最新毕业设计基于单片机的电子密码锁的设计.docx
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最新毕业设计基于单片机的电子密码锁的设计
26、子网掩码中“1”代表(B)。
11、用双绞线连接两台交换机,采用_交叉线______线。
586B的标准线序是_白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕__。
C.排序或建立索引D.以上操作都不需要
C.可以是自由表或数据库表D.可以是自由表和数据库表
C.视图与表不一样,它是一种虚表,不存储数据
?
"最小数是:
",data
endc
4、网络按覆盖的范围可分为广域网、_局域网__、_城域网__。
【答案】OrderBy
CONTINUE
1引言
随着社会物质财富的日益增长,如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出,而锁自古以来就是把守门户的铁将军,人们对它要求甚高,即要安全可靠地防盗,又要使用方便。
目前普遍使用的机械锁结构简单、使用方便、价格便宜。
但在使用过程中暴露了很多缺点:
1.机械锁是靠金属制成的钥匙上的不同齿形与锁芯的配合来工作的。
所以很多钥匙可以互开,保密性差,安全性低。
2.钥匙一旦丢失,无论谁捡到都可以将锁打开。
3.机械锁的材料大多为黄铜,质地较软容易损坏。
4.机械锁钥匙易于复制,不适于诸如宾馆等公共场所使用。
所以机械锁已难以满足当前社锁会和人们的要求。
出于安全、方便的需要。
随着人们生活水平的提高,电子密码防盗作为防盗卫士的作用日趋重要。
电子密码锁用密码代替钥匙,不但省去了佩戴钥匙的烦恼,也从根本上解决了普通门锁保密性差的缺点。
如果采用6位密码,则密码组合可达到,每增加1位,密码组合就增加10倍。
从而提高了密码锁的安全系数。
密码锁被广泛应用保险柜、保险箱、文件柜、防磁防火柜、防盗门、银库门、仓库门、车门、民用门等。
目前市场上普遍所见的电子密码锁的密码很容易被窥探和多次试探,而丢失密码,使密码锁失去其安全性。
该电子密码锁利用单片机作为主控核心,单片机(AT89S51)所具有的特殊功能使得电子密码锁的保密性能大大加强,这样就可以有效的防止多次试探密码的可能性。
随着单片机和其它智能芯片的进一步开发防盗锁将实现智能化,这将是锁的安全性能大大提高。
本系统实现密码一次输入的提示功能,若密码输入不正确将发出“嘀嘀”的报警声,引起他人警觉。
同时可添加外围设备实现远程报警(如添加继电器一类设备可以连接到主人的电话上,是主人知道家里有人非法操作,及时报警)。
若密码输入正确将发出“叮咚”的门铃声。
本系统使用的单片机所具有强大的功能能够实现智能控制用来完成密码的输入、判断和比较从而执行相应的开锁显示或报警等功能。
[2]
2硬件设计
本系统硬件设计由单片机(AT89S51)部分、4×4行列式键盘部分、四联七段共阴数码管部分、报警器部分4个部分所组成。
2.1单片机部分
主控器件是单片机,AT89S51是一个低功耗、高性能CMOS8位单片机,片内含4k字节的可系统编程的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准8051指令系统及引脚。
它集Flash程序存储器既可在线编程(ISP)也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中。
2.1.1AT89S51功能介绍
AT89S51主要性能参数:
与MCS—51产品指令系统完全兼容,4k字节在系统编程(ISP)Flash闪速存储器,1000次檫写周期,4.0-5.5V的工作电压范围,全静态工作模式:
0Hz—33MHz,三级程序加密锁,128k字节的随机存取数据存储器(RAM),32个可编程I/O口线,6个中断源,全双工串行UART通信,低功耗空闲和掉电模式,中断可从空闲模式唤醒系统,掉电标志和快速编程特性,灵活的在系统编程,2个16位可编程定时计数器,看门狗(WDT)电路及双数据指针。
AT89S51芯片引脚排列如图1所示:
图1AT89S51引脚图
2.1.2AT89S51管脚功能说明
①VCC:
供电电压,GND:
接地。
②P0口:
P0口为一组8位漏级开路型双向I/O口,也即地址/数据总线复用口。
作为输入口用时,每位能驱动8个TTL逻辑门电路,当P1口的管脚第一次写“1”时,可作为高阻抗输入端用。
在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。
在Flash编程时,P0口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上拉电阻。
本系统中把“单片机系统”区域中的P0.0端口用导线连接到报警器上,用来提示密码输入的正确或错误并发出相应的声音。
③P1口:
P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1口的输出缓冲器可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。
P1口管脚写入“1”后,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。
作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流。
在FLASH编程和校验时,P1口作为低8位地址接收。
P1口部分端口的第二功能如图表2所示:
端口引脚
第二功能
P1.5
MOSI(用于ISP编程)
P1.6
MISO(用于ISP编程)
P1.7
SCK(用于ISP编程)
图表2P2口功能
本系统中把“单片机系统”区域中的P1.0—P1.7用导线连接到数码管显示器的一端。
用来实现数码管的显示。
④P2口:
P2口为一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口的输出缓冲器可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉到高电平,且作为输入。
并因此作为输入口使用时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
本系统中把“单片机系统”区域中的P2.0—P2.7用导线连接到三极管的一端通过三极管放大输入到数码管显示器上。
本系统中由“单片机系统”区域中的P1口和P2口共同来完成数码管的显示。
⑤P3口:
P3口管脚是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P3口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。
当P3口写入“1”后,它们被内部上拉电阻拉高可作为输入端口。
作为输入端时,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
P3口除了作为一般的I/O口线外,更重要的用途是它的第二功能,如图表3所示:
本系统中把单片机系统中P3.0-P3.3和P3.4-P3.7端口分别连接到的4×4行列式键盘中的四条横线、四条竖线上,用来完成密码的输入。
⑥RST:
复位输入。
当振荡器工作时,RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
WDT溢出将使该引脚输出高电平,设置SFRAUXR的DISRTO位可打开或关闭该功能,DISRTO位缺省为RESET输出高电平打开状态。
端口引脚
第二功能
P3.0
RXD(串行输入口)
P3.1
TXD(串行输出口)
P3.2
INT0(外部中断0)
P3.3
/INT1(外部中断1)
P3.4
T0(记时器0外部输入)
P3.5
T1(记时器1外部输入)
P3.6
WR(外部数据存储器写选通)
P3.7
RD(外部数据存储器读选通
图表3P3口功能
⑦ALE/PROG:
当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低8位字节。
在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。
在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是:
每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时,ALE只有在执MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。
另外,该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。
⑧/PSEN:
外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。
⑨/EA/VPP:
外部访问允许。
欲使CPU仅访问外部程序存储器(地址0000H—FFFFH),EA端必须保持低电平(接地),注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,CPU则执行内部程序存储器中的指令。
在FLASH编程期间,此引脚也用于施加+12V编程电压(VPP)。
⑩XTAL1:
振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。
XTAL2:
振荡器反相放大器的输出端。
2.1.3振荡器特性:
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。
该反向放大器可以配置为片内振荡器。
石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。
如采用外部时钟源驱动器件,XTAL2应不接。
有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器,因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求,但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。
2.1.489S51相对于89C51增加的新功能包括:
ISP在线编程功能,这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离,是一个强大易用的功能。
最高工作频率为33MHz,大家都知道89C51的极限工作频率是24M,就是说S51具有更高工作频率,从而具有了更快的计算速度,具有双工UART串行通道,内部集成看门狗计时器,不再需要像89C51那样外接看门狗计时器单元电路,双数据指示器,电源关闭标识,全新的加密算法,这使得对于89S51的解密变为不可能,程序的保密性大大加强,这样就可以有效的保护知识产权不被侵犯。
兼容性方面:
向下完全兼容51全部子系列产品。
比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容产品。
在89S51上一样可以照常运行,这就是所谓的向下兼容。
2.24×4行列式键盘部分
由于设计要求使用矩阵键盘,所以本设计就采用行列式键盘,同时也能减少键盘与单片机接口时所占用的I/O线的数目,在按键比较多的时候,通常采用这样方法。
其原理如图4所示:
图4按键电路图
每一条水平(行线)与垂直线(列线)的交叉处不相通,而是通过一个按键来连通,利用这种行列式矩阵结构只需要4条行线和4条列线,即可组成具有4×4个按键的键盘。
在这种行列式矩阵键盘非键盘编码的单片机系统中,键盘处理程序首先执行等待按键并确认有无按键按下的程序段。
按键的操作如下图5所示:
图5按键键盘
共计数字键10个,功能键6个,用4×4组成0-9数字键、确认键F及修改键C,10个数字键用来输入密码,另外6个功能键分别是:
A、B、C、D、E、F。
其中C键的功能是当输入密码错误的时候,清除前面已经输入的数据,重新输入。
F键的功能是确认输入的密码。
2.3七段数码管显示器部分
七段LED数码显示器如下图6所示:
图6七段数码管
七段LED显示器由7个发光二极管组成,其中7个长条形的发光管排列成“日”字形,如上图所示,由七个发光二极管组成的七段显示器。
如再加一个贺点形的发光管在显示器的右下角作为显示小数点用,则组成八段LED显示器。
它能显示各种数字及部份英文字母。
LED显示器有两种不同的形式:
一种是8个发光二极管的阳极都连在一起的,称之为共阳LED显示器;另一种是8个发光二极管的阴极都连在一起的,称之为共阴LED显示器。
如下图7所示:
共阴和共阳结构的LED显示器各笔划段名和安排位置是相同的。
当二极管导通时,相应的笔划段发亮,由发亮的笔划段组合而显示的各种字符。
8个笔划段hgfedcba对应于一个字节(8位)的D7D6D5D4D3D2D1D0,于是用8位二进制码就可以表示欲显示字
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