电子密码锁本科毕业设计模板.doc
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1、电子密码锁本科毕业设计完整版104资料内容仅供参考,如有不当或者侵权,请联系本人改正或者删除。知识不但是指课本的内容,还包括社会经验、 文明文化、 时代精神等整体要素,才有竞争力,知识是新时代的资本,五六十年代人靠勤劳能够成事; 今天的香港要抢知识,要以知识取胜 基于单片机的电子密码锁设计摘 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、
2、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AT89S51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、 LCD液晶显示、 报警、 开锁等用C语言编写的主控芯片控制程序与EEPROM AT24C02读写程序相结合并用Keil软件进行编译设计了一款能够多次更改密码具有报警功能的电子密码控制系统这种密码锁的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、 应用日益广泛 关键词 密码锁 单片机 报警 LCD显示Design of Electric Password Lock Base
3、d on MCUABSTRACTIn the daily life and the work the way to the houses and departments safe guard units document file the financial reporting as well as some individual material preservation almost need many locks. If we use tradition mechanical key to open the people often must carry many keys but it
4、 is not extremely convenient. If the key lost the security will decline greatly. In the safety work guard domain the lock with security warning function electronic combination have replaced the traditional mechanical combination lock gradually the electronic combination lock have the highly security
5、 the lowly cost the lowly power wastage easy to operate and so on merits. This article is based on the economical and practical point of view uses the United States Atmel Corporation AT89S51 microcontroller as a master chip and the data memory unit it combines with the external matrix keyboard input
6、 LCD digital display alarm unlock and so on circuits dominates by the C programming language chip EEPROM of the control procedures and carries on the translation with Keil software the password can be changed many times the electronic the password control also has the alarming function. This passwor
7、d lock circuit design has anti-test button input intelligent control lock unlock alarm and change the password multiple functions. Password length can be changed great security and high flexible than others it is widely used. Key Words: Password lock; MCU; Alarm; LCD Display 目 录摘要第一章 绪论 1.1电子密码锁简介.1
8、1.2电子密码锁的发展趋势.11.3本设计所要实现的目标.21.4设计方案简介.2第二章 主要元器件介绍2.1主控芯片AT89S51.32.1存储芯片AT24C02.62.3 LCD1602显示器.72.4 晶体振荡器.8第三章 硬件系统构成3.1设计原理.103.2电路总体构成.103.3电源输入电路.113.4键盘输入电路.123.5密码存储电路.123.6复位电路.133.7晶振电路.143.8显示电路.143.9报警电路.153.10开锁电路 .15第四章 软件系统设计4.1主程序流程图.174.2按键软件设计.184.3密码设置软件设计.194.4开锁软件设计.20第五章 调试与实现
9、5.1硬件调试 .215.2软件调试 .215.3 Pruteus仿真.22结论与展望致谢参考文献附录 第一章 绪 论1.1 电子密码锁简介 电子密码锁是一种经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经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) 密码可变用户能够随时更改密码防止密码被盗同时也能够避免因 人员的更替而使锁的密级下降3) 误码输入保护当输入密码多次错误时报警系统自动
