基于单片机的智能密码锁的设计与实现毕业设计(论文)
- 格式:doc
- 大小:328.88 KB
- 文档页数:30
基于51单片机控制的电子密码锁设计摘要:本设计以单片机以AT89C51作为密码锁监控装置的检测和控制核心,分为主机控制和从机执行机构,实现要是信息在主机的初步认证注册、密码信息的加密、钥匙丢失报废等功能。
根据51单片机之间的串行通信原理,这便对于密码信息的随机加密和保护。
而且采用键盘输入的电子密码锁具有较高的优势。
采用数字信号编码和二次调制方式,不仅可以实现多路信息的控制,提高信号传输的抗干扰性,减少错误动作,而且功率消耗低;反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。
软件设计采用自上而下的模块化设计思想,以使系统朝着分布式、小型化方向发展,增强系统可扩展性和运行的稳定性。
测试结果表明,本系统各功能已达到本设计的所有要求。
关键词:AT89C51;密码锁;单片机设计;电子锁目录摘要 (1)关键词 (1)第一章密码锁的简介及现况 (1)1.1引言 (1)1.2电子密码锁的简介 (1)1.3电子密码锁发展趋势 (2)1.4本设计所要实现的目标 (2)1.5设计的密码锁的功能 (2)第二章设计方案的选择 (3)2.1方案的论证与比较 (3)第三章单片机的组成 (4)3.1AT89C51单片机的简介 (4)3.2电路图的绘制 (7)第四章单片机硬件资源 (7)4.1开锁机构 (7)4.2按键电路设计 (8)4.3显示电路设计 (10)4.4AT89C51单片机复位方式 (11)4.5密码锁的电源电路设计 (12)第五章程序调试 (13)5.1程序调试用到的软件及工具 (13)5.2KEIL C51简介 (14)5.3调试过程 (14)5.4调试、仿真与实现 (15)第六章软件设计 (16)6.1系统软件设计的总统思想 (16)6.2各子程序设计 (17)1 键盘扫描子程序 (17)2 LED显示子程序 (18)3 密码比较和报警程序 (19)设计总结与展望 (21)致谢 (22)附录:总原理图 (22)参考文献 (24)第一章密码锁的简介及现况1.1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。
Institute of Technology.East China Jiaotong University毕业设计(论文)Graduation Design (Thesis)(20 —20 年)题目基于单片机的电子密码锁设计毕业设计(论文)原创性申明本人郑重申明:所呈交的毕业设计(论文)是本人在导师指导下独立进行的研究工作所取得的研究成果。
设计(论文)中引用他人的文献、数据、图件、资料,均已在设计(论文)中特别加以标注引用,除此之外,本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。
本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。
毕业设计(论文)作者签名:日期:年月日毕业设计(论文)版权使用授权书本毕业设计(论文)作者完全了解学院有关保留、使用毕业设计(论文)的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交设计(论文)的复印件和电子版,允许设计(论文)被查阅和借阅。
本人授权华东交通大学理工学院可以将本设计(论文)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编毕业设计(论文)。
(保密的毕业设计(论文)在解密后适用本授权书)毕业设计(论文)作者签名:指导教师签名:签字日期:年月日签字日期:年月日摘要随着科技的进步,安全防盗越来越受到人们的重视,传统的机械锁安全性差,不易携带,比如小区单元门,学校的实验室和机房,超市的存储柜等,普通的机械锁构造过于简单,大都采用铜铝锌等材料作为锁芯,抵抗不了强力破坏,锁具的制作工艺落后,无法组织技术手段的开启,已经不能满足人们的需要。
因此各种安全产品相继问世,而以单片机为中心的电子密码锁则大放异彩。
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。
因为其脱离了钥匙,这样就避免了因为钥匙丢失而造成时间和经济上的损失,构造复杂严密,成本低廉,加上具有时限和报警功能,更适合平常人们的生活。
目录摘要: (I)Abstract: ..................................................................................................................................... I I 第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题设计目标 (2)第2章系统方案论证 (4)2.1 主控部分的选择 (4)2.2 密码输入方式的选择 (5)第3章系统总体设计和主要芯片介绍 (6)3.1 系统总体设计 (6)3.2 主要芯片介绍 (6)3.2.1 AT89C51 (6)3.2.2 存储芯片AT24C02 (10)3.2.3 显示电路(LCD1602) (11)第4章系统硬件构成 (13)4.1 系统整体电路图 (13)4.2 单片机最小系统原理图 (13)4.3 复位电路 (14)4.4 时钟电路 (15)4.5 键盘输入部分 (16)4.6 密码存储部分 (17)4.7 显示部分 (18)4.8 报警部分 (19)第5章软件的设计与实现 (20)5.1 软件系统的总体设计 (20)5.2 主程序流程图 (20)5.3 键功能程序流程图 (22)第6章结论 (23)附录 (26)附件1:英文原文及中文翻译 (26)附件2:任务书 (40)附件3:开题报告 (41)附件4:原理图 (46)附件5:实物图 (47)附件6:程序 (48)附件7:元件清单 (66)基于单片机的智能密码锁的设计摘要:随着科学技术的不断发展,人们在日常生活与工作中对保险器件的要求越来越高。
同时,电子设备也正在向智能化与微型化不断发展,电子密码控制系统已经越来越符合人们的要求。
