基于单片机电子密码锁.pdf

《基于单片机电子密码锁.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机电子密码锁.pdf（14页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、题目：单片机电子密码锁 班级：智能电子 111 班 姓名：李海论 学号：2 目录 重要摘要 -1 关键词 -1 第一章课题简介 -2 第二章系统总体方案设计 -4 第三章硬件电路设计 -53.1 键盘电路设 计-6 3.2LED显示电路 -7 3.3 开锁电路 -8 3.4 报警电路 -9 3.5 密码存储电路设计 -9 3.6 复位电路 -10 第四章软件设计 -13 4.1 软件设计思路 -13 4.2 键盘扫描子程序 -13 4.3 LED 显示子程序 -14 4.4 密码修改比较和报警程序 -16 第五章调试系统 -18 第六章总结-19 第七章附录-21 7.1 系统电路图 -25

2、单片机电子密码锁 重要摘要： 单片机也被称微控器，是因为它最早被用在工业控制领域。单 片机是靠程序运行的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能。 这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到 的。一个不是很复杂的功能要是用美国50 年代开发的74 系列，或者60 年代的 CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！ 但是如果要是用美国70 年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天 壤之别！ 单片机对成本是敏感的，所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编 语言，它是除了二进制机器码最低级的语言了，既然这么低级为什么还要 用呢？很多高级的语言已经达到了

3、可视化编程的水平为什么不用呢？原因 很简单，就是单片机没有家用计算机那样的CPU ，也没有像硬盘那样的海 量存储设备。单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行。 本文涉及的是市场占有率很高的MCS 51 系列，很多 IC 生产厂家都生 产 51 兼容的芯片。到目前为止，WCS-51 单片机已有数百个品种。还不断推 出功能更强的产品。 本设计是基于单片机的密码锁设计方案，根据要求，给出单片机密码锁 的硬件电路和软件程序，同时给出单片机型号的选择，硬件设计，软件流程 图等内容。 关键词： 单片机 8051 LED数码管 第一章系统总体方案设计 系统总体设计方案如下图 图 2-1 该设计可利用单片机

4、中一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，这个放大器与 作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器。外接石英晶体 的数码管。共阳数码管在 应用时应将公共极COM 接到 +5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段 就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发 光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM 的数码管。共阴数码管在应用时应将公共 极 COM 接到地线 GND 上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点 亮。当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。 数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出

5、我们 要的数字，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。 静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都 由一个单片机的I/O 端口进行驱动，或者使用如BCD码二 - 十进制译码器译码进行驱 动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O 端口多，如驱动5 个 数码管静态显示则需要58 40 根 I/O 端口来驱动，实际应用时必须增加译码驱动器 进行驱动，增加了硬件电路的复杂性。 动态显示驱动：数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之 一，动态驱动是将所有数码管的8 个显示笔划的同名端“a，b，c，d，e，f ，g，“连

6、 在一起，另外为每个数码管的公共极COM 增加位选通控制电路，位选通由各自独立的 I/O 线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是 那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM 端电路的控制，所以我们只要 将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会 亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM 端，就使各个数码管轮流受控显示，这就 是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为12ms，因为人的视觉暂 留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描 的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，

7、不会有闪烁感，动态显示的效 果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O 端口，而且功耗更低。 本设计的显示电路是为了给使用者以提示而设计的。本系统采用串行显示的方式， 只使用单片机的一个串行口，74LS247驱动数码管发光显示数码和74LS138控制位选信 号，就可以完成单片机的显示功能，显示电路原理图如下所示。 图 3-2 3.3 开锁电路 本设计中，基于节省材料的原则，用发光二极管代替电磁锁，二极管发光表示开锁，电 路图如图所示。当P2.0 输出低电平时，二极管发光，表示开锁 3.4 报警电路 报警电路由蜂鸣器和单片机组成。选择一只压电式蜂鸣器，压电式蜂鸣器工作时需要约 100mA 的驱动

8、电流。蜂鸣器电路如图所示。当89C51的 P2.1 口输出为低电平时，蜂鸣器 产生蜂鸣音。 89c51 输出为高电平时，蜂鸣器不发音。 3.5 密码存储电路设计 本设计中，智能密码锁工作时分为两种工作状态，分别是正常状态和锁定状态。锁定状 态时，输出锁定信号，实现上锁功能；正常状态时，锁定信号消失实现开锁功能。本设 计采用 AT24C01存储密码。 AT24C01 是美国 ATMEL 公司的低功耗 CMOS 串行 EEPROM，它内含 1288位存储空 间，具有工作电压宽 UINT8 temp 。 P3=0X7f。 temp=P3&0x0f 。 if(temp!=0x0f delay(5 。

