单片机课程设计
设计题目电子密码锁
学生姓名
学号
专业班级通信工程
指导老师
年月日
设计题目：电子密码锁
一、课题概述
在日常的生活和工作中,住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。若使用传统的机械式钥匙开锁，人们常需携带多把钥匙,使用极不方便,且钥匙丢失后安全性即大打折扣。随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替传统的机械式密码锁，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，使密码锁无论在技术上还是在性能上都大大提高一步。随着大规模集成电路技术的发展，特别是单片机的问世，出现了带微处理器的智能密码锁，它除具有电子密码锁的功能外，还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性，应用日益广泛。
随着人们对安全的重视和科技的发展，许多电子智能锁（指纹识别、IC卡辨认）已在国内外相继面世，但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡，只能适用于保密要求的箱、柜、门等，而且指纹识识别器若在公共场所使用存在容易机械损坏。IC卡还存在容易丢失、损坏等特点，加上其成本较高，一定程度上限制了这类产品的普及和推广。鉴于目前的技术水平与市场的接收程度，电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。
二、设计任务及技术要求
2.1设计目的
本课程的设计任务是利用现有的目标板实验装置，利用实验箱上的设备，设计一个完整电子密码锁程序，并在实验箱上运行演示。通过硬件课程设计中电子密码锁的设计与实验，使我们更进一步的掌握单片机原理的相关知识，尤其加深对8279芯片原理的理解，提高对汇编语言编程的能力并加深对汇编语言的理解与应用。在程序的不断编写与改正过程中，提高了我们检错就错的能力。实物电路的连接锻炼我们的动手能力，增强了我们通过动手进行硬件设计及程序设计从而解决实际问题的能力。
2.2设计内容
在本次实验中我们主要用到可编程键盘显示接口芯片8279来实现输入输出数字并用
相关程序来判断字符匹配程度。主要实现以下功能:
1、可设定密码（6位）；
2、实时显示输入密码；
3、具有密码错误输入限制。有3次输入密码的机会若三次密码全错会报警响铃并
锁定键盘。
4、密码正确有2种权限：开锁和修改密码，由功能键选择权限。
5、密码可变性。用户可以更改密码，保存并重新回到初始界面。
2.3实验器材
（1）PC机一台用于对程序的编译测试等，同时还需要对硬件实验设备进行控制，提供整个程序的运行平台，并且收集和释放硬件信号，实现程序功能。
（2）单片机原理实验箱一台，单片机接口设备。
（3）数据线一条，电源线一条，导线若干条用于电路和芯片之间的连接。
三、工作原理及原理框图
基于单片机的电子密码锁系统工作原理框图如下图所示
图1 单片机电子密码锁系统原理框图
用户密码通过键盘的输入，密码输入正确后，进行功能选择。输出开锁信号控制，开锁电路开锁并发出2声短“滴”声提示音，5S延时后开锁信号与已开锁提示清零，系统回到初始界面。
密码输入错误时，发出一声长“滴”声错误提示音，密码错误指示灯亮，连续三次密
码错误时，发出长鸣声报警，密码错误报警灯亮。10S后延时锁定键盘，此后键盘将无法再次输入密码。
用户密码直接存储在单片机ROM中，可以通过键盘修改密码，系统的工作状态由显示电路提示。
四、主要器件分析及仿真电路
4.1 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。
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，用完成单片机的复位初始化操作。
XTAL1和XTAL2：外接晶体引线端。当使用芯片内部时钟时，此二引线端用于外接石英晶体和微调电容；当使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号。
4.2通用可编程键盘和显示器的接口电路芯片8279
图2 8279引脚分布图
DB0～DB7：双向数据总线。在CPU与8279间做数据与命令的传送。
CLK：8279的系统时钟，100KHz为最佳选择。
RESET：复位信号，输入线，当RESET=1时，8279复位，其复位状态为：16个字符显示，编码扫描键盘——双键锁定，程序时钟编码1。
CS：芯片选择信号，低电平有效。
A0：区分信息的特征位。A0=1时，读取状态标志位或写入命令；A0=0时，读写一般数据。RD：读取控制线。RD=0，8279会送数据至外部总线
WR：写入控制线。WR=0，8279会从外部总线捕捉数据。
IRQ：中断请求输出线，高电平有效。在键盘工作方式中，当FIFO传感器RAM中有数据时为“1”，CPU每读一次就变为0，如果RAM中仍有数据则IRQ又变为“1”。在传感器
