处理，通过发光二级管颜色的转变辨别密码的正确和密码锁的开启。通过该课程设计，主要解决与我们平常生活关系密切的密码锁的问题，且制作该设计所需要元器件的成本较低，适合学生对数字电路的实践所用。 关键词：数字密码锁；74LS138；555；74LS175；74LS00 Abstract In daily life and work, security, residential units and departments of the documents, financial statements, and some personal information in order to save more than locking solutions. If the use of traditional mechanical key to unlock, people often need to carry multiple keys, a very inconvenient to use, and after the loss of key security that is greatly reduced. In the field of security and protection, anti-theft alarm function electronic combination lock gradually replace the traditional mechanical combination lock, electronic lock has the advantages of high safety, low cost, low power consumption, easy to operate, welcomed by the majority of users. The curriculum design of digital code lock design, process, using 74LS138 for 3 -8 decoder, 555 for the timing module, D triggers 74LS175 lock output, 74LS00 logic combination module design idea of the digital password lock and implementation process. The curriculum design can be pre-set password and modify passwords and other convenient operation, opening by discerning the password change light emitting two tubes of color and correct password lock. Through the curriculum design, mainly to solve the daily life with our close locks, and making the design required components with low cost, suitable for students to use the practice of digital circuit. Key words: the digital combination lock; 74 ls138; 555; 74 ls175; 74 ls00
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
密码锁设计报告 摘要： 本系统是由键盘和报警系统所组成的密码锁。系统完成键盘输入、开锁、超时报警、输入位数显示、错误密码报警、复位等数字密码锁的基本功能。 关键字：数字密码锁GAL16V8 28C64 解锁与报警 1
目录： 一、系统结构与技术指标 1、系统功能要求 (4) 2、性能和电气指标 (5) 3、设计条件 (5) 二、整体方案设计 1、密码设定 (6) 2、密码判断 (6) 3、密码录入和判断结果显示 (6) 4、系统工作原理框面 (7) 三、单元电路设计 1、键盘录入和编码电路图 (8) 2、地址计数和存储电路 (12) 3、密码锁存与比较电路 (12) 2
4、判决与结果显示电路 (14) 5、延时电路 (15) 6、复位 (17) 7、整机电路图 (19) 8、元件清单……………………………………………19四、程序清单 1、第一片GAL (21) 2、第二片GAL (23) 五、测试与调整 1、单元电路测试 (25) 2、整体指标测试 (26) 3、测试结果 (26) 六、设计总结 1、设计任务完成情况 (27) 2、问题及改进 (27) 3、心得体会 (28) 3
一、系统结构与技术指标 1.系统功能要求 密码锁：用数字键方式输入开锁密码，输入密码时开锁；如 果输入密码有误或者输入时间过长，则发出警报。 密码锁的系统结构框图如下图所示，其中数字键盘用于输入 密码，密码锁用于判断密码的正误，也可用于修改密码。开锁LED1亮表示输入密码正确并开锁，报警LED2亮表示密码有误或者输入时间超时。 开锁green 键盘密码锁 错误red 4
目录 第1节引言 (1) 1.1 电子密码锁述 (1) 1.2 本设计主要任务 (1) 1.3 系统主要功能 (2) 第2节系统硬件设计 (3) 2.1 系统的硬件构成及功能 (3) 2.2 AT89C2051单片机及其引脚说明 (3) 第3节系统软件设计 (5) 3.1 系统主程序设计（流程图） (5) 3.2 软件设计思想 (5) 3.3 储单元的分配 (5) 3.4 系统源程序 (6) 3.5 系统应用说明 (9) 3.6 小结 (9) 结束语 (10) 参考文献 (11) 附录 (12) - 1 -
