电子密码锁开题报告

南京理工大学泰州科技学院 毕业设计 论文 开题报告 学学 生生 姓姓 名 名 蒋晓春 学学 号 号 0702040233 专专 业业 电子信息工程 基于单片机的电子密码锁设计 设计设计 论文论文 题目题目 指指 导导 教教 师师 朱红 2011 年 3 月 1 日 精品文档 1欢迎下载 开题报告填写要求 1 开题报告 含 文献综述 作为毕业设计 论文 答辩委 员会对学生答辩资格审查的依据材料之一 此报告应在指导教师指 导下 由学生在毕业设计 论文 工作前期内完成 经指导教师签 署意见及所在专业审查后生效 2 开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设 计的电子文档标准格式 可从教务处网页上下载 打印 禁止打印 在其它纸上后剪贴 完成后应及时交给指导教师签署意见 3 文献综述 应按论文的格式成文 并直接书写 或打印 在本开题报告第一栏目内 学生写文献综述的参考文献应不少于 15 篇科技论文的信息量 一般一本参考书最多相当于三篇科技论 文的信息量 不包括辞典 手册 4 有关年月日等日期的填写 应当按照国标 GB T 7408 94 数据元和交换格式 信息交换 日期和时间表示法 规定的要 求 一律用阿拉伯数字书写 如 2010 年 3 月 15 日 或 2010 03 15 精品文档 2欢迎下载 毕毕 业业 设设 计 论计 论 文 开文 开 题题 报报 告告 1 结合毕业设计 论文 课题情况 根据所查阅的文献资料 每人撰写 2000 字左右的文献综述 文文 献献 综综 述述 摘要摘要 随着科技的的日益发展 电子密码控制系统已越来越符合人们的要求 本文详 细论述了以单片机为处理器的电子密码锁自动控制器的硬件 软件设计和C语言编程问 题 该控制器的硬件电路部分是由ATMEL公司的AT89C51单片机 EEPROM24C04存储器芯 片以及1602LCD显示模块组成的 系统可以实现LCD显示开锁信息 I2C总线的密码存储 以及报警等功能 同时也显示了Protues软件在硬件设计和软件调试方面的高效性 关键词关键词 AT89C51 电子密码锁 LCD 显示 报警 1 1 总体方案设计总体方案设计 本系统共有两部分构成 即硬件部分与软件部分 其中硬件部分由电源输入部分 键盘输入部分 复位部分 晶振部分 显示部分 报警部分组成 软件部分对应的由 主程序 初始化程序 LCD 显示程序 键盘扫描程序 启动程序 关闭程序 键功能程 序 密码设置程序 EEPROM 读写程序和延时程序等组成 其原理框图如图 1 1 所示 AT89C51 单 片 机 键盘输入 复位电路 晶振电路 电源输入 密码显示 报警电路 开锁电路 锁存电路 图 1 1 总体设计框图 精品文档 3欢迎下载 2 2 EEPROMEEPROM 存储器特点存储器特点 EEPROM Electrically Erasable Programmable Read Only Memory 电可擦写可 编程只读存储器 一种掉电后数据不会丢失的存储芯片 它是可用户更改的只读存储 器 ROM 其可通过高于普通电压的作用来擦除和重编程 重写 不像 EPROM 芯片 EEPROM 不需要从计算机中取出即可修改 在一个 EEPROM 中 当计算机在使用的时候 是可频繁地重编程的 EEPROM 的寿命是一个很重要的设计考虑参数 EEPROM 的一种 特殊形式是闪存 其应用通常是个人电脑中的电压来擦写和重编程 DRAM 断电后存在 其中的数据会丢失 而 EEPROM 断电后存在的数据不会丢失 EEPROM 的擦除不需要借助于其它设备 它是以电子信号来修改其内容的 而 且是以 Byte 为最小修改单位 不必将资料全部洗掉才能写入 彻底摆脱了 EPROM Eraser 和编程器的束缚 EEPROM 在写入数据时 仍要利用一定的编程电压 此时 只需用厂商提供的专用刷新程序就可以轻而易举地改写内容 所以 它属于 双电压芯片 EEPROM 一般用于即插即用 Plug Play 常用在接口卡中 用来存放硬件设置 数据 也常用在防止软件非法拷贝的 硬件锁 上面 3 3 1602LCD1602LCD 显示显示 为了提高密码锁的密码显示效果 在本设计中采用的液晶显示模块是 1602 字符 型的液晶屏 它采用标准的 16 脚接口 它具有体积小 功耗低 显示内容丰富等特 点 1602 型 LCD 可以显示 2 行 16 个字符 有 8 位数据总线 D0 D7 和 RS R W EN 三 个控制端口 工作电压为 5V 并且具有字符对比度调节和背光功能 用 LCD 显示一个字符时比较复杂 因为一个字符由 6 8 或 8 8 点阵组成 既要 找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示 RAM 区的 8 字节 还要使每字节的不同位为 1 其它的为 0 为 1 的点亮 为 0 的不亮 这样一来就组成了某个字符 但对于内带字符发生器的控制器来说 显示字符就比较简单了 可以让控制器工作在 文本方式 根据在 LCD 上开始显示的行列号及每行的列数找出显示 RAM 对应的地址 设立光标 在此送上该字符对应的代码即可 