毕业论文-崔洪运(电子密码锁设计)

1山东商业职业技术学院毕业设计（论文）电子密码锁设计姓名崔洪运专业应用电子技术班级电子1301指导老师袁科新二零一五年十一月三十日2山东商业职业技术学院毕业设计（论文）任务书学生姓名崔洪运指导教师袁科新设计（论文）题目电子密码锁设计设计（论文）工作内容采用单片机、LCD等芯片，设计电子密码锁，能随时修改密码，输入密码时可以使用删除键对输入密码进行修改；具有防多次试探功能，连续输入密码达到一定次数，发出光声报警密码输入错误时有光声报警，连续输入3次错误，键盘自锁，等待管理解锁；开锁后或修改密码后可以选择退出，返回开锁前状态。设计（论文）的主要技术指标1)能多次修改密码；2)能防多次试探；3)带报警和锁键盘功能4)LCD1602显示方式：5)开锁前显示：pleaseinput6)输入密码正确时显示：WELCOME7)输入密码错误时显示：ERORR8)用户连续输入密码3次错误显示：Close9)第一次输入修改密码时显示：Revision10)第二次输入修改密码时显示：inputagain11)修改密码成功时显示：Changed设计（论文）的基本要求1)掌握Proteus软件的基本应用，用于设计与仿真；2)需要用protel软件绘制电路原理图及局部原理图；3)掌握单片机编程语言，可选用汇编语言或C语言；4)掌握焊接电路的步骤与技巧。3应收集的资料及主要参考文献[1]江晓安，董秀峰.模拟电子技术.第3版.西安：西安电子科技大学出版社2001.p34-39[2]陈明荧.8051单片机课程设计.第2版.北京：清华大学出版社,2003.p45-67[3]邢敏华.模拟、数字及电力电子技术.第4版.北京：机械工业出版社，2013.p56-76[4]陈中平.51单片机C语言程序设计经典实例.第5版.北京：电子工业出版社，2012.p67-89[5]胡宴如.模拟电子技术.耿苏燕.第4版.北京；高等教育出版社，2013：p83-93[6]杨志忠.数字电子技术.第4版.北京：高等教育出版社，2013：p240-244[7]陆国和.电路与电工技术.顾永杰.第3版.北京：高等教育出版社，2010：p253-285[8]王静霞.单片机应用技术.杨宏丽.第2版.北京：电子工业出版社，2014：p141-150[9]朱岩.工业用微型计算机.2011年版.北京：机械工业出版社，2011：p182-2274摘要本论文研究的是如何进行电子密码锁的设计，本系统由单片机系统、矩阵键盘、LED显示和报警系统组成。系统能完成开锁、超时报警、超次锁定、管理员解密、修改用户密码基本的密码锁的功能。本设计是基于AT89C51单片机为控制核心的密码锁设计方案。在本次基于单片机的电子密码锁设计中，将采用AT89C51单片机作为控制核心，配合相应的电路和软件程序，实现密码的输入和修改、信息的显示、键盘的锁定、系统报警、开锁和闭锁等功能。在设计中，利用识别密码是否正确来开锁或报警，通过串行存储器AT24C02来实现密码的修改和存储关键词:AT89C51单片机，密码锁，矩阵键盘5AbstractThethesistellusthatHowtomadeaeletroniccodedlock,thesystemwascomposedofmcusystems,matrixkeyboard,LEDdisplayandalarmsystem.theycanopenlock,alarm,lock,decryptandchangepassword.Thisdesignisaboutcombinationlock,basedontheAT89C51single-chipmicrocomputerasthecoreofcontrollinggoals.ThisdesigninwhichtheAT89C51single-chipmicrocomputerasthecoreofthecontrollinggoalscooperatedwithrelevantcircuitsandsoftwareprogramscanachievesuchfunctionslikepasswordinputandmodification,informationdisplay,keyboardlocking,warningsystem,andtheopennessandclosenessofthelocketc.Inthisdesign,theopennessoflockandalarmingaaccordingtoidentifyingthepassword,andpasswordrevisionandstorageisachievedbythefunctionoftheAT24C02serialstorage.Keywords:AT89C51SCM,Combinationlock,Electroniclock,Matrixkeyboard6目录第1章电子密码锁简介...............................................11.1电子密码锁的概念............................................11.2电子密码锁设计的背景及意义..................................11.3电子密码锁的现状及发展趋势..................................11.4设计内容....................................................2第2章硬件设计.....................................................22.1系统设计框