电子密码锁 第1节引言 1.1 电子密码锁概述 随着社会物质财富的日益增长和人们生活水平的提高，安全成为现代居民最关心的问题之一。而锁自古以来就是把守门的铁将军，人们对它要求甚高，即要求可靠地防盗，又要使用方便，这也是制锁者长期以来研制的主题。传统的门锁既要备有大量的钥匙，又要担心钥匙丢失后的麻烦。另外，如：宾馆、办公大楼、仓库、保险柜等，由于装修施工等人住时也要把原有的锁胆更换，况且钥匙随身携带也诸多便。随着单片机的问世，出现了带微处理器的密码锁，它除具有电子密码锁的功能外，还引入了智能化、科技化等功能。从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性。目前西方发达国家已经大量应用智能门禁系统，可以通过多种的更加安全更加方便可靠的方法来实现大门的管理。但电子密码锁在我国的应用还不广泛，成本还很高，希望通过不断地努力使电子密码锁能够在我国及居民日常生活中得到广泛应用，这也是一个国家生活水平的体现。 很多行业的许多地方都要用到密码锁，随着人们生活水平的提高，如何实现家庭或公司的防盗这一问题也变的尤其突出，传统的机械锁由于其构造简单，被撬的事件屡见不鲜，再者，普通密码锁的密码容易被多次试探而破译，所以，考虑到单片机的优越性，一种基于单片机的电子密码锁应运而生。电子密码锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的亲睐。 设计本课题时构思的方案：采用以AT89C2051为核心的单片机控制方案；能防止多次试探而不被破译，从而有效地克服了现实生活中存在的许多缺点。 1.2 本设计主要任务 （1）共8位密码，每位的取值范围为1～8。 （2）用户可以自行设定和修改密码。 （3）按每个密码键时都有声、光提示。 （4）若键入的8位开锁密码不完全正确，则报警5秒钟，以提醒他人注意。
电子密码锁实验报告 一，实验目的 1.进一步巩固和加深理论课基本知识的理解，提高综合运用所学知识的能力。 2.能根据需要选择参考书，查阅资料，通过独立思考，深入钻研有关问题。 3.学会自己独立分析问题、解决问题。 4学习定时器时间计时处理、按键扫描及LED数码管显示的设计方法。 5.根据设计任务及要求利用实验平台上单片机及其外围元器件，设计符合 功能的电子密码锁。 二，实验要求 设计要求： 1:用4×4矩阵键盘组成0－9数字键及确认键和删除键。 2:可以自行设定或删除8位密码，能够掉电保存。 3:用5位数码管组成显示电路提示信息，当输入密码时，只显示“8.”，当密码位数输入完毕按下确认键时，对输入的密码与设定的密码进行比较，若密码正确，则门开，此处用绿色led发光二极管亮一秒钟做为提示，若密码不正确，禁止按键输入3秒，同时用红色led发光二极管亮三秒钟做为提示； 若在3秒之内仍有按键按下，则禁止按键输入3秒被重新禁止。 三，实验基本原理 1.键盘接口必须具有去抖动、按键识别基本功能。 （1）去抖动:每个按键在按下或松开时，都会产生短时间的抖动。抖动的持续时间与键的质量相关，一般为5—20mm。所谓抖动是指在识别被按键是必须避开抖动状态，只有处在稳定接通或稳定断开状态才能保证识别正确无误。去抖问题可通过软件延时或硬件电路解决。 （2）被按键识别：如何识别被按键是接口解决的主要问题，一般可通过软硬结合的方
法完成。常用的方法有行扫描法和线反转法两种。行扫描法的基本思想是，由程序对键盘逐行扫描，通过检测到的列输出状态来确定闭合键，为此，需要设置入口、输出口一个，该方法在微机系统中被广泛使用。线反转法的基本思想是通过行列颠倒两次扫描来识别闭合键，为此需要提供两个可编程的双向输入/输出端口。 2.利用键盘扫描原理分别设4×4矩阵键盘组成0－9数字键及确认键和删除键,通过0—9数字键设定8位密码和删除键删除密码，利用存储器的永久存储特性将设定的密码存于存储器中，再次重启程序时，能从存储器中读取出来，从而实现掉电保存。 为了将时间在LED数码管上显示，可采用静态显示法和动态显示法，由于静态显示法需要译码器，数据锁存器等较多硬件，可采用动态显示法实现LED显示，通过对每位数码管的依次扫描，使对应数码管亮，同时向该数码管送对应的字码，使其显示数字。由于数码管扫描周期很短，由于人眼的视觉暂留效应，使数码管看起来总是亮的，从而实现了各种显示。 Led发光二级管低电平发亮，高电平熄灭的特性实现led提示功能。 利用单片机定时器完成计时功能，定时器0计时中断程序每隔0.05s中断一次并当作一个计数，设定定时1秒的中断计数初值为20，每中断一次中断计数初值减1，当减到0时，则表示1s到了，秒变量加1，从而实现led亮1秒或3秒。 四，实验设计分析 针对要实现的功能，采用AT89S52单片机进行设计，AT89S52 单片机是一款低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4KB在线可编程（ISP）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS- 51指令系统及80C51引脚结构。这样，既能做到经济合理又能实现预期的功能。 在程序方面，采用分块设计的方法，这样既减小了编程难度、使程序易于理解，又能便于添加各项功能。程序可分为按键程序、数码管显示程序、发光二级管程序，存储器程序，密码设定程序、密码删除程序、定时器程序，延时程序等。