而单片机已经成为电子产品研制和开发中首选的控制器。
为了满足人们对锁的使用要求,增加其安全性,同时克服传统锁具带来的不方便性,用数据密码代替钥匙的智能密码锁便应运而生。
基于单片机控制的电子密码锁设计目录摘要 (I)关键词 (I)Abstract ................................................................................................................... I I Key words ............................................................................................................... I I 1 绪论. (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题的目的和意义 (1)1.3 电子密码锁发展趋势 (1)1.4 本设计完成的工作 (2)2 总体方案设计 (2)2.1 电源模块 (3)2.2主控制器模块 (3)3 硬件实现及单元电路设计 (4)3.1 主控制模块 (4)3.2 单片机的时钟电路与复位电路设计 (4)3.3 单片机管脚说明 (5)3.4 键盘电路设计 (6)3.5 数码管显示电路设计 (6)3.6 存储芯片电路设计 (7)3.7 报警电路 (7)3.8 密码锁电路 (7)4 红外遥控电路设计 (8)4.1 红外通信基本原理 (8)4.2红外通信标准 (9)4.3 红外线遥控原理 (10)4.4 主要模块设计 (10)5 系统软件设计方案 (11)5.1 主程序流图 (11)5.2 开锁软件设计 (12)6 系统的安装与调试 (15)6.1硬件的安装 (15)6.2单片级密码锁的仿真 (16)结论 (16)致谢 ...................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 (17)附录1 整机电路原理图 (18)附录2 部分源程序 (18)附录3:实物图 (27)基于单片机控制的电子密码锁设计摘要:本设计研究的对象是单片机密码锁,单片机密码锁由硬件和软件组成,硬件部分有电源输出电路、晶振电路、复位电路、键盘接口电路、开锁电路、报警电路、继电器、以及51单片机组成。
基于单片机的门禁系统设计毕业设计(论文)基于单片机的门禁系统设计四川理工学院本科毕业(设计)论文摘要针对日常生活中小区住宅的安全防范,一般的门锁使用极不方便,为满足人们对门锁的使用需求,增加其安全性,基于单片机的门禁系统应运而生。
本设计采用单片机AT89S51作为主控中心,以键盘密码的输入方式实现对门的出入控制,或者通过键盘输入门号的方式,进行对讲方式住户实现开门。
适用于普通小区单元楼的进入控制,该系统可实现密码输入开门、语音对讲开门、密码修改、报警和锁定键盘等功能,同时该门禁系统还具有设计方法合理,简单易行,成本低,安全实用等特点,符合一般小区的使用需求,具有推广价值。
关键词:门禁系统;密码锁;AT89S51;4×4矩阵键盘基于单片机的门禁系统设计ABSTRACTContrary to the security for the daily life of the residential district, generally locks is not that convenient to use. In order to meet the users' needs about the security of the locks.So a microcontroller-based Access Control System control system came into being. This design based on a microcontroller AT89S51 which works as the control center, keyboard password input achieved the door access control, or by way of keyboard inputing numbers,and intercom way households the door. Applicable to ordinary residential unit building access control.This system can achieve password enter the door, voice intercom to open the door, password changes, the alarm and lock the keyboard and other functions.while the access control system also has a rational design method which is so simple, low cost,so safety and with many practical features,which can meet the general needs of the district, also is worth promoting.Key words: entrance guard system; Combination lock; AT89S51; 4 x 4 matrix keyboard王林:基于单片机的门禁系统设计目录摘要 .............................................................................................................................. I I ABSTRACT (III)第1章前言 (1)1.1 门禁系统的定义 (1)1.2 门禁系统的发展现状和趋势 (2)1.3 门禁系统的背景以及研究目的和意义 (3)1.4 门禁系统研究的主要内容 (4)1.4.1 总体设计方案选定 (4)1.4.2 门禁系统单片机硬件资源的分配 (6)第2章系统的硬件设计 (7)2.2 单片机最小系统设计 (7)2.1.1 