9、if(temp!=0x0f temp=P3。 switch(temp case S10:num=10。 break 。 case S0:num=0。 break 。 case S11:num=11。 break 。 do temp=P3。 temp=temp&0x0f 。 while(temp!=0x0f。 / 等待按键抬起 flag=1 。 yin( 。 P3=0Xbf。 do temp=P3 。 temp=temp&0x0f。 while(temp!=0x0f。 flag=1 。 yin( 。 return(num 。 4.3 LED 显示子程序 LED显示子程序流程图如下 图 4-3 显

10、示函数程序如下： void Display(UINT8 g static UINT8 n=0。 P2=0xff 。 switch(n case 0:P0=tabg 。break。 case 1:P0=tabg 。break。 case 2:P0=tabg 。break。 case 3:P0=tabg 。break。 P2=SELECTn 。 n+。 n%=4 。 void writedata(UINT8 num / 传送一个字节 4.4 密码修改比较和报警程序 密码比较流程图如下 图 4-4 开始 载入按键值 按键值扫描 送入 P0 口 密码修改与比较程序 if(flag=1&num=15 f

11、lag=0。 yhsh=0 。 shw=1 。 num=0 。 for(i=0。i / 从 24c02 里读出 16 个密码 PSWD1_1i=i2cRead24LC16B(i。 delay_10ms(。 for(i=0。i if(PSWD1_1i!=PSWD0_0i BJCB=1 。 break。 else BJCB=0。 if(BJCB!=0 开始 比较第一位 比较下一位 4 位比较完？ 正确开锁 清零 清除显示 记录错误次数 3 次报警 Y N N N Y Y BJC+ 。 if(BJC!=3 BJCB=0 。 / 第一次和第二次报警 delay(500 。 mg=0 。/ 密 码个数清

12、零 for(i=0。 i/ 声光报警电路 L3=0。 display_3( 。 bjyin(1000 。 L3=1。 delay(1000 。 goto loop 。 第五章系统调试 1） 静态调试 第一步为目测，单片机应用系统中大部分电路安装在印制电路板上，因此对每一块 加工好的印制电路板要进行仔细的检查。第二步为示波器测试，目测检查后，可进行示 波器测试。第三步为加电检查，第四步实际联机检查。但注意示波器必须接在入口而不 能接在电压大的端口上。 2） 动态调试 一般方法是由近及远、由分到合。首先按逻辑功能将用户系统硬件电路分为若干 份，先分块调试，当调试某块电路时，与该电路无关的器件全部从

13、用户系统中去掉，这 样，可将故障范围限定在某个局部电路上。当各块电路调试无故障后，将各块电路加入 系统中，再对个块电路功能及电路间可能存在的相互联系进行实验。经历这样一个调试 过程后，大部分硬件故障基本可以排除。 软件调试一般步骤： 先独立后联机：一个子程序一个子程序的进行调试，最后单片机连起来总调。 先分块后组合：逐个芯片逐步调试再和整体芯片一起进行总调。 先单步后连续：先执行一条指令，在每步后，又返回监控调试状态在从程序任意一 条地址处启动，最后全速运行。 第六章总结 设计是培养学生综合运用所学知识，发现提出和解决实际问题，锻炼实践能力的重 要环节，是对学生实际工作能力的具体考察。随着科学

14、技术发展的日新月异，单片机已 经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说是无处不在，因此作为二十 一世纪的大学生来说掌握单片机的开发技术是十分重要的。 本次设计经过一个月的查资料、整理材料、做实验，今天终于可以顺利的完成论文 了，自己想想求学期间的点滴历历涌上心头，时光匆匆飞逝，三年多的努力与付出，随 着论文的完成，终于让我在大学的生活，得以划下了完美的句点。论文得以完成，要感 谢的人实在太多了，首先要感谢我的指导老师，和同学。本论文从选题到完成因为论文 是在他们的悉心指导和帮助下完成的，倾注了他们大量的心血。老师指引我的论文的写 作的方向和架构，并对本论文初稿进行逐字批阅，指正出其中误谬之处，使我有了思考 的方向。常玲等同学帮我查阅的大量的质料，并提出很多宝贵的意见。在此，谨向他们 师表示崇高的敬意和衷心的感谢！论文的顺利完成，也离不开其它各位老师、同学和朋 友的关心和帮助。在此感谢辅导我实验的各位老师及同学，在整个的论文写作中，各位 老师、同学和朋友积极的帮助我查资料和提供有利于论文写作的建议和意见，论文得以 不断的完善，最终帮助我完整的写完了整个论文。另外，要感谢在大学期间所有传授我 知识的老师，是你们的悉心教导使我有了良好的专业课知识，这也是论文得以完成的基 础。 谢谢你们！ 第八章附录 8.1 系统电路总图