数字密码锁课程设计.

1电子密码锁课程设计姓名洪学锋、汤小桥、张健学号P101813251、P101813449、P101813381学院电气工程学院专业班级2010级电气工程及其自动化1班指导老师马燕老师2电子密码锁张健P101813381洪学锋P101813251汤小桥P101813449【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。本文从经济实用的角度出发，采用美国Atmel公司的单片机AT89C51作为主控芯片与数据存储器单元，结合外围的矩阵键盘输入、LED数码管显示、开锁等，用C语言编写的主控芯片控制程序与EEPROMAT24C02读写程序相结合，并用Keil软件进行编译，设计了一款可以更改密码的电子密码控制系统。这种密码锁的电路设计具有上锁、开锁、修改密码等多种功能。密码保密性强、灵活性高、应用日益广泛。【关键词】电子密码锁，单片机，LED显示AbstractIndailylifeandwork,security,residentialunitsanddepartmentsofthedocuments,financialstatements,andsomepersonalinformationtendtobesolvedbylocking.Iftheuseoftraditionalmechanicalkeytounlock,peopleoftenneedtocarrymultiplekeys,averyinconvenienttouse,andaftertheloss3ofthekey,securitythatisgreatlyreduced.Inthefieldofsecurityandprotection,withanelectronicanti-theftalarmlockgraduallyreplacethetraditionalmechanicalcombinationlock,electroniclockhastheadvantagesofhighsafety,lowcost,lowpowerconsumption,easyoperationetc..Fromtheeconomicalpointofview,usingtheUnitedStatesAtmelcompanyAT89C51microcontrollerasthemaincontrolchipandthedatamemoryunit,combinedwithperipheralinputmatrixkeyboard,LEDdigitaltubedisplay,thelock,withthemaincontrolClanguagechipcontrolproceduresandEEPROMAT24C02readandwriteprocedurescombined,andcompiledwithKeilsoftware,designedapasswordcanbechangedtotheelectronicpasswordcontrolsystem.Thispasswordlockcircuitdesignwithlock,unlock,passwordmodificationfunctionetc..Passwordconfidentiality,highflexibility,widelyused.Keyword：Electronicpasswordlock,MCU,LEDdisplay4目录1.绪论.............................................52．总体方案设计....................................52.1设计思路.....................................................................................................................................52.2总体方框图.................................................................................................................................73.主要元器件介绍...................................83.1主控芯片AT89C51....................................................................................................................83.1.1主要特性..................................................................................................................................83.1.2管脚说明..................................................................................................................................93.1.2.1主电源引脚VSS和VSS.....................................................................................................93.1.2.2外接晶体引脚XTAL1和XTAL2.......................................................................................93.1.2.3控制或与其它电源复用引脚RST/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP...................103.1.2.4控制或与其它电源复用引脚RST/Vpd，ALE/PROG，PSEN和EA/Vpp...................113.1.2.5输入/输出（I/O）引脚P0、P1、P2、P3（共32根）...................................................123.1.3串口通讯................................................................................................................................133.2LED数码管..............................................................................................................................183.3继电器.......................................................................................................................................194.硬件系统设计....................................204.1键盘输入、密码检测、开锁...................................................................................................214.2密码修改、执行电路..............................................................................................................225.实验结果........................................2251.绪论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，受到了广大用户的亲呢。设计本课题时构思了两种方案：一种是用以AT89C51为核心的单片机控制方案；另一种是用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路控制方案。考虑到在三年学习中，对单片机的了解远多于JK触发器，更容易实现功能，故选用前一种方案。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)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。2．总体方案设计2.1设计思路共设了12个用户输入键，其中只有12个是有效的密码按键，无干扰6按键，可设定密码；若按下密码错误，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入。72.2总体方框图图183.主要元器件介绍3.1主控芯片AT89C51单片机AT89C51功能介绍AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的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，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图所示3.1.1主要特性·与MCS-51兼容·4K字节可编程FLASH存储器·寿命：1000写/擦循环·数据保留时间：10年·全静态工作：0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定·128*8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源9·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路3.1.2管脚说明下面按其引脚功能分为四部分叙述这40条引脚的功能。3.1.2.1主电源引脚VSS和VSSAT89C51芯片引脚图图2VSS——（40脚）接+5V电压；VSS——（20脚）接地。3.1.2.2外接晶体引脚XTAL1和XTAL2XTAL1接外部晶体的一个引脚。在单片机内部，它是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器。当采用外部振荡器时，对HMOS单片机，此引脚应接地；对SHMOS单片机，此引脚作为驱动端。XTAL2（1810脚）接外晶体的另一端。在单片机内部，接至上述振荡器的反相放大器的输出端。采用外部振荡器时，对HMOS单片机，该引脚接外部振荡器的信号，即把外部振荡器的信号直接