AT89S51简介 (7)2.1.2 单片机晶振电路 (9)2.1.3 单片机复位电路 (9)2.2 键盘电路 (10)2.3 显示电路 (11)2.3.1 数码管简介 (11)2.3.2 驱动芯片简介 (12)2.3.3 显示电路设计 (13)2.4 语音电路 (14)2.4.1 MC34118的简介 (14)2.4.2 语音电路设计 (17)2.5 开锁电路 (18)2.6 报警电路 (19)2.7 掉电密码保护 (20)2.7.1 AT24C02存储芯片简介 (20)2.7.2 掉电密码保护设电路计 (21)第3章系统的软件设计 (22)3.1 系统的总体软件流程 (22)3.2 各部分的功能实现程序设计 (24)3.2.1 初始化程序 (24)四川理工学院本科毕业(设计)论文3.2.2 键盘扫描子程序 (24)3.2.3 密码比较和报警程序 (26)3.2.4 密码更改程序 (27)3.2.5 数码管显示部分驱动程序 (28)3.2.6 单片机通讯程序 (28)3.2.7 语音拨号程序 (29)第4章结束语 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录Ⅰ系统程序 (35)附录Ⅱ系统硬件电路图 (35)王林:基于单片机的门禁系统设计第1章前言1.1 门禁系统的定义随着电子技术在现实生活中的广泛应用,人们越来越感受到电子产品为生活所带来的各种便利,特别是在20世纪80年代,门禁系统的出现更为人们出入口门禁安全提供了方便。
基于单⽚机的密码锁设计论⽂基于单⽚机的密码锁设计I 摘要随着电⼦产品向智能化和微型化的不断发展,电⼦密码锁已⼴泛⽤于⽣活中,单⽚机已成为电⼦产品研制和开发中⾸选的控制器。
由于单⽚机具有体积⼩,耗电少,控制精度⾼,运⾏可靠等特点,所以⼴泛应⽤于实际⽣产中。
为了更好地推⼴电⼦锁在各个领域中的应⽤,在此根据任务要求设计了⼀种基于AT89C51单⽚机控制的电⼦密码锁。
并介绍了AT24C04存储器和1602显⽰器及⼯作原理、设计思想以及硬件电路和软件程序等。
装置应⽤AT89C51单⽚机,通过单⽚机编写程序,并⽤LCD1602显⽰密码。
显⽰屏上可以显⽰当前输⼊的六位数字。
当输⼊密码正确时,对应的指⽰灯亮,显⽰器上显⽰password ok ;当密码输⼊错误的次数超过三次时,蜂鸣器发出报警信号同时显⽰器上显⽰password error 。
关键字:密码锁,单⽚机,AT24C04存储器,LCD1602基于单⽚机的密码锁设计IIABSTRACTAlong with the electronic product miniaturization to the intelligent and continuous development electronic password lock has been widely used in life, SCM has become the electronic product research and development in the preferred controller. Because the SCM has the advantages of small volume, low power consumption, high control precision, reliable operation and so on, so it is widely applied in actual production. In order to better promote the electronic lock in various fields of application, then according to the requirements of task design based on AT89C51MCU control of the electronic code lock. This paper introduces AT24C04memory and a 1602display and the principle of work, design concept and the hardware circuit and software program. Application of single chip microcomputer device AT89C51, through the program, and LCD1602 display code. The display ca n display the current input six numbers. When the input password is correct, the corresponding indicator light, display password OK; when the password input error more than three times, the buzzer sends out alarm signal at the same time display on password error. Key W ords: Password lock, MCU, MemoryAT24C04, LCD1602基于单⽚机的密码锁设计1⽬录摘要 .............................................................................................................................................. I ABSTRACT ................................................................................................................................... II 第⼀章绪论 .. (1)1.1课题的背景和意义 ....................................................................................................... 