基于单片机控制电子密码锁设计――赵琨毕业设计

扬州工业职业技术学院2010—2011学年第一学期毕业设计课题名称：基于单片机控制电子密码锁设计设计时间：2010.09.25——2011.1.10系部：电子信息工程系班级：0802电气技术姓名：赵琨指导教师：李建荣讲师总目录第一部分任务书第二部分开题报告第三部分毕业设计正文第一部分任务书扬州工业职业技术学院毕业设计任务书系部电子信息工程系指导老师李建荣职称讲师学生姓名赵琨班级0802电气技术学号0805060246设计题目基于单片机控制电子密码锁设计设计内容目标和要求一、毕业设计内容和目标：1、基于单片机控制电子密码锁的设计采用AT89C51单片机芯片，密码输入方式采用按键输入，错误提示及报警系统采用蜂鸣器来实现。可通过程序修改密码。单片机通过按键的输入动作来判定密码锁开启与否；若密码正确则开启，密码错误则不开启，三次输入错误则控制蜂鸣器动作报警。2、本设计用MCS-51单片机作为核心控制器电子密码锁的设计，并且设计出了系统结构图、程序指令、仿真系统。同时根据电子密码锁的控制要求和特点,确定单片机的输入输出分配,并进行现场调试。二、毕业设计论文要求：1、提出选题的初步设想和研究目的；2、收集、整理与毕业设计有关领域的信息资料；3、完成本毕业设计电路原理图设计；4、完成本毕业设计程序流程图和梯形图控制程序设计；5、完成软件和硬件系统的调试，功能指标达到技术要求；6、根据本毕业设计的设计、编程、工作过程，形成符合学校规定的毕业设计书面文档。教研室审核系部审核第二部分开题报告扬州工业职业技术学院电子信息工程系11届毕毕业业设设计计（（论论文文））开开题题报报告告书书（（表表11））学生姓名赵琨专业电气自动化班级0802电气学号0805060246题目基于单片机控制电子密码锁的设计指导教师李建荣职称讲师学位学士题目类别□工程设计□基础研究□应用研究□其它【课题的内容与要求】本次设计的单片机控制电子密码锁实现方法采用采用一种是用以AT89C51为核心的单片机控制方案。利用单片机灵活的编程设计和丰富的IO端口，及其控制的准确性，能实现0-5六位数字的简单密码锁功能。密码输入方式采用按键，错误提示及报警系统采用蜂鸣器来实现。可通过程序进行密码的修改。单片机通过按键的输入动作来判定密码锁开启与否；若密码正确则开启，密码错误则不开启，三次输入错误则控制蜂鸣器动作报警。通过以89C51为核心的单片机控制方案。利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口，及其控制的准确性，实现基本的密码锁功能。要求：当输入密码正确时，密码锁开启；输入密码错误时，密码锁不开启；当输入密码三次错误后，开启报警系统，蜂鸣器开始报警。确定系统框图。根据系统框图设计电路，确定元器件种类、数量及硬件配置。绘制系统原理电路。调试电路，纠错，追加完善功能。【前言】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。本文所涉及的是市场占有率最高的是MCS—51系列，因为世界上很多知名的IC生产厂家都生产51兼容的芯片。到目前为止，MCS—51单片机已有数百个品种，还在不断推出功能更强的新产品。本设计是基于单片机的密码锁设计方案，根据要求，给出了该单片机密码锁的硬件电路和软件程序，同时给出了单片机型号的选择、硬件设计、软件流程图、单片机存储单元的分配、汇编语言源程序及详细注释等内容。【方案的比较与评价】电子密码锁具有操作快、安全性高、成本低、功耗低、易操作等，密码可随时更换等优点免去了出门随身带钥匙的麻烦，同时电子密码锁还具有密码随时可改功能大大的提高了安全可靠性。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。而本次设计的单片机密码锁，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。智能防盗单片机电子密码锁的广泛推广应用将更有利于房地产市场的全方位拓展，相对于传统的门禁锁具，电子密码锁系列技术产品的应用优势是极其明显的，具有很高的实际运用价值。【预期的效果及指标】能有效地利用单片机控制数字电路完成数字键盘的输入输出信号的处理，实现开锁功能（当按下开锁键，系统将输入与密码进行检查核对，如果正确锁打开，否则不打开。）报警、锁定键盘功能（若密码输入错误次数超过3次，蜂鸣器报警并且锁定键盘。）密码清除功能（当按下清除键时，清除前面输入的所有值。）等功能。通过对工程实例的模拟，熟练地掌握51单片机的编程和程序调试方法；进一步熟悉单片机中输入输出量的工作方式；通过这次模拟，让我更好的了解单片机的各个方面的优缺点且基本达到预期指标。【进度安排】2010年9月21日-2010年9月30日选题、调研、收集资料2010年10月8日-2010年10月15日论证、开题2010年10月16日-2010年11月30日设计（写作初稿）2010年12月1日-2011年1月10日修改、定稿、打印【参考文献】[1]王迎旭编.《单片机原理及及应用》.机械工业出版社.2001.[2]张洪润主编.《单片机应用技术教程》.北京：清华大学出版社，1997:P3-9.[3]黄志君，高峰，王建.轮胎压力监测系统[J].广西工学院学报.2006(4):9～12.[4]肖洪兵主编.《跟我学用单片机》.北京：北京航空航天大学出版社,2002.8.[5]何立民主编.《单片机高级教程》．第1版．北京：北京航空航天大学出版社，2001.[6]赵晓安主编.《MCS-51单片机原理及应用》天津：天津大学出版社，2001.3.[7]李广第主编．《单片机基础》第1版．北京：北京航空航天大学出版社，1999.