基于单片机的电子密码锁设计保险柜.docx
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基于单片机的电子密码锁设计保险柜
课程设计
基于51单片机设计的密码保险柜
摘要
本文以AT89C52单片机为核心器件,结合按键电路、LED显示电路、报警指示电路和电机驱动电路构成,利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口,及其控制的准确性通过软件程序来控制整个系统实现电子密码保险柜的基本功能,其主要具有的功能:
密码通过键盘输入,若密码正确,则将电机转动;密码输入错误,蜂鸣器将报警提示;用户可以自由设定密码,密码保险柜具有设计方法合理,简单易行成本低,安全实用等特点,具有一定的推广价值。
关键词:
AT89C52单片机;报警电路;直流电机;数码管
第1章绪论...................................................错误!
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1.1系统的开发背景............................................错误!
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1.2系统的开发意义............................................错误!
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1.3系统开发目标..............................................错误!
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1.4本章小结2
第2章方案选择...............................................错误!
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2.1总体方案论证选择3
2.2显示模块的选择3
2.3键盘模块的选择3
2.4直流电机模块的选择4
2.5本章小结4
第3章硬件设计5
3.1系统硬件设计与组成5
3.1.1主控模块6
3.1.2指示报警模块7
3.1.3光电报警模块............................................错误!
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3.1.4直流电机模块11
3.1.5键盘接口模块11
3.1.6数码管显示模块11
3.2设计程序12
3.3硬件明细..................................................错误!
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第4章软件设计...............................................错误!
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4.1模块规划..................................................错误!
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4.2系统程序设计流程图........................................错误!
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4.3设计程序..................................................错误!
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第5章系统调试16
5.1PROTEUS仿真调试16
5.2调试结果17
5.3结果分析..................................................错误!
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5.4本章小结..................................................错误!
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结论与体会18
参考文献.....................................................1错误!
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附录120
附录221
第一章绪论
1.1系统的开发背景
据有关资料介绍,电子密码保险柜的研究从20世纪30年代就开始了,在一些特殊场所早就有所应用。
但当时多半是配合机械锁一起作用且存在着诸如体积较大,成本较高,可靠性较低等缺点一时难以普及。
20世纪80年代后,随着信息技术、集成电路、半导体技术的发展,电子密码保险柜的设计也取得了快速的进步。
目前,在西方发达国家,电子密码保险柜技术相对先进,种类齐全,电子密码柜已被广泛应用于安全处所,而我国在此点上这稍有落后。
现今常见的密码锁设计主要有两种方案,一种是中规模集成电路控制的方案,另一种是单片机控制的方案。
对于采用集成电路控制的方案,其中的编码电子保险柜电路分为编码电路、控制电路、复位电路、解码电路、防盗报警电路、门铃电路,而电子保险柜主要由输入元件、电路(包括电源)以及锁体三部分组成。
显然此种方案的物理实现结构较为复杂且重新设置密码、输入密码的操作过程也会给用户带来一定的不方便;而利用单片机控制的方案,由于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,不但能实现基本的密码锁功能,还能添加掉电存储、声光提示甚至添加遥控控制功能,但其也有一定的局限性,就在于其控制原理的复杂以及要求设计人员具有更加良好的程序设计能力,调试较为繁
琐,否则程序一旦跑飞将造成意想不到的损失
1.2系统开发的意义
随着人们生活水平的提高,日常生活和工作中的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等一系列安全防盗问题变的尤其突出。
传统的机械由于其构造的简单,被撬的事件屡见不鲜,且人们常需携带多把钥匙,使用极不方便,一旦钥匙丢失安全性即大打折扣。
随着科学技术的不断发展,人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。
为满足人们对锁的
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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。
密码保险柜因具
有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点,受到了广大用户的青睐。
1.3系统开发的目标
本课题的主要任务是熟悉掌握51系列单片机的编程方法,学习应用Proteus软件进行单片机应用系统设计与仿真。
设计一款简易电子密码保险柜,设计以单片机为主控芯片,结合外围电路,组成电子密码锁,用户想要打开锁,必须通过键盘输入正确的密码才能打开,密码输入错误会有报警。
密码可以由用户自己设定,锁打开后才能修改密码。
修改密码时会有小灯提示。
1.4本章小结
在日常生活和工作中,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解决。
在以前科技不发达的年代,只能用传统的机械锁,使用极其不方便。
随着科技的不断发展,人们需要防盗的东西越来越多,因此人们对安全性的要求越来越高。
电子保险柜的出现,满足了人们对安全性的要求,同时对于机械保险柜更方便,灵活。
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第二章方案选择
2.1总体方案论证与选择密码锁可以采用数字电路来实现,也可以采用单片机来完成。
方案一:
采用数字电路来实现,所设计的电路相当复杂,大概需要十几片数
字集成块,其功能主要依赖于数字电路的各功能模块的组合来实现,焊接的过程比较复杂,成本也非常高。
方案二:
采用单片机来实现,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,不仅降低了硬件电路的复杂性,而且成本也降低不少。
最终方案:
采用单片机的方式来实现密码锁
2.2显示模块的选择
方案一:
采用数码管显示。
数码管亮度高、体积小、重量轻,非常适合显示数字
•坚固耐用
LED是被完全的封装在环氧树脂里面,它比灯泡和荧光灯管都坚固。
灯体内也没有松动的部分,这些特点使得LED可以说是不易损坏的。
•高节能
节能能源无污染即为环保。
直流驱动,超低功耗(单管0.03-0.06瓦)电光功率转换接近100%,相同照明效果比传统光源节能80%以上。
•寿命长
LED光源有人称它为长寿灯,意为永不熄灭的灯。
固体冷光源,环氧树脂封装,灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点,使用寿命可达6万到10万小时,比传统光源寿命长10倍以上。
方案二:
者点阵式液晶显示器来实现显示功能,液晶显示具有功耗低、轻便防震,不而且液晶显示有功耗低、体积小、重量轻、寿命长、不产生电磁辐射污染等优点。
界面友好清晰,操作方便。
但是亮度低,价格相对你叫贵,本着节省成本的原则。
最终方案:
设计选用数码管。
2.3键盘模块的选择
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方案一:
采用独立式按键电路,每个键单独占有一根I/O接口线,每个I/O
口的工作状态互不影响,此类键盘采用端口直接扫描方式。
但是当按键较多时占用单片机的I/O口数目较多。
方案二:
采用阵列式键盘,此类键盘是采用行列扫描方式,当按键较多时可以降低占用单片机的I/O口数目。
最终方案:
由于用的按键比较多,并且需要按键提供数字信息,所以选用带有数值的薄膜4*4按键模块。
2.4直流电机模块的选择
方案一:
步进电机步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受
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- 关 键 词:
- 基于 单片机 电子 密码锁 设计 保险柜