1 1.2电⼦密码锁的趋势....................................................................................................... 2 第⼆章系统总体设计⽅案 .. (3)2.1密码锁具体设计要求 ................................................................................................... 3 2.2总体设计⽅案选定....................................................................................................... 3 第三章硬件系统设计 . (5)3.1系统芯⽚介绍 (5)3.1.1单⽚机AT89C51功能介绍 ........................................................................... 5 3.1.2存储芯⽚AT24C04介绍............................................................................... 7 3.1.3LCD1602显⽰器介绍 . (8)3.2硬件电路设计 (9)3.2.1键盘输⼊电路 ................................................................................................. 9 3.2.2电源输⼊电路............................................................................................... 10 3.2.3掉电存储电路............................................................................................... 10 3.2.4晶振电路....................................................................................................... 11 3.2.5复位电路....................................................................................................... 12 3.2.6显⽰电路....................................................................................................... 12 3.2.7报警电路....................................................................................................... 13 3.2.8开锁电路....................................................................................................... 13 3.3电路设计总图............................................................................................................. 14 第四章软件系统设计 .. (16)4.1主程序流程图 ............................................................................................................. 16 4.2按键软件设计 . (17)4.2.1按键功能程序流程图 (17)基于单⽚机的密码锁设计2 4.2.2按键功能⼦程序 ........................................................................................... 17 4.3密码设置软件设计 .. (18)4.3.1密码设置程序流程图 ................................................................................... 18 4.3.2密码设置⼦程序........................................................................................... 18 4.4开锁软件设计 . (19)4.4.1开锁程序流程图 ........................................................................................... 19 4.4.2开锁功能⼦程序 . (19)第五章系统制作及调试 (20)5.1焊接注意事项 ............................................................................................................. 