【大學(xué)】畢業(yè)答辯 基于單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì)

1、基于單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì)1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析圖1-1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖u本設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要由單片機(jī)芯片、電源輸入部分、鍵盤(pán)輸入部分、密碼存儲(chǔ)部分、復(fù)位部分、晶振部分顯示部分、報(bào)警部分、開(kāi)鎖部分組成。AT89S51鍵盤(pán)輸入復(fù)位電路密碼存儲(chǔ)電路晶振電路電源輸入顯示電路報(bào)警電路開(kāi)鎖電路u選用單片機(jī)AT89S51作為本設(shè)計(jì)的主控芯片。u采用矩陣鍵盤(pán)進(jìn)行功能按鍵的輸入。u外接AT24C02芯片用于密碼的存儲(chǔ)與修改。u利用LCD1602液晶顯示器進(jìn)行顯示。u利用蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警工作。2、方案設(shè)計(jì)、方案設(shè)計(jì)3.1 存儲(chǔ)芯片AT24C02 3、硬件電路、硬件電路圖3-1 AT24C

2、02的電路接線圖3.2 矩陣鍵盤(pán)u采用4*4矩陣式鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)密碼輸入功能。u4*4鍵盤(pán)不但能完成密碼的輸入，還能作特別功能鍵使用，比如修改密碼功能等。3、硬件電路、硬件電路圖3-2 矩陣鍵盤(pán)3、硬件電路、硬件電路u鍵盤(pán)輸入原理圖如下圖所示：圖3-3 鍵盤(pán)輸入原理圖3.3 電源輸入部分3、硬件電路、硬件電路 密碼鎖主控制部分電源需要用5V直流電源供電，其電路如圖3-5所示：圖3-4 電源輸入電路原理圖3.4 復(fù)位部分 根據(jù)實(shí)際情況選擇如圖3-6所示的復(fù)位電路。該電路在最簡(jiǎn)單的復(fù)位電路下增加了手動(dòng)復(fù)位按鍵。3、硬件電路、硬件電路圖3-5 電源輸入電路原理圖3、硬件電路、硬件電路3.5 晶振部分 根據(jù)

3、實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)中采用12MHZ做為系統(tǒng)的外部晶振,電容取值為20pF。圖3-6 晶振電路原理圖3、硬件電路、硬件電路3.6 顯示部分 為了提高密碼鎖的密碼顯示效果能力。本設(shè)計(jì)的顯示部分由液晶顯示LCD1602取代普通的數(shù)碼管來(lái)完成。其顯示部分引腳接口如圖3-8所示：圖3-7 顯示電路原理圖3、硬件電路、硬件電路3.7 報(bào)警部分 報(bào)警部分由陶瓷壓電發(fā)聲裝置及外圍電路組成。報(bào)警電路原理圖如圖3-9所示：圖3-8 報(bào)警電路原理圖3、硬件電路、硬件電路3.9 開(kāi)鎖部分 開(kāi)鎖控制電路的功能是當(dāng)輸入正確的密碼后將鎖打開(kāi)。圖3-9 開(kāi)鎖電路原理圖4、軟件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)由主程序、初始化程序、

4、LCD顯示程序、鍵盤(pán)掃描程序、鍵功能程序、密碼設(shè)置程序、EEPROM讀寫(xiě)程序和延時(shí)程序等組成。4、軟件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)4.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)開(kāi)始初始化鍵盤(pán)掃描啟動(dòng)程序鍵盤(pán)掃描鍵功能程序結(jié)束關(guān)閉程序圖4-1 主程序流程圖4、軟件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)4.2 鍵功能程序圖4-2 鍵功能流程圖鍵功能程序鍵值09？鍵值開(kāi)鎖？鍵值清除？鍵值設(shè)置？鍵值確認(rèn)？密碼輸入程序設(shè)置程序清除程序開(kāi)鎖程序確認(rèn)程序YYYYYN返回NNNN4、軟件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)4.3 檢驗(yàn)密碼正誤程序圖4-3 密碼設(shè)置流程圖圖4-4 開(kāi)鎖流程圖初始化按開(kāi)鎖鍵輸入密碼確認(rèn)程序所輸入密碼正確？Y開(kāi)鎖成功開(kāi)鎖程序輸入次數(shù)加1次數(shù)3?報(bào)警程序返回NYN

5、本設(shè)計(jì)從經(jīng)濟(jì)實(shí)用的角度出發(fā)，采用美國(guó)Atmel公司的單片機(jī)AT89S51與低功耗CMOS型E2PROM AT24C02作為主控芯片與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器單元，結(jié)合外圍的鍵盤(pán)輸入、顯示、報(bào)警、開(kāi)鎖等電路并用匯編編寫(xiě)主控芯片的控制程序，研制了一款可以多次更改密碼具有報(bào)警功能的電子密碼鎖。設(shè)計(jì)完全可行可以達(dá)到設(shè)計(jì)目地。使用單片機(jī)制作的電子密碼鎖具有軟硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易于開(kāi)發(fā)，成本較低，安全可靠，操作方便等特點(diǎn)，可應(yīng)用于住宅、辦公室的保險(xiǎn)箱及檔案柜等需要防盜的場(chǎng)所，有一定的實(shí)用性。該電路設(shè)計(jì)還具有按鍵有效提示，輸入錯(cuò)誤提示，控制開(kāi)鎖電平，控制報(bào)警電路，修改密碼等多種功能?？稍谝馔庑姑艿那闆r下隨時(shí)修改密碼。保密性強(qiáng)，靈活性高，特別適用于家