图................................................22.2AT89S52单片机介绍.........................................32.3键盘电路设计................................................62.4报警电路设计................................................62.5显示电路设计................................................72.6开锁电路设计................................................7第3章软件设计.....................................................84.1工具软件介绍................................................84.1.1Kell软件介绍.............................................84.1.2Proteus仿真软件介绍.......................................94.2程序设计调试...............................................104.3程序仿真...................................................10第4章设计总结.....................................................105.1设计总结...................................................10致谢...............................................................11附录...............................................................141第1章电子密码锁简介1.1电子密码锁的概念什么是电子密码锁？“一种通过密码输入来控制电路或者是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。”——百度百科上是这样解释的。简单来说，电子密码锁就是能够实现密码等信息的设置、存贮、识别和显示，以及报警信号的接收和发送等功能的电子器件。1.2电子密码锁设计的背景及意义基于单片机的电子密码锁的出现，在一定程度上解决了用户私人财产安全的问题。但是，时代在发展，社会在进步，任何事物只有不断地进步才能适应时代发展的需求。电子密码锁虽然有安全性高、操作简单等优点，但是却不如机械锁价格低廉，因此，在市场上的主流产品还是机械锁。电子密码锁要想取代机械锁成为市场上的主流，就必须不断改进，在具有更多功能的同时向更智能化和更低成本化发展。这就需要我们不断研究电子密码锁的设计方法和实现原理。因此，研究基于单片机的电子密码锁的设计是很有必要且具有现实意义的。1.3电子密码锁的现状及发展趋势目前，和西方发达国家相比，我国的电子密码锁技术还相对落后。在西方发达国家，电子密码锁的种类已经很齐全，技术也比较先进，且在各个领域得到了广泛应用。在我国，电子密码锁技术却才相当于国际上七十年代的水平，相对来说还很落后。20世纪80年代以来，随着各种电子集成电路的出现，特别是单片机的面世，电子密码锁得到了很大的发展。相对于笨重而构造简单的传统机械锁来说，电子密码锁具有体积小，可靠性高的优势。但是就目前而言，电子密码锁的价格相对较高且需要有电源提供能量，使得其使用还局限在一定范围，特别是在国内，各种条件的制约使得电子密码锁暂时难以普及。尽管电子密码锁还存在着一些缺陷，但是其安全性高、方便易用、能够智能2报警的优势却是传统钥匙锁取代不了的，而且随着电子信息技术的发展和各种电子器件的价格的不断降低，电子密码锁也将往低成本、多功能的方向发展。1.4设计内容本设计研究的是如何进行电子密码锁的设计，本系统由单片机系统、矩阵键盘、LED显示和报警系统组成。系统能完成开锁、超时报警、超次锁定、管理员解密、修改用户密码基本的密码锁的功能。本设计是基于AT89C51单片机为控制核心的密码锁设计方案。在本次基于单片机的电子密码锁设计中，将采用AT89C51单片机作为控制核心，配合相应的电路和软件程序，实现密码的输入和修改、信息的显示、键盘的锁定、系统报警、开锁和闭锁等功能。在设计中，利用识别密码是否正确来开锁或报警，通过串行存储器AT24C02来实现密码的修改和存储第2章硬件设计2.1系统设计框图电子密码锁的组成框图，它是以51系列单片机(AT89s51)为核心，配以相应硬件电路，完成密码的设置、存贮、识别和显示、驱动电磁执行器并检测其驱动电流值、接收传感器送来的报警信号、发送数据等功能。单片机接收键入的代码，并与存贮在EEPROM中的密码进行比较，如果密码正确，则驱动电磁执行器开锁；如果密码不正确，则允许操作人员重新输入密码，最多可输入三次；如果三次都不正确，则单片机通过通信线路向智能监控器报警。单片机将每次开锁操作和此时电磁执行器的驱动电流值作为状态信息发送给智能监控器，同时将接收来自传感器接口的报警信息也发送给智能监控器，作为智能化分析的依据。系统结构框图和仿真电路如下。3图1系统结构框图图2系统仿真电路2.2AT89S52单片机介绍AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/