单片机课程设计 电子密码锁的设计Word文档下载推荐.docx
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第六章参考文献-----------------------------------------------------------------------14
【摘要】电子密码锁是一种通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,我们采取的是单片机,它具有超大规模集成电路技术,有极强的数据处理能力,I/O口多以它为核心设计的密码锁,结构小,功能强,现在很多单位甚至家里的各个家用电器,还有保险箱都需要它。
介绍一种基于在系统可编程技术和C51编译器配有集成开发的新型电子密码锁的设计方法,阐述了其工作原理和软硬件设计。
在硬件上,用KEIL公司的C51大规模集成芯片对其外围电路进行集成,用1片8051实现了几十片分离元件才能实现的功能,几乎将整个系统下载于同一芯片中,实现了所谓的片上系统,从而大大简化了系统结构,增强了系统的可靠性和性价比。
该密码锁特别适用于宾馆、办公大楼、公寓等场所。
【关键字】AT89C51单片机I/O口接线LED显示(四位静态数码管)
复位电路键盘
【正文】
课程设计之电子密码锁
一、前言
一种能防止多次试探密码的基于单片机的密码锁设计方案,根据基本要求规划单片机密码锁的硬件电路和软件程序,同时对单片机的型号选择、硬件设计、软件流程图、单片机存储单元的分配等都有注释。
我们知道现在很多行业都需要密码锁,电子密码锁的性能和安全性大大超过了机械锁,为了提高密码的保密性,可以经常更改密码,防止密码被盗;
当密码输入错误多次时,报警系统可自动启动。
它们有很多扩展功能:
用户可以根据实际情况随意改变密码值或密码长度,按下“密码修改键”提示用户输入原密码,通过校验后提示输入新密码,一次写入CPU存储器中,另一次写入单片机内部RAM中,以便机器确认密码的正确性。
输入完毕后,按修改确认键,两次的密码完全一致时,密码修改完成。
我们这可以在输入的密码与程序中设定的密码相比,若失误,会有灯亮提示,但三次后都错误,系统可自动报警。
防盗报警功能是利用断线方式报警,当CPU检测不到返回信号时,系统自动报警单元报警,正常开启锁时,系统自动切断报警单元的电源。
二、基本功能设计
1,实验任务
根据设定好的密码,采用矩阵式按键实现密码的输入功能,当密码输入正确之后,锁就打开(即绿灯亮),如果输入的三次密码不正确,就锁定按键3秒钟,同时报警(即红灯亮)。
2,基本设计
我们将密码程序存在EPROM中,用户通过单片机上P1.0口上的按键进行选择。
具体操作如下:
首先按一下P1.0口上的按键,然后再逐渐输入密码,最后按#号确认即可。
设置显示初始符号“—”,为了帮助用户确认是否有键按下,并且防止密码外泄,在输入显示时,并不是显示用户按下的数字符号,而是以一个特定的字母符号提醒用户是否有键按下。
有键按下,就会显示字符“F”,没有键按下就是初始状态。
首先按下P1.0口上的按键,然后输入密码,正确则绿灯亮,输入三次都不正确的则红灯亮。
3,系统框图
三、硬件设计
(1)硬件工作接线口
P0口接数码管,用来显示按键是否按下,P1口接键盘,P1.0外接选择密码键,P2口按串行方式传送信号给数码管,P2.7口显示电磁锁开还是闭合状态。
把单片机系统区域中的P0口用导线连接“四路静态数码显示”的任一端口上,把单片机系统区域中的P1口上接独立式键盘。
(2)LED显示器结构与原理
LED显示块是由发光显示二极管显示字段的显示器件。
在单片机中我们通常用七段LED,这种显示共有共阴极和共阳极两种,本设计是用共阳极,是LED显示块的发光二极管与阳极并接,如图所示
通常的七段显示块中共有8个发光二极管,其中7个发光二极管构成七笔字形“8”,一个发光二极管构成小数点。
七段显示块与单片机接口非常容易。
只要将一个8位并行输出与显示块的发光二极管引脚相连即可。
8位并行输出口输出不同的字节数据即可获得不同的数字或字符,通常将控制发光二极管的8位字节数据称为段选码。
显示字符
共阳极段选码
C0H
A
88H
1
F9H
B
7CH
2
A4H
C
C6H
3
B0H
D
A1H
4
99H
E
86H
5
92H
F
8EH
6
82H
7
F8H
8
80H
9
90H
(3)复位电路
如图所示为80C51型单片机上电复位电路。
RC构成微分电路,在接电瞬间,产生一个微分脉冲,其宽度若大于2个机器周期,80C51型单片机将复位,为保证微分脉冲宽度足够大,一般取10μF电容、8.2KΩ电阻。
(4)按键方式
按键方式有独立式和行列式两种,本设计是采用独立式,共设置5个按键。
独立式按键是指直接用I/O口线构成的单个按键电路。
每个独立按键单独占有一根I/O口线,每根I/O口线上的按键工作状态不会影响其他I/O口线的工作状态。
若按键AN1~AN5分别代表数码1~5,AN0代表#号。
在没有键按下时,P1.0~P1.7都是高电平1,若某个键被按下,相应的接口线就变为低电平0。
开锁时必须先按AN1,使从P1口读入的第一个值与存储单元的设定值相同,再顺序按按钮将密码输入,才能开锁。
(5)电路原理图
(6)元器件清单
元件名称
参数
插座
DIP40
电源
5V
单片机
89C51
电阻
晶体振荡器
12MHZ
电解电容
瓷片电容
按钮开关
LED数码管
HS-5101BS2
四、软件设计
1,软件结构
2,源程序
PSDEQU21H
ORG0000H
AJMPMAIN
ORG0100H
MAIN:
MOVSP,#3FH
MOVP0,#0FFH
MOVPSD,#02
MAIN1:
SETBP3.0
MOVP1,#OBFH
KEY:
ACALLKS
JNZK1
AJMPKEY
K1:
ACALLDELAY100MS
JNZK2
K2:
MOVR3,#0FEH
MOVR4,#00
K3:
MOVA,R3
MOVP2,A
MOVA,P0
ANLA,#OFH
L0:
JBACC.0,L1
MOVA,#00H
AJMPLK
L1:
JBACC.1,L2
MOVA,#04H
L2:
JBACC.2,L3
MOVA,#08H
L3:
JBACC.3,NEXT
MOVA,#OCH
LK:
ADDA,R4
PUSHACC
K4:
JNZK4
ACALLKS
JNZK4
POPACC
AJMPPR
NEXT:
INCR4
JNBACC.3,KEY
RLA
MOVR3,A
AJMPK3
PR:
CJNEA,PSD,ERR
PASS:
CLRP3.0
MOVP1,#8CH
LCALLDELAY1S
LJMPMAIN1
ERR:
MOVP1,#86H
KS:
MOVA,#00H
MOVP2,A
NOP
MOVA,P0
CPLA
ANLA,#OFH
RET
五、心得体会
作为一名自动化专业的大三学生,我觉得做单片机课程设计是十分有意义的,而且是十分必要的。
在已度过的大学时间里,我们大多数接触的是专业课。
我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识,如何去锻炼我们的实践能力?
如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去呢
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