10、启动4) 无活动零件不会磨损寿命长5) 使用灵活性好不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁6) 电子密码锁操作简单易行一学即会1.2 电子密码锁的发展趋势 日常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当前门锁主要用弹子锁其钥匙容易丢失; 保险箱主要用机械密码锁其结构较为复杂制造精度要求高成本高且易出现故障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针对这些锁具给人们带来的不便若使用机械式钥匙开锁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由于电子器件所限以前开发的电子密码锁其种类不多保密性差最基本的就
11、是只依靠最简单的模拟电子开关来实现的制作简单但很不安全在后为多是基于EDA来实现的其电路结构复杂电子元件繁多也有使用早先的20引角的2051系列单片机来实现的但密码简单易破解随着电子元件的进一步发展电子密码锁也出现了很多的种类功能日益强大使用更加方便安全保密性更强由以前的单密码输入发展到现在的密码加感应元件实现了真真的电子加密用户只有密码或电子钥匙中的一样是打不开锁的随着电子元件的发展及人们对保密性需求的提高出现了越来越多的电子密码锁出于安全、 方便等方面的需要许多电子密码锁已相继问世但这类产品的特点是针对特定有效卡、 指纹或声音有效且不能实现远程控制只能适用于保密要求高且供个人使用的箱、 柜
12、、 房间等由于数字、 字符、 图形图像、 人体生物特征和时间等要素均可成为钥匙的电子信息组合使用这些信息能够使电子防盗锁获得高度的保密性如防范森严的金库需要使用复合信息密码的电子防盗锁组合使用信息也能够使电子防盗锁获得无穷扩展的可能使产品多样化对用户而言是千挑百选、 自得其所能够看出组合使用电子信息是电子密码锁以后发展的趋势1.3 本设计所要实现的目标 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用户想要打开锁必先经过提供的键盘输入正确的密码才能将锁打开密码输入错误有提示为了提高安全性当密码输入错误三次将报警密码能够有用户自己修改设定锁打开后才能修改密码修改密码之前必须再次输入就的密码
13、在输入新密码的时候要二次确认以防止误操作1.4 设计方案简介 采用以单片机为核心的控制方案 由于单片机种类繁多各种型号都有其一定的应用环境因此在选用时要多加比较合理选择以期获得最佳的性价比一般来说在选取单片机时从下面几个方面考虑: 性能、 存储器、 运行速度、 I/O口、 定时/计数器、 串行接口、 模拟电路功能、 工作电压、 功耗、 封装形式、 抗干扰性、 保密性除了以上的一些的还有一些最基本的比如: 中断源的数量和优先级、 工作温度范围、 有没有低电压检测功能、 单片机内有无时钟振荡器、 有无上电复位功能等在开发过程中单片机还受到: 开发工具、 编程器、 开发成本、 开发人员的适应性、 技
14、术支持和服务等等因素基于以上因素本设计选用单片机AT89S51作为本设计的核心元件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AT24C02芯片用于密码的存储外接LCD1602显示器用于显示作用当用户需要开锁时先按键盘开锁键之后按键盘的数字键09输入密码密码输完后按下确认键如果密码输入正确则开锁不正确显示密码错误重新输入密码当三次密码错误则发出报警; 当用户需要修改密码时先按下键盘设置键后输入原来的密码只有当输入的原密码正确后才能设置新密码新密码输入无误后按确认键使新密码将得到存储密码修改成功第二
15、章 主要元器件2.1主控芯片AT89S51单片机AT89S51功能介绍AT89S51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器( FPEROM-Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory) 的低电压高性能CMOS8位微处理器俗称单片机该器件采用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AT89S51是一种高效微控制器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AT89S51芯片引脚图如图2-1所示主要特性: 与MCS-51 兼容
16、4K字节可编程闪烁存储器 寿命: 1000写/擦循环数据保留时间: 全静态工作: 0Hz-24Hz三级程序存储器锁定128*8位内部RAM32可编程I/O线两个16位定时器/计数器5个中断源 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 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 1、 主电源引脚VSS和VSS AT89S51芯片引脚图VSS-( 40脚) 接+5V电压; VSS-( 20脚) 接地 2、 外接晶体引脚XTAL1和XTAL2 XTAL1( 19脚) 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
17、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( 18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接到内部时钟发生器的输入端; 对XHMOS此引脚应悬浮 3、 控制或与其它电源复用引脚RST/VPD、 ALE/PROG、 PSEN和EA/VPP RST/VPD( 9脚) 当振荡器运行时在此脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位推荐在此引脚与VSS引脚之间连接一个约8.2k的下拉电阻与VSS引脚之间连接一个约10F的电容以保证可靠地复位 VSS掉电期间此引
18、脚可接上备用电源以保证内部RAM的数据不丢失当VSS主电源下掉到低于规定的电平而VPD在其规定的电压范围( 50.5V) 内VPD就向内部RAM提供备用电源 ALE/PROG( 30脚) : 当访问外部存贮器时ALE( 允许地址锁存) 的输出用于锁存地址的低位字节即使不访问外部存储器ALE端仍以不变的频率周期性地出现正脉冲信号此频率为振荡器频率的1/6因此它可用作对外输出的时钟或用于定时目的然而要注意的是每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲ALE端能够驱动( 吸收或输出电流) 8个LS型的TTL输入电路 对于EPROM单片机( 如8751) 在EPROM编程期间此引脚用于输入编程脉冲(
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