[8]徐惠民、安德宁主编．《单片微型计算机原理接口与应用》第1版．北京邮电大学出版社，1996.【指导教师意见】（有针对性地说明选题意义及工作安排是否恰当等）□同意提交开题论证□修改后提交□不同意提交（请说明理由）指导教师签章：年月日【系部意见】□同意指导教师意见□不同意指导教师意见（请说明理由）□其它（请说明）系（部）主任签章：年月日第三部分毕业设计正文基于单片机控制电子密码锁的设计赵琨0802电气技术【摘要】随着科技的日益发展，电子密码控制系统已越来越符合人们的要求。本文介绍了基于单片机的智能密码控制系统,对系统硬件设计和软件实现进行了详细的描述。该系统采用AT89C51单片机,通过AT89C51单片机控制系统,实现密码控制的功能。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，结合外围的键盘输入、LCD液晶显示、报警、开锁等，用C语言编写主控芯片的控制程序，设计了一款可以通过程序多次更改密码，具有报警功能的电子密码控制系统。这种电路设计具有防试探按键输入、智能控制上锁、开锁、报警、修改密码等多种功能。密码长度可变、保密性强、灵活性高。经实验证明，该密码控制系统具有设计方法合理，简单易行，成本低，安全使用等特点，符合车辆、办公室用锁要求，具有推广价值。【关键词】密码控制；单片机；报警TheDesignofMiciocomputerControlElectronicLockZhaokun0802electricitytechniqueAbstract：Withtheincreasingdevelopmentoftechnology,electroniccodecontrolsystemhasbeengrowinginlinewithpeople'srequirements.Thispaperintroducestheintelligentpasswordbasedonsinglechipcontrolsystem,thesystemhardwaredesignandsoftwareimplementationaredescribedindetail.ThesystemisAT89C51microcontroller,AT89C51microcontrollerthroughthecontrolsystem,thepasswordcontrolfunction.Fromtheeconomicalpointofview,bytheUnitedStatesAtmel'sAT89C51microcontrollerasthemasterchipandthedatamemoryunit,combinedwiththeexternalkeyboard,LCDliquidcrystaldisplay,alarm,unlock,usingClanguagemainchipofthecontrolprocedures,designedaprogrammanytimescanchangethepassword,thepasswordwiththealarmfunctionoftheelectroniccontrolsystem.Thetestcircuitdesignwithanti-keyinput,intelligentcontrollock,unlock,alarm,changethepasswordandotherfeatures.Variablepasswordlength,confidentiality,andhighflexibility.Theexperimentprovedthatthepasswordcontrolsystemdesignisreasonable,simple,lowcost,safeuseandothercharacteristics,inlinewithvehicles,officelockrequestisworthpromoting.Keywords：Passwordcontrol;SCM;Alarm目录第一章概述........................................................11.1选题背景...................................................11.2电子密码控制简介...........................................11.3电子控制密码的发展趋势.....................................11.4本次设计所要实现的目标.....................................2第二章方案的比较与选择............................................32.1方案一采用数字电路控制方案................................32.2方案二采用单片机控制方案..................................3第三章主要元器件介绍及说明........................................43.1主控芯片AT89C51............................................43.2AT89C51性能简介............................................43.2.1AT89C51引脚功能说明..................................53.2.2AT89C51芯片内部结构...............................