2013 基于单片机的电子密码锁设计毕业论文

潍坊科技学院毕业论文设计2013年月日课程题目电子密码锁的设计院系汽车学院专业班级学生姓名学生学号指导教师2潍坊科技学院电子密码锁设计要求课程单片机原理及应用课程设计题目电子密码锁的设计专业班级姓名许世锦学号一、设计目的：训练学生综合运用己学课程的基本知识，独立进行单片机应用技术开发工作，掌握单片机程序设计、调试，应用电路设计、分析及调试检测。二、设计要求：1.应用MCS-51单片机设计电子密码锁电路；2.电子密码锁电路选用8位控制，连续三次输入错误密码，密码锁输出报警信号，输入正确密码解除报警；3.硬件设计根据设计的任务选定合适的单片机，根据控制对象设计接口电路。设计的单元电路必须有工作原理，器件的作用，分析和计算过程；4.软件设计根据电路工作过程，画出软件流程图，根据流程图编写相应的程序，进行调试并打印程序清单；5.原理图设计根据所确定的设计电路，利用Protel等有关工具软件绘制电路原理图、PCB板图、提供元器件清单。三、参考资料：[1]李朝青.单片机原理及接口技术(简明修订版)［M］.北京:北京航空航天大学出版社，1998[2]李全利.单片机原理及接口技术［M］.高等教育出版社，2003[3]PROTEL99SE电路设计与制板［M］.机械工业出版社，2007[4]杨将新，李华军，刘到骏等.单片机程序设计及应用（从基础到实践）［J］．电子工业出版社，2006完成期限指导教师专业负责人2013年月日3摘要随着电子产品向智能化和微型化的不断发展，单片机已成为电子产品研制和开发中首选的控制器。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，安全性能低，无法满足人们的需要。根据这一实际情况，本文由经济实用的角度出发，设计了以单片机系统为控制核心，由矩阵键盘系统、LED显示系统和报警系统等为被控对象组成电子密码锁，系统能够完成开锁、超时报警、超次锁定、管理员解密、修改用户、修改用户密码等基本的密码锁功能。除了上述所说的基本的密码锁功能外，还具有掉电存储、声光提示等功能，依据实际情况还可以进行功能扩展。本系统成本低廉，功能实用，方便广大用户。关键词：密码锁；单片机；报警；掉电存储4目录1绪论.....................................................................................................................11.1电子密码锁简介..............................................11.2电子密码锁的发展趋势........................................11.3本设计所要实现的目标........................................22设计方案.............................................................................................................52.1总体设计方案................................................52.2系统硬件设计方案............................................52.3系统软件设计方案............................................52.4预期结果....................................................63主要元器件介绍.................................................................................................73.1主控芯片AT89S51............................................753.1.1主要性能特点...............................................73.1.2管脚说明...................................................73.2存储芯片AT24C02...........................................103.3LED显示器.................................................103.3.1发展历史..................................................113.3.2LED显示器结构及参数.....................................113.3.3LED的技术优势...........................................123.4矩阵键盘...................................................123.4.1矩阵式键盘的结构与工作原理................................123.4.2矩阵式键盘的按键识别方法..................................134系统硬件构成...................................................................................................154.1设计原理...................................................154.2密码锁控制电路.............................................154.3按键电路设计...............................................164.4AT24C02掉电存储单元的设计.................................184.5显示模块...................................................194.6电源电路设计...............................................194.7电路总体构成...............................................225系统软件设计...................................................................................................235.1keilC编译环境..............................................235.2程序设计...................................................245.3模块介绍...................................................245.3.1主程序模块................................................255.3.2键盘扫描及识别子程序......................................255.3.3掉电存储服务程序..........................................255.3.4显示子程序................................................2565.4程序流程图.................................................255.5源程序代码.................................................276结论...................................................................................................................34致谢.........................................................................................................................35参考文献.................................................................................................................36附录A：中文译文.................................................................................................37附录B：英文原文.................................................................................................52附录C：系统原理图.............................................................................................72×××大学毕业设计(论文)11绪论1.1电子密码锁简介电子锁是采用电子电路控制，以电磁铁或者卫星电机和锁体作为执行装置的机电一体化所锁，相比传统的锁具，电子锁不使用金属钥匙，保密性、精度都很高。电子锁的发明思路，源自古代的自动机械，它们以重力或蒸汽压力驱动，最广泛用途是用在古代古墓的地下机关。电子工业的诞生，使得以微小电量驱动机械成为可能，于是有了电子锁一日千里的跃进。电子密码锁是在电子锁的基础上设计的，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。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，使密码锁无论是在技术上还是在性能上都大大提高。随着大规模集成电路技术的发展，特别是单片机的问世，出现了带处理器的智能密码锁，它除了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。1.2电子密码锁的发展趋势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。在以前科技不发达的年代，只能使用传统的机械锁，使用传统的机械钥匙开锁，不但人们需要携带多把钥匙，使用极其不方便，而且钥匙一旦丢失，安全性就大大降低，所以机械锁安全性低、使用不方便。随着科学技术的不断发展，人们需要保密防盗的东西越来越多，因此人们对日常生活中安全器件的性能要求也越来越高。为了满足人们对安全性的要求，提高锁的性能，增加其安全性、方便性，用密码代替钥匙的电子密码锁应运而生。在科学技术的不断发展过程中，许多电子智能锁（如指纹识别、IC卡辨认等）已经在国内外相继面世，但是这些产品的特点是面对特定的指纹和有效卡，只能适用于保密安全性低的门、柜等，而且指纹识别与IC辨认存在很多缺点，例