运用这种方法，关键在于各模块的兼容和配合，若各模块不匹配会出现意想不到的错误。 首先，在编程之前必须了解硬件结构尤其是各引脚的用法，以及内部寄存器、存储单元的用法，否则，编程无从下手，电路也无法设计。这是前期准备工作。第二部分是硬件部分：依据想要的功能分块设计设计，比如输入需要开关电路，输出需要显示驱动电路和数码管电路等。第三部分是软件部分：先学习理解C语言的编程方法再根据设计的硬件电路进行分块的编程调试，最终完成程序设计。第四部分是软件画图部分：设计好电路后进行画图，包括电路图和仿真图的绘制。第五部分是软件仿真部分：软硬件设计好后将软件载入芯片中进行仿真，仿真无法完成时检查软件程序和硬件电路并进行修改直到仿真成功。第六部分是硬件实现部分：连接电路并导入程序检查电路，若与设计的完全一样一般能实现想要的功能。最
目录 第1章概述 (1) 第2章系统总体方案设计 (2) 第3章硬件电路设计 (4) 3.1 键盘电路设计 (4) 3.2LED显示电路 (6) 3.3 开锁电路 (8) 3.4报警电路 (9) 第4章软件设计 (9) 4.1软件设计思路 (10) 4.2 各子程序设计 (10) 第5章系统调试 (16) 第6章心得体会 (17) 第7章参考文献 (18) 第8章附录 (19) 8.1源程序清单 (19) 8.2硬件原理图 (26)
第1章概述 随着科技的发展，单片机已不是一个陌生的名词，它的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑，因为单片机的诞生标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。单片机单芯片的微小体积和低的成本，可广泛地嵌入到如玩具、家用电器、机器人、仪器仪表、汽车电子系统、工业控制单元、办公自动化设备、金融电子系统、舰船、个人信息终端及通讯产品中，成为现代电子系统中最重要的智能化工具。 本文所涉及的是市场占有率最高的是MCS—51系列，因为世界上很多知名的IC生产厂家都生产51兼容的芯片。到目前为止，MCS—51单片机已有数百个品种，还在不断推出功能更强的新产品。 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、汇编语言源程序及详细注释等内容。
第2章系统总体方案设计 系统总体设计方案框图2.1： 图2.1系统总体设计方案框 本方案采用一种是用以89S51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，实现基本的密码锁功能。 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。 2.LED数码管显示输入密码，用74JS247驱动数码管发光显示数 码，用74LS138控制各位显示器分时进行显示。 3.用发光二极管代替开锁的电路，发光表示开锁。 4.输入密码错误次数超过3次，系统报警。 5.打开电源后，显示器显示“000000”，设原始密码为“123456”， 只要输入此密码便了开门。这样可预防停电后再来电时无密码可用。 6.按“C”键，清除显示器为“000000”。
单片机技术及应用综合训练 （设计报告）
前言 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得尤为突出。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显得日趋重要。 本文从经济实用的角度出发，系统由STC89C52与低功耗CMOS型E2PROM AT24C02作为主控芯片与数据存储器单元，结合外围的键盘输入、LCD显示、报警、开锁等电路模块。它能完成以下功能：正确输入密码前提下，开锁；错误输入密码情况下，报警；密码可以根据用户需要更改。用C语言编写的主控芯片控制程序与EEPROM AT24C02读写程序相结合，并用Keil软件进行编译，设计了一款可以多次更改密码，具有报警功能的电子密码控制系统。 本密码锁具有设计方法合理，简单易行，成本低，安全实用，保密性强，灵活性高等特点，具有一定的推广价值。 关键词：电子密码锁、报警、液晶显示
目录 一、选题要求 (1) 二、硬件电路设计 (1) 2.1 51单片机 (2) 2.2 键盘电路 (2) 2.3 液晶显示电路 (2) 2.4 警报电路 (3) 2.5 密码储存电路 (3) 2.6 晶振、复位及关锁 (3) 三、软件设计 (4) 四、软硬件调试结果 (9) 4.1 电路总原理图 (9) 4.2 调试结果 (10) 五、总结 (11)
一、选题要求 本文从经济实用的角度出发，设计采用单片机为主控芯片，结合外围电路，组成电子密码控制系统，密码锁共6位密码，每位的取值范围为0~9，用户可以自行设定和修改密码。用户想要打开锁，必先通过提供的键盘输入正确的密码才可以，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，期间输入密码无效，以防窃贼多次试探密码。6位密码同时输入正确，锁才能打开。锁内有备用电池，只有内部上电复位时才能设置或修改密码，因此，仅在门外按键是不能修改或设置密码的，因此保密性强、灵活性高。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。 二、硬件电路设计 下面是整个设计的流程图：
- -- 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。- .