20 5.2硬件调试问题及解决⽅法......................................................................................... 21 结论......................................................................................................................................... 22 参考⽂献................................................................................................................................. 23 致谢......................................................................................................................................... 24 附录A ........................................................................................................................................... 25 附录B . (40)基于单⽚机的密码锁设计1第⼀章绪论1.1课题的背景和意义随着电⼦技术和计算机技术的飞速发展,单⽚机性能不断完善,性能价格⽐显著提⾼,技术⽇趋完善。
本科毕业设计(论文)题目基于单片机的电子密码锁设计院(系部)河北大学专业名称电子信息工程年级班级学生姓名指导教师2011年月日摘要本课题设计了一种基于单片机的数字电子密码锁,这种数字电子密码锁以单片机作为数据处理主控芯片。
电子密码锁的设计主要由四部分组成:4×4矩阵键盘接口电路、以AT89S52芯片为核心的密码锁的数据处理及控制电路、掉电情况下依然能保存密码的EEPROM存储器芯片,输出七段显示电路。
另外系统还有LED提示灯,报警蜂鸣器,单片机复位电路等。
电子密码锁设计的关键问题是实现密码的输入、清除、开锁、更改等功能。
同时该密码锁具有设计方法合理,简单易行,成本低,安全实用等特点,符合住宅,办公室等场所的用锁要求,具有推广价值。
关键词单片机密码锁 4*4矩阵键盘 EEPROM存储芯片实用经济AbstractThis project designed a digital electronic lock which used a MCU as data process and control chip. The main functions digital electronic lock are as follows:The design of the electronic password lock is mainly made up of four parts: 4×4 matrix keyboard interface circuit, data processing and control circuit, eeprom memory chip that is used to keep password when the lock loses power and display circuit. In addition the system also consists of LED lights, alarm buzzers, single-chip reset circuit and so on..The key question of the electronic lock designing is the realization of functions, such as the input password, clear password, unlock, change password and other functions.And the designed cipher lock is characterized by its reasonable designing methods, simple operation, low cost and property of safety and practicality.Besides,it works well as a residence lock and has great potential for commercial development.Key words: SCM Cipher lock 4*4matrix keyboard EEPROM Practical economy目录1 绪论 (1)1.1国内外研究综述 (1)1.2选题的目的和意义 (2)1.3本论文的任务 (3)2电子密码锁总体设计 (4)2.1系统总体设计 (4)2.2单片机 (5)2.3密码存储芯片选择 (10)2.4键盘输入方案比较 (12)2.5显示方案比较 (13)3电子密码锁的硬件设计 (1)3.1系统结构框图 (1)3.2主控部分 (2)3.3显示部分 (3)3.4键盘输入部分 (4)3.5密码存储部分 (5)3.6电源部分 (5)3.7其它功能部分 (8)3.8 电子密码锁的电路原理图 (10)4电子密码锁的软件组成 (12)4.1系统软件设计流程 (12)4.2 Keil uVision2软件介绍 (13)4.3各主要部分的功能实现程序设计 (14)4.3.1初始化程序设计 (14)4.3.2按键处理程序设计 (17)4.3.3密码更改程序设计 (21)5系统仿真 (24)5.1系统仿真过程 (24)5.2仿真调试中遇到的问题及解决办法 (25)总结 (1)致谢 (2)参考文献 (3)附录 (4)1 绪论1.1国内外研究综述在电子锁出现以前人们广泛的使用机械锁,但是随着时间的推移机械锁已不能满足人们的要求,于是电子锁应用而生。
