51单片机电子密码锁

I中北大学信息商务学院课程设计说明书学生姓名：郑晓峰学号：10050644X22学生姓名：梁一才学号：10050644X30学生姓名：李功学号：10050644X32学院：信息与通信工程专业：电子信息工程题目：专业综合实践之单片机部分：基于单片机的电子密码锁的设计指导教师：职称:教授2014年1月10日王浩全II中北大学信息商务学院课程设计任务书2013/2014学年第1学期学院：信息与通信工程学院专业：电子信息工程学生姓名：郑晓峰学号：10050644X22学生姓名：梁一才学号：10050644X30学生姓名：李功学号：10050644X32课程设计题目：专业综合实践之单片机部分：基于单片机的电子密码锁的设计起迄日期：2013年12月30日～2014年1月10日课程设计地点：5院楼201，510实验室指导教师：王浩全下达任务书日期:2013年12月30日课程设计任务书III1．设计目的：巩固掌握单片机工作原理及应用，提高编程能力。本课程设计主要针对电子信息工程专业课程体系设置的要求，安排的一种综合性的课程设计。一方面为了培养学生在查阅资料、复习、学习知识的基础上，进行包括机、电系统的设计、计算、仿真、编程、调试等多个环节的综合能力培养；另一方面，也是对学生进行毕业设计前的一次大型练兵，进一步培养学生独立地分析、解决实际问题的实际能力。另外还培养学生用专业的、简洁的文字,清晰的图表来表达自己设计思想的能力。2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：用4|*4键盘组成0-9数字键、消除键、确认键等，用6位7段数码管组成显示电路；密码输入完毕按确认键，单片机将输入的密码与设定的密码比较，正确，绿色发光二极管亮，不正确红色发光二极管亮；3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：（1）提供核心器件的工作原理与应用介绍；（2）提供用Protel设计的电路原理图，印刷板电路图；（3）提供用Multisim、MaxPlus、Proteus、Medwin、KeilC等软件对电路的仿真、编程与分析；（4）提供符合规定要求的课程设计说明书；（5）提供参考文献不少于15篇，且必须是相关的参考文献；课程设计任务书IV4．主要参考文献：[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[5]StevenF.Barrett.DaneilJ.Pack.EmbeddedSystem[M].北京：电子工业出版社，2006[6]周立功.LPC900系列Flash单片机应用技术［J］.北京航空航天大学出版社,2004[7]黄智伟.全国大学生电子设计竞赛训练教程［M］.北京：电子工业出版社,20055．设计成果形式及要求：（1）电路原理图、程序、仿真结果、PCB图；（2）课程设计说明书；6．工作计划及进度：2013年12月30日~2014年1月1日：查阅资料；2014年:1月2日~1月7日：方案设计、实验验证；1月8日~1月9日：完成课程设计说明书；1月10日：答辩。系主任审查意见：签字：年月日目录V1绪论................................................................................................................................................................11.1引言..................................................................11.2电子锁设计的意义的本设计特点..........................................12.系统设计.......................................................................................................................................................22.1系统总设计结构图......................................................22.2．开锁机构设计.........................................................22.2.1主控芯片AT89C51单片机的简介.......................................33系统硬件设计...............................................................................................................................................63.1键盘设计..............................................................63.2电路图的绘制..........................................................73.2.1PROTEL99SE简介：...............................................104.软件设计.....................................................................................................................................................104.1系统软件设计整体思路.................................................104.2系统软件设计流程图...................................................115程序调试.....................................................................................................................................................125.1程序调试用到的软件................................................125.2KEILC51简介......................................................125.3调试过程...........................................................126设计总结与展望.......................................................................................................................................13参考文献.........................................................................................................................................................14附录..................................................................................................................................................................1511绪论1.1引言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，受到了广大用户的喜爱。锁是置于可启闭的器物上,用以关住某个确定的空间范围或某种器具的,必须以钥匙或暗码打开的扣件。锁具发展到现在已有若干年的历史了，人们对它的结构、机理也研究得很透彻，因此，不用钥匙就能打开的方法和工具也层出不穷。现代人类文明社会里，由于社会中各种矛盾冲突十分剧烈，人们的思想道德观念，价值观念，文化修养水平等差异，群众中良莠不齐，善良的人们能够自觉规范自已的行为，“非礼不为”，虽无钥匙亦不会乱闯。然而，那些毫无道德观念的盗贼却想方设法利用高科技手段撬门开锁，使广大居民防不胜防。为什么会出现这种情况呢？因为传统锁具都存在致命的弱点：第一、锁芯采用常见的铜、铝、锌等材料，抵抗不了强力破坏；第二、锁具制作工艺，技术落后，无法阻止技术手段的开启。目前，市场上很多国内外的锁具，实际上都不具备真正的防盗功能。在惯偷面前，两根钢丝或几件简单的工具就可以把这些锁打开，有的惯偷甚至公开扬言：“没有我打不开的锁。”其实，不是他们多高明，而是一般锁具技术原理太过简单。面对这一残酷的现状，新时代提出了锁具必须革命的迫切的要求。1.2电子锁设计的意义的本设计特点电子锁可以在日常生活和现代办公中，住宅与办公室的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存等多种场合使用。大大提高了主人物资的安全性，安全可以代替老式机械锁。目前使用的密码锁种类繁多，各具特色。本文从经济实用的角度出发，采用AT89C2051单机，研制了一款具有防盗自动报警功能的电子密码锁。该密码锁设计方法合理，简单易行，成本低，符合住宅、办公室用锁要求，具有一定的推广价值。（1）本设计为了防止密码被窃取要求在输入密码时在LCD屏幕上显示*号。（2）设计开锁密码位六位密码的电子密码锁。（3）能够LCD显示在密码正确时显示PASSWORDOK，密码错误时显示PASSWORD2ERROR，输入密码时显示INPUTPASSWORD。（4）实现输入密码错误超过限定的三次电子密码锁定。（5）4×4的矩阵键盘其中包括0-9的数字键和A-F的功能键（6）本产品具备报警功能，当输入密码错误时蜂鸣器响并且LED灯亮。（7）密码可以由用户自己修改设定（只支持6位密码），修改密码之前必须再次输入密码，在输入新密码时候需要二次确认，以防止误操作。2.系统设计2.1系统总设计结构图图2-1系统总设计结构图本设计由主控芯片51单片机，单片机时钟电路，键盘，和开锁电路组成。单片负责控制整个系统的执行过程。2.2开锁机构用户通过LCD提示信息，用键盘输入正确密码，从而达到开锁的目的。当用户输入的密码正确并且是在按下确定键的话，单片机便输出开门信号，送到开锁驱动电路，然后驱动电磁锁，达到开门的目的。电路驱动和开锁两级组成。由D5、R1、T10组成驱动电路，单片机AT89C51密码输入设备开锁机构单片机时钟电路数码管及LED灯显示3其中T10可以选择普通的小功率三极管如9014、9018都可以满足要求。D5作为开锁的提示；由D6、C24、T11组成。其中D6、C24是为了消除电磁锁可能产生的反向高电压以及可能产生的电磁干扰。T11可选用中功率的三极管如8050，电磁锁的选用要视情况而定，但是吸合力要足够且由一定的余量。在本次设计中，基于节省材料的原则，暂时用发