基于51单片机密码锁设计与调试-电子信息工程毕业设计论文.doc
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1、目 录第一部分 设计任务与调研1第二部分 设计说明2第三部分 设计成果5第四部分 结束语11第五部分 致谢12第六部分 参考文献13第一部分 设计任务与调研1.1 设计的主要任务给抽屉设计一个四位密码的单片机密码锁控制系统,实现开锁功能,自动报警功能,改密功能,并取得仿真模拟调试成功。1.2 设计的思路本设计采用单片机为主控芯片,结合外围电路,组成电子密码锁,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,开锁密码位为四位。能够让LCD1602显示器在密码正确时显示open!,密码错误时显示ERROR,输入密码时显示 PASSWORD。实现输入密码错误超过限定的三次电子密码时报警。1
2、.3 设计的方法使用学校编写程序所学的单片机和C语言知识,利用在电工实训中学到的焊接技术焊接控制模块和LED接线及CAD所学的知识绘制驱动电路和控制电路,制作详细的设计方案和资料搜集后进行实际操作,通过程序设计,模拟仿真调试,修订完善后制作出成品。1.4 调研的目的和总结由于对电子密码锁的一些情况并不了解,为了使自己的电子密码锁能够更加完善,所以需要查阅大量的资料,通过查阅的资料与自己的想法进行一些结合做出取舍,最后获得了一些总结。本设计从经济实用的角度出发,采用宏晶公司的单片机STC89C51与低功耗CMOS型作为主控芯片与数据存储器单元,结合外围的键盘输入、显示、报警、开锁等电路,用C语言
3、编写主控芯片的控制程序,设计了一款可以多次更改密码具有报警功能的电子密码锁。经实验证明,该密码锁具有设计方法合理,简单易行,成本低,安全实用等特点,符合住宅、办公室用锁要求,具有推广价值。13第二部分 设计说明2.1 设计方案2.1.1 系统框架图本次设计选用单片机STC89C51作为系统的核心元件,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,实现基本的密码锁功能。在单片机的外围电路外接输入键盘用于密码的输入和一些功能的控制,外接LCD1602显示器用于显示作用。该方案控制灵活准确性好且保密性强还具有扩展功能,根据现实生活的需要此次设计采用此方案。键盘输入电源输入开锁电路报警电路
4、密码存储电显示电路STC89C51图2.1.1电子密码锁原理框图2.2 硬件设计2.2.1 报警电路报警电路由单片机和蜂鸣器组成,如图所示,当P3.1为高电平时蜂鸣器发出声音报警。每次输入的密码与正确密码进行比较,如果相同,锁开灯亮。如果输入错误则用一个变量来记录输入错误的次数,当输入密码错误达到三次时,蜂鸣器工作发出报警声音。图2.2.1 报警电路图2.2.2 液晶显示电路 一位数码管的设计就是采用静态扫描的方式,因为一位数码管是8个段选1个位选,如果采用动态,那就得9个IO口,而且程序也比较麻烦,如果选用静态,那么位选接电源或地(共阳接电源,共阴接地),段选接IO口就可以控制显示了,这样只
5、用8个IO口就可以运行了,而且程序比较简单。多位一体的数码管只能用动态扫描的方式,因为硬件本身就将每个位段都接到了一起,所以只能选择动态控制。图2.2.2 数码管显示电路图2.3 软件设计2.3.1 开锁子程序流程图图2.3.1 开锁子程序流程图如上图所示,开锁子程序流程图开始接上电源,程序进行初始化设置,然后在键盘上输入密码,此系统进行键盘扫描,判断密码是否正确,密码正确开锁,密码不正确统计错误密码次数加1,错误次数大于3次时一直报警。2.4 作品特点1. 保密性好,编码量多,远远大于弹子锁,随机开锁成功几率几乎为零。2. 密码可变,用户可以经常更改密码,防止密码被盗。3. 误码输入保护,当
6、输入要密码多次错误时,报警系统自动启动。第三部分 设计成果3.1 设计成果图3.1 实物图3.2 作品的特点3.2.1 优缺点优点:保密性好,密码可变,误码输入保护,操作简单易学会。缺点:复杂化,因为锁具本身是一种机械卡阻机构,最终还要靠机械动作来完成。而电子锁必须完成机械动作电子转换和电子控制机械执行这一系列过程。二是故障相对较高,电子器件一多,一复杂化,必然增加故障几率,加上电子器件怕潮湿,怕强磁电。3.3 佐证材料3.3.1 原理图图3.3.1 原理图3.3.2 仿真图图3.3.2 仿真图3.3.3 PCB图3.3.3 PCB3.3.4 Keil调试图图3.3.4 KEIL生成hex文件
7、3.3.5 Protues调试图图3.3.5 Protues调用Keil的hex文件进行仿真源程序清单:/显示部分程序/液晶显示数据数组unsigned char code start_line= password: ;unsigned char code name = =Coded Lock=;/显示名称unsigned char code Correct = correct ;/输入正确unsigned char code Error = error ; /输入错误unsigned char code codepass= pass ; unsigned char code LockOpen
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