毕业设计基于单片机的指纹识别电子密码锁的设计目录1引言 (1)1.1指纹识别简介 (1)1.1.1指纹识别原理 (1)1.1.2指纹识别应用 (2)1.1.3指纹识别技术的发展 (2)1.2系统设计的目的 (3)1.3课题背景 (3)2整体设计方案 (4)2.1系统总体设计 (4)2.1.1系统功能描述 (4)2.1.2系统总体框架 (4)2.2系统核心部件单片机 (5)2.2.1单片机的选择 (5)2.2.2ATMEG16单片机的介绍 (7)2.2.3单片机的复位电路 (9)2.2.4ATMEG16最小系统及晶振的选择 (10)2.3液晶显示模块 (11)2.3.1HS12864-15C系列液晶的特点 (11)2.3.2HS12864-15C系列液晶的引脚功能 (12)2.3.3液晶显示HS12864-15C的指令系统 (13)2.4电源和指纹模块 (13)2.4.1ZAZ-010系列独立式指纹识别模块引脚功能 (14)2.4.2ZAZ-010系列指纹识别模块指令系统 (15)2.4.3电源模块 (17)3系统软件的设计 (19)3.1系统程序工作分析 (19)3.2设计前准备工作 (19)3.3单片机的程序设计 (20)3.3.1键盘管理程序设计流程 (22)3.3.2LCD显示模块程序设计流程 (22)3.3.3指纹通信模块的程序设计流程 (23)4实物的制作与调试 (24)4.1电路的焊接 (24)4.2电路和程序的调试 (25)4.2.1单片机的程序下载 (25)4.2.2串口调试 (25)4.2.3液晶键盘调试 (26)结论 (27)参考文献 (28)附录1:串口调试子程序 (29)附录2:整体源程序 (31)附录3:硬件电路图 (48)致谢 (49)1引言我们今天的工作生活中,很多的场合都需要身份的认证,而传统的基于标志的身份认证技术由于受到证件伪造以及密码破解等手段的威胁,逐渐表现得有些力不从心。
目录单片机电子密码锁的设计 (1)第1章绪论 (3)1.1引言 (3)1.2电子密码锁的背景 (3)1.3电子锁设计的意义的本设计特点 (4)第2章系统总体方案设计 (5)第3章硬件电路设计 (8)3.1键盘电路设计 (8)3.2LED显示电路 (9)3.3开锁电路 (11)3.4报警电路 (12)第4章软件设计 (12)4.1软件设计思路 (12)4.2各子程序设计 (13)第5章系统调试 (18)第6章单片机电子密码锁的应用趋势 (19)第7章设计总结与展望 (19)附录 (23)源程序清单 (23)单片机电子密码锁的设计摘要: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。
本设计以单片机AT89C51作为密码锁监控装置的检测和控制核心,分为主机控制和从机执行机构(本设重点介绍主机设计),实现钥匙信息在主机上的初步认证注册、密码信息的加密、钥匙丢失报废等功能。
根据51单片机之间的串行通信原理,这便于对密码信息的随机加密和保护。
而且采用键盘输入的电子密码锁具有较高的优势。
采用数字信号编码和二次调制方式,不仅可以实现多路信息的控制,提高信号传输的抗干扰性,减少错误动作,而且功率消耗低;反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。
软件设计采用自上而下的模块化设计思想,以使系统朝着分布式、小型化方向发展,增强系统的可扩展性和运行的稳定性。
测试结果表明,本系统各项功能已达到本设计的所有要求。
关键词:单片机;密码锁;单片机设计,电子锁。
The design of electronic locks SCMABSTRACT:Along with the exaltation of social science and the living level of people, how carry out the family to guard against theft, this problem also change particularly outstanding.Because of the simple construct of traditional machine lock,the affairs of theft is hackneyed.the electronics lock is safer because of its confidentiality, using the vivid good, the safe coefficient is high, being subjected to the large customer close.It can carry out the key information to register in the main on board initial attestation, the password information encrypt etc. Go to correspond by letter the principle according to the string between 51 machines, this is easy to encrypt and protect to the passwords information random. Adopt the numerical signal codes,not only can carry out many controls of the road information, raise the anti- interference that signal deliver, reduce the mistake action,but also the power consume is low,Respond quickly,the efficiency deliver is high, work stable credibility etc. The software design adoption the design thought from top to bottom, to make the system toward wear distribute type,turn to the direction development of small, strengthen the system and can expand the stability and circulate.Test the result enunciation, various functions of this system are already all request of this design.KEYWORD:singlechip;cryptogram lock;singlechip design; electronics lock.第1章绪论1.1 引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,受到了广大用户的喜爱。
