51单片机简易密码锁.docx

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51单片机简易密码锁

51单片机简易密码锁

学号：

201114040215

HEBEIUNITEDUNIVERSITY

单片机课程设计说明书

设计题目：

简易电子密码锁

学生姓名：

李红辉

专业班级：

测控技术及仪器2

学院：

电气工程学院

指导教师：

曹晓华

2014年06月05日

成绩评定表

指导教师评语：

答辩成绩：

（占总成绩60%）

说明书成绩：

（占总成绩40%）

Abstract

Indailylifeandwork,thedepartmentofhousingandsecurity,unitdocuments,financialstatementsandsomepersonalinformationtosavemoreinordertolockthewaystosolve.Ifusethetraditionalmechanicalkeytoopenthelock,peopleoftenneedtocarrymultiplekeys,useveryconvenient,andthekeymissingaftersecurityiscompromised.Withthecontinuousdevelopmentofscienceandtechnology,peopleindailylifethedemandishigherandhighersafetyinsurancedevice.Tomeettherequirementsofpeopleontheuseofthelock,increaseitssafety,usethepasswordinsteadofthekeycombinationlockarisesatthehistoricmoment.Combinationlockwithhighsafety,lowcost,lowpowerconsumption,easyoperation,etc.

Inthefieldofsecuritytechnologytoguardagainst,withelectroniccombinationlockanti-theftalarmfunctiongraduallyreplacethetraditionalmechanicalcombinationlock,overcomingthemechanicalcombinationlockpasswordquantityislittle,theshortcomingsofpoorsafetyperformance,makethecombinationlockbothintechnologyandstepinperformanceareimprovedgreatly.Withthedevelopmentoflargescaleintegratedcircuittechnology,especiallythesinglechipmicrocomputer,appearedwiththeintelligentcombinationofthemicroprocessor,itbesideshasthefunctionofelectroniccombinationlock,alsointroducedtheintelligentmanagement,expertanalysissystem,andotherfunctions,sothatthecombinationlockofhighsecurity,reliability,andincreasinglywidelyused.

ThecoursedesignofelectroniccombinationlockbasedonMCUisintroduced,thedesignofthehardwareismainlycomposedofAT89C52minimumsystem,matrixcircuit,1602LCDdisplaycircuit,powercircuitandalarmcircuitandsoonseveralparts.SoftwareismainlycomposedofClanguageprogramming.Thecombinationlockbythesinglechipmicrocomputertechnology,throughthematrixcircuitsetting,changepasswords,passwordprotection,andbytheLCDdisplaypasswordinput,soastorealizethepasswordSettings,protection.

Keywords:

singlechipmicrocomputer,tricklock,the1602,thesmallestsystem,matrixkeyboard

4.1程序流程...........................................................................................................................19

4.2仿真结果...........................................................................................................................20

附件

第1章绪论

1.1电子密码锁的现状和发展

1.1.1电子密码锁的现状

当今智能电子密码锁发展已经到了非常高的境界，由于电子元件特别是单片机应用在这几年得到空前发展，无论功能性，稳定性都比较全面，在保密方面已做到人眼识别，指纹识别，人声识别基本上电影上有的现实也有。

在国外发展比较早，所以应用也比较广泛，主要在家庭装较贵重地方，银行，保险柜等应用较多，在国内这方面发展也较快，不管自己开发或是引进都有，在重要地方应用也较多，由于价钱比普通弹子锁较贵，早几年应用较少，现在越来越普及到平常化，未来的发展也会越来越被大众采用，由于它的功能、安全是弹子锁无法相比的。

发展前境是非常大的。

1.1.2电子密码锁的发展

现在，电子密码锁适用于各个领域，尤其在国民建设，和军事领域具有突出贡献。

现在的密码锁内的信息包括了数字、字符、图形图像、人体生物特征和时间等，对电子锁的要求也越来越高。

电子技术必是各国发展的优先技术。

1.2电子密码锁的特色

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。

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。

电子密码锁操作简单易行，一学即会。

干扰码功能在输入正确密码前可输入任意码。

出门时无需其他操作，只需一次的把手动作，可机械的开启门，所以遇到火灾等应急状况下也迅速，安全的开启门。

第2章电子密码锁的工作原理及总体设计

2.1电子密码锁的工作原理

本设计采用STC89C52单片机为主控芯片，结合外围电路矩阵键盘、液晶显示器LCD1602和密码存储AT24C02等部分组成。

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，组成的电子密码锁系统，能够实现：

1．完全正确输入四位密码的前提下，有开锁提示；

2．错误输入密码情况下，开锁密码错3次要报警，报警期间输入密码无效。

3．用户可以自行设定和修改密码； 

2.2电子密码锁的总体框图

第三章硬件系统设计

3.1单片机最小系统和数据输入

3.1.1单片机最小系统

选用单片机作为系统的核心部件，实现控制与处理的功能。

单片机具有资源丰富、速度快、编程容易等优点。

利用单片机内部的随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）及其引脚资源，外接液晶显示（LCD），键盘输入等实现数据的处理传输和显示功能，基本上能实现设计指标。

本设计采用AT89c52单片机，89C52是INTEL公司MCS-51系列单片机中基本的产品，它采用ATMEL公司可靠的CMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS产品。

它结合了CMOS的高速和高密度技术及CMOS的低功耗特征，它基于标准的MCS-51单片机体系结构和指令系统，属于89C51增强型单片机版本，集成了时钟输出和向上或向下计数器等更多的功能，适合于类似马达控制等应用场合。

89C52内置8位中央处理单元、512字节内部数据存储器RAM、8k片内程序存储器（ROM）32个双向输入/输出（I/O）口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。

此外，89C52还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。

在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。

掉电模式下，保存RAM数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。

图3-11P0口外接排阻

图3-12最小系统电路图

如图3-12为单片机最小系统，硬件最小系统:

由电源、主板和CPU、内存组成.在这个系统中,没有任何信号线的连接,只有电源到主板的电源连接.由于设计本电路图所使用的软件为Protues，且电源和电源地脚为自动隐藏所以电源部分也是在其中的。

如图3-11所示。

51单片机的P0 端口为开漏输出，内部无上拉电阻。

所以在当做普通I/O 输出数据时，由于V2 截止，输出级是漏极开路电路，要使“1”信号（即高电平）正常输出，必须外接上拉电阻。

图3-13

在单片机系统中，复位电路是非常关键的，当程序跑飞（运行不正常）或死机（停止运行）时，就需要进行复位。

MCS-5l系列单片机的复位引脚RST（第9管脚）出现2个机器周期以上的高电平时，单片机就执行复位操作。

如果RST持续为高电平，单片机就处于循环复位状态。

复位操作通常有两种基本形式：

上电自动复位和开关复位。

图3-13中所示的复位电路就包括了这两种复位方式。

上电瞬间，电容两端电压不能突变，此时电容的负极和RESET相连，电压全部加在了电阻上，RESET的输入为高，芯片被复位。

随之+5V电源给电容充电，电阻上的电压逐渐减小，最后约等于0，芯片正常工作。

并联在电容的两端为复位按键，当复位按键没有被按下的时候电路实现上电复位，在芯片正常工作后，通过按下按键使RST管脚出现高电平达到手动复位的效果。

一般来说，只要RST 管脚上保持10ms 以上的高电平，就能使单片机有效的复位。

图中所示的复位电阻和电容为经典值，实际制作是可以用同一数量级的电阻和电容代替，读者也可自行计算RC 充电时间或在工作环境实际测量，以确保单片