课程设计报告 课程设计题目：4位串行数字密码锁 学号 学生姓名：谢渊良 专业：通信工程 班级：1421302 指导教师：钟凯 2017年1月5日 1.摘要 随着科技的发展数字电路的各种产品广泛应用，传统的机械锁由于其构造的简单，安全性不高，电子密码锁其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，使用方便，将会是未来使用的趋势。本设计使用EDA设计使设计过程廷到高度自动化，其具有强大的设计功能、测试、仿真分析、管理等功能。使用EDA环境完成电路的系统综合设计和仿真。用VHDL可以更加快速、灵活地设计出符合各种要求的密码锁。本设计基于Verilog HDL 语言来设计密码锁，先介绍设计要求和整体设计思想，随后对所使用各模块分别为键盘模块、连接模块、控制模块进行了介绍，给出各个模块的主要代码，在对各个模块的功能进行仿真。 关键字：密码锁 Verilog HDL 2.设计内容 设计一个4位数字密码锁子系统 1）1.2设计要求开锁密码为4位二进制，当输入密码与锁内给定的密码一致时，方可开锁。否则进入“错误”状态，发出报警信号。 2）锁内的密码可调。 3）串行数字密码锁的报警，直到按下复位开关，才停下。此时，数字密码锁又自动等待下一个开锁状态。 3.系统设计 本设计中，FPGA系统采用硬件描述语言Verilog按模块化方式进行设计，并用modersim软件对各个模块进行编写仿真。 3.1键盘模块 键盘电路理想接口图： Set
本模块采用2×2的扫描键盘电路，对输入信号进行采集，此模块的主要功能是每按下一个按键，flag产生一个矩形波，作为连接模块的触发信号。同时key_value值为所按下键的编码值，与flag一同传入连接模块。 实际设计接口图： 当输出kevalue:11值的时候，flag再次出现上跳沿。实际上，上面的图写的测试文件是有一点错误的，当a扫描到第三个值（01）时，b在实际电路中应该是01而不是11，此时根据程序flag应置为1，当然此时flag本来就是1，不会发生错误。在实际中，时钟频率跳的如此之快，人按一下按键的持续时间还是有的，所以flag应在按键按完后再下降下来。不然多出很多无用的矩形波，这个装置就没用了。 3.2连接模块 连接模块接口图： keyvalue 送入连接模块进行运算，当连续四个0和1键按下时，中，如果按下的是set键，则set置1，如果按下的是0键，则a_led置1，若是1键，则b_led 置1。 这里有一个需要注意的点是，当第一次按了0键后马上按reset键，再按一下1键时，a的值是1，而不是0。每次按了reset或set，a,b,c,d都是要重新赋值的，这才符合实际情况。 3.3控制模块： 因为这个密码锁是循环使用的，就一定有不同的状态。这里采用有限状态机的方法进行设计。所以把开锁过程分为三个部分： 1.等待输入状态； 2.重设密码状态； 3.输出结果状态； 状态转换图如下所示： 控制模块接口图： flag2 ena
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
二○一六～二○一七学年第一学期 电子信息工程系 电子综合设计II 报告书 班级：电信（产业）1401班 设计时间：2016/12/29 学生姓名：曹子龙 学号：201404135024 指导教师：赵敏
二○一六年十二月
一、设计要求. 题目内容： 设计一个基于51单片机的电子密码锁： 1.可以使用4*4的矩阵键盘与红外遥控器输入密码。 2.可以通过按特殊组合键重设开锁密码。 3.显示通过1602液晶屏显示电子密码锁界面，输入密码时显示输入个数显 示为‘*’，如果密码正确，进入欢迎界面。 4.密码连续输入3次错误报警，LCD显示报警，倒计时十秒后重新进入密码 输入界面。 5.可以通过特殊的按键组合跳过输入界面直接进入欢迎界面。 实现方法： 1.通过红外接收头，连接单片机的P3.2外部中断INT0口，可以实现单片 机接收遥控器的信号输入。 2.通过矩阵键盘扫描函数，可以实现对键盘输入的响应。 3.通过引脚的高低电平变化频率，控制蜂鸣器的输入占空比和频率（低电 平时间固定，通过输入给函数值的不同改变高电平时间，固定响300个周期），对不同按键实现不同声音响应。 4.1602显示屏有16*2个单元格，每个单元格由5*8个像素点组成，可以很 好的显示数字，符号，英文字符。 功能需求分析： 液晶屏显示： 根据题意，需要设计并显示输入密码界面、修改密码界面、欢迎界面、错误警告界面 密码输入： 根据题意，每次输入一个数字，则显示一个‘*’符号代替，只能看出输入的位数，若输入密码位数达到六位，则与正确密码比较，若正确，进入系统。根据日常的手机使用习惯，默认长度为6位，且第六位输入之后立即判断，正确则进入，错误则清空重输。