目录摘要........................................................... I I Abstract ....................................................... I II1 绪论 (1)2 系统的总体设计和主要元器件介绍 (2)2.1 系统方案论证选择 (2)2.2 系统的总体思路设计 (3)2.3 主要元器件介绍 (3)2.3.1 AT89C51介绍 (3)2.3.2 继电器介绍 (6)2.3.3 LED数码管介绍 (7)2.3.4 矩阵键盘介绍 (7)3、硬件设计 (9)3.1 单片机主控制模块(含晶振、复位基本工作电路) (9)3.2 键盘输入模块 (9)3.3 显示模块 (10)3.4 报警模块 (11)3.5 开锁模块 (11)4、软件设计 (12)4.1 系统程序设计流程图 (12)4.2 系统程序设计 (12)5、系统仿真设计 (17)5.1 Proteus 软件介绍 (17)5.2 Proteus 仿真图 (18)总结 (19)参考文献 (20)附录 (21)致谢 (27)基于单片机的电子密码锁仿真设计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。
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。
本文以AT89C51单片机为核心器件,结合按键电路、LED数码管显示电路、报警指示电路和开锁机构,利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口,及其控制的准确性通过软件程序来控制整个系统实现电子密码锁的基本功能,其主要具有如下功能:●密码通过键盘输入,若密码正确,则将锁打开●密码输入错误,蜂鸣器将报警提示●用户可以自由设定密码本密码锁具有设计方法合理,简单易行成本低,安全实用等特点,具有一定的推广价值。
摘要在日常的生活和工作中,住宅与部门的安全防范、单位的文件档案及一些个人资料的保存多以加锁的方法解决。
若使用传统的机械锁极不方便。
随着科技的发展,智能电子锁应运而生。
本系统由单片机系统AT89C51、外接矩阵键盘、6位LCD液晶显示数码管和声光报警器系统组成。
系统能完成开锁、超时报警、超次锁定基本的密码锁的功能。
除了上述基本功能外,还具有声光提示功能,依据实际的情况还可以添加遥控功能。
本系统由于其安全性高、成本低、保密性高、使用灵活性好等优点,受到了广大用户的青睐。
可广泛应用于宾馆、办公大楼和家庭等场所。
关键词智能电子锁/单片机/矩阵键盘DESIGN OF THE INTELLIGENT ELECTRONIC LOCK BASED ON SINGLE CHIP DEVICEABSTRACTIn daily life and work, the security of house and department, the document files of units and the saving of some personal data are mostly solved by lock. If you use the traditional mechanical locks, it is very inconvenient. With the development of technology, intelligent electronic lock is coming. The system consists of SCM system AT89C51, matrix keyboard, 6 digital LCD liquid crystal and sound and light alarm system. System can complete basic lock functions. Such as the lock, timeout alarm, super times lock. In addition to these basic functions, it also has sound and light tips and other functions. According to the actual situation, it can also add a remote control. The system is used by the majority of people because of its high safety, low cost, high security, flexibility and good use. It can be used in hotels, office buildings, home and so on.KEY WORDS intelligent electronic lock, single chip device, matrix keyboard目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)1绪论 (1)1.1引言 (1)1.2电子锁的背景 (1)1.3电子锁的意义 (1)2方案选择与功能原理 (2)2.1方案选择 (2)2.2电子锁的系统功能 (2)2.3电子锁的工作原理 (2)3硬件电路设计 (3)3.1芯片的选取与介绍 (3)3.2 晶振时钟电路 (5)3.3 复位电路 (6)3.4 键盘电路 (6)3.5 显示电路 (7)3.6 声光报警电路 (8)3.7 电路图绘制 (8)3.7.1 电路原理图 (8)3.7.2 proteus简介 (8)4系统软件设计 (11)4.1 主程序模块 (11)4.2 键盘扫描及识别子程序设计 (12)4.3密码比较子程序设计 (12)4.4 延时子程序设计 (12)5软件测试结果 (12)5.1 程序调试用到的软件及介绍 (12)5.2 程序调试 (12)5.3 用proteus仿真 (12)结束语 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录 (16)1 绪论1.1 引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重要。
