基于单片机AT89S52的密码锁设计资料

毕业设计论文基于单片机AT89S52的密码锁设计系电子信息工程系专业应用电子技术姓名班级学号指导教师夏玉果职称讲师设计时间2010.11.22－2011.1.8江苏信息职业技术学院毕业设计（论文）2目录第一章引言..............................................................................................................4第二章方案论证..........................................................................................................5第三章系统硬件设计..............................................................................................63.1总体设计..................................................................................................................63.2单片机AT89S52....................................................................................................73.2.1AT89S52介绍...................................................................................................73.2.2LCD1602显示器...............................................................................................83.3密码存储电路.........................................................................................................93.4报警电路...............................................................................................................103.5键盘电路................................................................................................................123.6显示电路...............................................................................................................123.7开锁电路................................................................................................................13第四章系统软件设计..............................................................................................144.1系统软件流程图....................................................................................................144．2系统软件源程序..............................................................................................16第五章结语........................................................................................................20参考文献......................................................................................................................21摘要：目前，单片机广泛应用在控制领域，本设计采用单片机设计电子密码锁，在系统中采用单片机AT89S52，该型号单片机具有51系列单片机通用的特性，在硬件电路设计中采用报警、显示、密码存储、开锁等等，在软件设计中采用汇编语言编程，该电子密码锁具有结构简单，功能齐全的特点。关键字：电子密码锁；单片机江苏信息职业技术学院毕业设计（论文）4第一章引言随着人们生活水平的提高和安全意识的加强，对安全的要要求也越来越高。所自古以来就是把守护门的铁将军，人们对他要求甚高，既要安全可靠的防盗，又要使用方便。这也是制锁者长期以来研制的主题。随着电子技术的发展，电子密码的研究从20世纪30年代就开始了，在一些特殊场所早就有所应用。这种锁是通过键盘输入一组密码完成开锁过程。研究这种的初衷，就是为了提高锁的安全性。由于电子锁的密钥量（密码量）极大，电子锁只需记住一组密码，无需携带金属钥匙，免除了人们携带金属钥匙的烦恼，而被越来越多的人所欣赏。电子锁的种类繁多，例如密码锁，指纹锁，磁卡锁，IC卡锁，生物锁等。担较使用的还是按键式电子密码锁。20世纪80年代后随着电子锁专业集成电路的出现。电子锁的体积缩小，可靠性提高，成本较高，是适合使用在安全性要求较高的场所，且需要有电源提供能量，使用还局限在一定范围，难以普及，所以对它的研究一直没有明显的进展。目前在西方发达国家，密码锁技术相对先进，种类齐全，电子密码锁已经被广泛应用于智能门禁系统中，通过多种更加安全，更加可靠的技术实现大门的管理。在我国密码锁整体水平尚处在国际70年代左右，电子密码的成本还很高，市场上仍以按键电子锁为主，按键式和卡片钥匙式电子锁已引进过劲先进水平，现国内有几个厂生产供应市场。但国内自行研制开发的电子锁，其市场结构尚未形成。应用还不够广泛。国内的不少企业也引进了世界上先进的技术，发展前景非常可观。希望通过不断的努力，是电子密码锁在我国也能得到广泛的应用。本设计采用AT89S52单片机为主控芯片，结合外围电路，通过软件程序组成电子密码锁系统，能够实现：正确输入密码前提下，开锁提示。错误输入密码情况下，蜂鸣器报警。密码可以根据用户需要更改。第二章方案论证方案一：采用数字电路控制用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制，将密码锁保存在JK触发器中，与输入密码通过比较器比较，判断结果是否相符合。采用数字电路设计的方案好处就是设计简单，但控制的准确性和灵活性差，故不采用。方案二：采用单片机为核心的控制方案选用单片机作为系统的核心部分，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，基本上实现设计指标，因此综合考虑，本系统采用方案二。根据方案一设计如下系统电路，如图1所示，主要由两大部分组成：密码锁电路和备用电源(UPS)，其中设置UPS电源是为了防止因为停电，造成的密码锁电路失效，使用户免遭麻烦。密码锁电路包含：键盘输入、密码修改、密码检测、开锁电路、显示电路、报警电路、键盘输入次数锁定电路。图1系统电路原理图江苏信息职业技术学院毕业设计（论文）6第三章系统硬件设计3.1总体设计本设计主要有单片机，矩阵键盘，液晶显示器和密码存储等部分组成。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出入密码，后经过单片机对用户输入的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，实际使用时只要将单片机的负载由继电器换成电子密码锁的电磁铁吸合线圈即可。系统整体框架图如图1：图2系统结构框架各模块功能如下：1．键盘输入模块：分为密码输入按键与几个功能按键，用于完成密码锁输入功能。2．显示模式：用于完成对系统状态显示及操作提示功能。3．复位电路：完成系统的复位。4．报警电路：用于完成输错密码时的报警功能。5．密码存储模块：用于完成掉电存储功能。6．开锁电路：用于继电器及发光二极管模拟开锁，完成开锁及开锁提示。AT89S52键盘输入模块复位电路密码存储模式显示模块报警电路开锁电路3.2单片机AT89S523.2.1AT89S52介绍AT89S52单片机是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含8KBytesISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，功能欠打的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提高性价比的解决方案。AT89S52具有以下标准功能：8K字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，准许RAM定时器/计数器，串行口、中断继续工作。掉电模式下，ROM内容被保存，震荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。表1AT89S52主要特性如：兼容MCS-51指令系统8K可反复擦写（＞1000次）ISPFlashROM32个双向I/O口4．5----5．5V工作电压3个16位可编程定时/计数器时钟频率0—33MHz全双工UART串行中断口线256x8bit内部RAM2个外部中断源低功耗空闲和省电模式中断唤醒省电模式3级加密位看门狗（WDT）电路软件设置空闲和省电功能灵活的ISP字节和分页编程双数据寄存器指针江苏信息职业技术学院毕业设计（论文）83.2.2LCD1602显示器现在的字符型液晶模块已经是单片机应用中最常见的信息显示器件了。1602型LCD显示模块具有体积小，功耗低，显示内容丰富等特点。1602型LCD可以显示2行16个字符，有8位数据总线D0---D7和RS，R/W，EN三个控制端口，工作电压为5V，并且具有字符对比度调节和背光功能。接口信息说明：1602型LCD接口信号说明如表2所示：表21602型LCD的接口信号说明第1脚VSS电源地第9脚D2双向数据线第2脚VDD+5V电源第10脚D3双向数据线第3脚VEE液晶显示器偏压信号第11脚D4双向数据线第4脚RS数据/命令选择端第12脚D5双向数据线第5脚R/W读/写选择端第13脚D6双向数据线第6脚E使能端第14脚D7双向数据线第7脚D0双向数据线第15脚BLA背光源正极第8脚D1双向数据线第16脚BLK背光源正极1602型LCD的主要技术参数，如表3所示表31602型LCD的主要技术参数显示容量16×2个字符芯片工作电压4．5～5.5V工作电流20mA(5.0V)模块最佳工作电压5.0V字符尺度2.95×4.35(WXH)mm基本操作程序：读状态：令RS=L,R