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。
课程设计报告课程设计题目：4位串行数字密码锁 学号：201420130326
学生姓名：谢渊良 专业：通信工程 班级：1421302 指导教师：钟凯 2017年1月5日 1.摘要 随着科技的发展数字电路的各种产品广泛应用，传统的机械锁由于其构造的简单，安全性不高，电子密码锁其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，使用方便，将会是未来使用的趋势。本设计使用EDA设计使设计过程廷到高度自动化，其具有强大的设计功能、测试、仿真分析、管理等功能。使用EDA环境完成电路的系统综合设计和仿真。用VHDL可以更加快速、灵活地设计出符合各种要求的密码锁。本设计基于Verilog HDL语言来设计密码锁，先介绍设计要求和整体设计思想，随后对所使用各模块分别为键盘模块、连接模块、控制模块进行了介绍，给出各个模块的主要代码，在对各个模块的功能进行仿真。 关键字：密码锁Verilog HDL
2.设计内容 设计一个4位数字密码锁子系统 1）1.2设计要求 开锁密码为4位二进制，当输入密码与锁内给定的密码一致时，方可开锁。否则进入“错误”状态，发出报警信号。 2）锁内的密码可调。 3）串行数字密码锁的报警，直到按下复位开关，才停下。此时，数字密码锁又自动等待下一个开锁状态。 3.系统设计 本设计中，FPGA 系统采用硬件描述语言Verilog 按模块化方式进行设计，并用modersim 软件对各个模块进行编写仿真。 3.1键盘模块 键盘电路理想接口图： flag Set Reset key_value
设计原理： 本模块采用2×2的扫描键盘电路，对输入信号进行采集，此模块的主要功能是每按下一个按键，flag 产生一个矩形波，作为连接模块的触发信号。同时key_value 值为所按下键的编码值，与flag 一同传入连接模块。 实际设计接口图： flag key_value 键盘模块仿真图：
1 设计任务描述 1.1设计题目：数字密码锁 1.2 设计要求 1.2.1 设计目的 （1）掌握数字密码锁的构成、原理与设计方法； （2）熟悉集成电路的使用方法。 1.2.2 基本要求 （1）设计一个电子密码锁，在锁开的状态下输入密码，设置的密码共4位，用数据开关Ｋ０～Ｋ９分别代表数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。 （2）用一位输出电平的状态代表锁的开闭状态（用灯光显示或报警表示）。 1.2.3 发挥部分 （1）可删除输入的数字； （2）三次错误输入锁定键盘，并发出提示或报警；其它。
2 设计思路 用密码去控制各个D触发器的翻转，达到密码开锁的目的，用按钮开关去控制电子门铃的触发信号，达到按响门铃的目的。四个D触发器N1-N4构成四位密码电路，可手动开关与D触发器的连接来设置密码。平时四个D触发器的CP端处于悬空状态，触发器保持原状态不变。当与四个D触发器连接的开关闭合时，四个D触发器都的CP端都获得了下降沿，于是Q1=Q2=Q3=Q4=1，用此Q4=1去控制开锁，用二极管发光来显示开锁成功。 因电容C2电压不能突变，在接通电源瞬间C2的电压为零，使得N1-N4各位皆为零。 输入三次错误密码时，会由计数器74193来检测，并发出报警信号和锁定键盘的信号。
3 设计方框图数字密码锁设计方框如图3.1所示。 图3.1设计方框图
4各部分电路设计及参数计算 4.1密码的设置电路设计 密码设置和输入密码的电路如图4.1所示。 图4.1密码设置 图中默认的密码为0953，用户可以自行设置密码。共有10个开关可设置0-9个数字的密码，第11个开关为复位开关，当输入错误时可以选择复位，重新输入。其他的开关为干扰密码。 4.2判断密码是否正确的电路的设计 判断密码正误的电路图如图4.2所示。 图4.2判断密码正误 四个D触发器N1-N4构成四位密码电路，可手动开关与D触发器的连接来设置密码。平时四个D触发器的CP端处于悬空状态，触发器保持原状态不变。当与四个D触发器连接的开关闭合时，四个D触发器都的CP端都获得了下降沿，于是Q1=Q2=Q3=Q4=1，用此Q4=1去控制开锁。