若使用传统的机械锁,人们需携带多把钥匙,使用极不方便,且钥匙丢失后安全性大打折扣。
为满足人们对锁的使用要求,增强其安全性,电子锁应运而生。
电子密码锁由于其安全性高、成本低、保密性高、使用灵活性好等优点,受到了广大用户的青睐。
设计通过键盘输入密码,密码为六位。
电路可实现密码正确或错误的提示,密码错误三次则锁定键盘并报警一分钟。
用户通过键盘输入密码后,单片机判断密码是否正确,如果密码正确,则发出开锁信号,系统由发光二极管点亮来模拟开锁,否则提示密码错误,此时需重新输入密码,用户在输入密码错误次数超过三次时单片机就锁定键盘,并发出报警音一分钟。
在这一分钟内,用户不能再次输入密码,一分钟后键盘自动解锁。
本设计由AT89C51单片机、矩阵键盘、LCD液晶显示电路、声光报警电路、晶振时钟电路、复位电路等几部分组成。
1.2 电子锁的背景随着社会科技的进步,锁已经发展到密码锁、磁性锁、电子锁、激光锁、声控锁等等。
在传统的钥匙的基础上进行改善,加上密码,声音等来控制锁的开启,从而大大提高了锁的安全性,使不法之徒无从下手,人们也对自身的财产安全有了更多的保障。
当今安全信息系统应用越来越广泛,特别在机密保护、维护隐私和财产安全方面起到重大作用,而电子锁是其中的组成部分,因此具有重大的研究意义。
1.3 电子锁的意义电子锁可以在日常生活和现代办公、住宅与办公室的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存等多种场合使用。
大大提高了主人物资的安全性,基本上可以代替老式机械锁。
目前使用的密码锁种类繁多,各具特色。
本设计从经济实用角度出发,采用AT89C51单片机设计一款具有报警功能的智能电子锁。
该密码锁设计方法合理、简单易行、成本低,符合住宅与办公室等的用锁要求,具有一定的推广价值。
2 方案选择与功能原理2.1 方案选择设计时构思了两种方案:一种以AT89C51为核心的单片机控制方案,另一种是以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路控制方案。
考虑到数字电路方案原理国语简单,而且不能满足现在的安全需求,所以本设计采用第一种方案。
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,还能根据需要添加掉电存储、红外遥控等功能。
2.2 电子锁的系统功能本设计采用以AT89C51单片机为主控芯片,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,还能根据用户需要增添掉电存储、红外遥控等功能。
本设计具有以下功能:(1)系统设定六位密码,密码由键盘输入,若密码正确,则二极管D1亮,模拟开锁。
(2)系统具有声光报警功能,密码错误时蜂鸣器发出报警进行提示,此时需重新输入密码,密码错误次数超过三次,则键盘锁定,二极管D2亮,并发出报警。
本系统具有超时报警、超次锁定的功能。
(3)系统由八位数码管显示密码。
2.3 电子锁的工作原理本系统采用AT89C51单片机作为控制器,用LCD液晶显示器作为显示模块,用矩阵键盘作为输入模块。
系统工作时,根据显示器上的提示输入6位密码,按下ENTER 键后,单片机将输入密码与原始设定的密码进行比较,若密码正确,则相应二极管亮,模拟开锁,系统不报警。
若密码错误,则发出蜂鸣声报警,要求重新输入密码。
输入的密码次数不能超过三次,若三次都不正确,则由蜂鸣器发出报警,锁定键盘。
3 硬件电路设计电子锁设计的关键问题是实现密码的输入、显示以及开锁等功能。
设计使用ATMEL公司的AT89C51实现智能电子锁的功能。
硬件电路主要由矩阵键盘电路、LCD 液晶显示电路、晶振时钟电路、复位电路及声报警电路等部分组成。
3.1芯片的选取与介绍单片机亦称单片机微电脑或单片微型计算机。
它是把中央处理器、随机存储器、只读存储器、输入/输出端口等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。
本设计使用的就是单片机AT89C51。
单片机AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,并和工业标准的MCS—51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,AT89C51是一种高效微处理器。
在AT89C51芯片内部有一个高增益反相放大器,其输入端为芯片引脚XTAL1,其输出端为XTAL2。
而在芯片内部,XTAL1和XTAL2之间跨接了晶体振荡器和微调电容,从而构成了一个稳定的自激震荡器。
这就是单片机的时钟电路。
管脚说明:VCC:供电电压。
GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
当P0口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时,P0口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH 编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL 门电流。
当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。
作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流,这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示:口管脚备选功能P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 /INT0(外部中断0)P3.3 /INT1(外部中断1)P3.4 T0(记时器0外部输入)P3.5 T1(记时器1外部输入)P3.6 /WR(外部数据存储器写选通)P3.7 /RD(外部数据存储器读选通)P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。