唐山学院单片机电子密码锁设计.doc

目录 前言 1 1 电子密码锁的设计 2 1.1 电子密码锁设计的目的 3 1.2 设计任务 3 1.3 运行环境及开发工具 3 2 总体方案设计 4 3 设计的要求 5 4 密码锁的硬件设计 6 4.1 行列式键盘 6 4.2 LM016LLCD显示器 6 4.3 按键提示和报错 7 4.4 总电路设计图 8 5 密码锁的软件设计 7 5.1 主程序的设计 8 5.2 主要功能程序的设计 9 5.2.1 键盘扫描程序设计的流程图 9 5.2.2 LCD显示程序设计的流程图 10 5.2.3 修改密码子程序设计的流程图 11 5.3 仿真图及其分析 12 5.3.1 欢迎界面仿真图 12 5.3.2 输入密码界面仿真图 13 5.3.3 修改密码界面仿真图 14 6 总结与思考 15 参考文献 16 附录：源程序指令代码 17 前言 目前，最常用的锁是20世纪50年代意大利人设计的机械锁，其机构简单、使用方便、价格便宜。但在使用中暴露了很多缺点：一是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。据统计，每4000把锁中就有两把锁的钥匙齿牙相同或类似，故安全性低。二是钥匙一旦丢失，无论谁捡到都可以将锁打开。三是机械锁的材料大多为黄铜，质地较软，容易损坏。四是机械锁钥匙易于复制，不适于诸如宾馆等公共场所使用。由于人们对锁的安全性，方便性等性能有更高的要求，许多智能锁也相继问世，但这类产品的特点是针对特定指纹或有效卡，但能适用于保密要求高且仅供个别人使用的箱、柜、房间，其成本一般较高，在一定程度上限制了这类产品的普及和推广。 随着人们生活水平的提高，电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用日趋重要。电子密码防盗锁用密码代替钥匙，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。随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，机械锁的这些弊端为一种新型的锁---电子密码锁，提供了发展的空间。 随着人们对安全的重视和科技的发展，许多电子智能锁已在国内外相继面世。但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡，只能适用于保密要求的箱、柜、门等。而且指纹识识别器若在公共场所使用存在容易机械损坏，IC卡还存在容易丢失、损坏等特点。加上其成本较高，一定程度上限制了这类产品的普及和推广。电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的欢迎。鉴于目前的技术水平与市场的接收程度，电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。 1电子密码锁的设计 1.1 电子密码锁设计的目的 （1）熟悉电路，理解各个元件之间的控制流程。 （2）熟悉PROTEUS平台的运行环境。 （3）熟练掌握汇编语言，矩阵式键盘的实时控制操作。 （4）理解电子密码锁的工作原理。 1.2 设计任务 （1）确定4×4键盘控制识别方案。 （2）分析电子密码锁的流程。 （3）画出程序流程图。 （4）分析电路图。 （5）编写代码。 （6）程序分析与调试。 （7）测试。 1.3 运行环境（1）WindowsXP/win7系统。 （2）Keil51或WAVE编译环境。 （3）PROTEUS实验平台。2 总体方案设计 本次设计使用AT89C51实现一基于单片机的电子密码锁。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、超次锁定、修改用户密码基本的密码锁的功能。本系统成本低廉，功能实用。 以AT89C51单片机为核心的控制电路，采用模块化的设计方案。通过单片机的P2端口的开关来控制案件的输入的内容，根据另一单片机端口P1口LCD数码显示管所显示的的情况来确定程序的运行和理论的结果是否一致。 具体设计方案如下： 1.正确连接好硬件电路线路； 2.加载程序.HEX文件，运行程序； 3.按下键盘开关，结果键值显示在LCD数码管显示器上； 4.对比LCD数码管显示情况与理论值是否相符。如相符合，即方案可行。 图2.1 总体的设计框图 3 设计的要求 1、设计密码锁的密码为六位数，可以修改； 2、用4×4组成0~9数字键及确认键、取消键、修改密码键、退出修改键。 3、当密码锁通电以后，通过LCD显示与用户沟通，组成显示电路提示信息，输入键盘按下时，LED指示灯亮，按键松开了指示灯就灭； 4 、当密码位数输入完毕按下确认键时，对输入的密码与设定的密码进行比较，若密码正确，则门开；当输入的密码错误时，显示输入错误，并且用蜂鸣器报错； 5、所修改的密码只能是六位数，要是在改密码以后要恢复最初密码，只需将密码锁断电即可。 4 密码锁的硬件设计 4.1 行列式键盘 图4.1 行列键盘图 图4.1所示键盘根据具体的功能省去4×4键盘中的两个按键，再通过