汉字的显示一般采用图形的方式 事先从微机中提取要显示的汉字的点阵码 一 精品文档 4欢迎下载 般用字模提取软件 每个汉字占 32B 分左右两半 各占 16B 左边为 1 3 5 右边为 2 4 6 根据在 LCD 上开始显示的行列号及每行的列数可找出显示 RAM 对 应的地址 设立光标 送上要显示的汉字的第一字节 光标位置加 1 送第二个字节 换行按列对齐 送第三个字节 直到 32B 显示完就可以 LCD 上得到一个完整汉字 1602LCD 采用标准的 14 脚 无背光 或 16 脚 带背光 接口 各引脚接口说明 如表 3 1 所示 表 3 1 1602LCD 引脚及接口说明 编号符号引脚说明编号符号引脚说明 1VSS 电源接地 9D2 数据 2VDD 电源正极 10D3 数据 3VL 液晶显示偏压 11D4 数据 4RS 数据 命令选择 12D5 数据 5R W 读 写选择 13D6 数据 6E 使能信号 14D7 数据 7D0 数据 15BLA 背光源正极 8D1 数据 16BLK 背光源负极 第 1 脚 VSS 为地电源 第 2 脚 VDD 接 5V 正电源 第 3 脚 VL 为液晶显示器对比度调整端 接正电源时对比度最弱 接地时对比度 最高 对比度过高时会产生 鬼影 使用时可以通过一个 10K 的电位器调整对比 度 第 4 脚 RS 为寄存器选择 高电平时选择数据寄存器 低电平时选择指令寄存器 第 5 脚 R W 为读写信号线 高电平时进行读操作 低电平时进行写操作 当 RS 和 R W 都为低电平时可以写入指令或者显示地址 当 RS 为低电平 R W 为高电平时可 以读取信号 当 RS 为高电平 R W 为低电平时可以写入数据 第 6 脚 E 端为使能端 当 E 端由高电平跳变成低电平时 液晶模块执行命令 第 7 14 脚 D0 D7 为 8 位双向数据线 第 15 脚 背光源正极 精品文档 5欢迎下载 第 16 脚 背光源负极 4 4 按键设置按键设置 由于本设计所用到的按键数量较多而不适合用独立按键式键盘 采用的是矩阵式 按键键盘 它由行线和列线组成 也称行列式键盘 按键位于行列的交叉点上 密码 锁的密码由键盘输入来完成 与独立式按键键盘相比 要节省很多 I O 口 本设计中 使用的 4 4 键盘不但能完成密码的输入还能作特别功能键使用 比如清空显示功能等 键盘的每个按键功能在程序设计中设置 按键说明 1 初始密码由 24C04 BIN 设定为 123456 2 当输入 09 中的数字时可以输入密码 不超过 6 位 输入完成后 按下 A 键开锁 密码正确时 LED 点亮 液晶屏显示开锁正确 3 其他按键功能 B 上锁 C 重新输入密码 D 保存新密码 E 清除 4 重设密码时要求先输入正确的密码成功开锁 具体的键盘面板功能如下表所示 表 4 1 键盘面板的设计 0123 4567 89 开锁上锁 输入新密码保存新密码重新输入未定义 精品文档 6欢迎下载 参 考 文 献 1 李朝青 单片机 DSP 外围数字 IC 技术手册 M 北京 航空航天大学出报社 2003 2 沈德金 陈粤初 单片机接口电路与应用程序设计 M 北京 航空航天大学出 版社 1990 3 何立民 单片机系统设计 M 北京 航空航天大学出版社 1990 4 沙占友 王彦朋 孟志永 单片机外围电路设计 M 北京 电子工业出版社 2003 5 何立民 单片机应用技术选编 M 北京 航空航天大学出版社 1999 6 张重雄 微机化测试系统 M 南京 南京理工大学 1998 7 夏继强 单片机实验与实践教程 M 北京 北京航空航天大学出版社 2001 8 楼然苗 51 系列单片机设计实例 M 北京 北京航空航天大学出版社 2003 3 9 吴国经等 单片机应用技术 M 北京 中国电力出版社 2004 1 10 马忠梅等 单片机的 C 语言应用程序设计 M 北京 北京航空航天大学出版社 2003 修订版 11 张毅刚等 MCS 51 单片机应用设计 M 黑龙江 哈尔滨工业大学出版社 2004 年第 2 版 12 马全利 单片机原理及接口技术 M 北京 高等教育出版社 2004 1 13 石建华 单片机原理与应用技术 M 北京 北京邮电大学出版社 2008 14 侯宝玉 基于 Proteus 的 51 系列单片机设计与仿真 M 北京 电子工业出版 社 2001 15 龚运新 单片机接口 C 语言开发技术 M 北京 清华大学出版社 2001 精品文档 7欢迎下载 毕毕 业业 设设 计 论计 论 文 开文 开 题题 报报 告告 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段 途径 1 本课题要研究或解决的问题 随着电子产品向智能化合微型化的不断发展 单片机已成为电子产品研制和开发 中首选的控制器 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得尤其 的突出 传统的机械锁由于其构造的简单 安全性能低 无法满足人们的需要 本课题从经济适用的角度出发 设计一个基于 AT89C51 芯片的电子密码锁 其中 涉及到 EEPROM24C04 芯片的存储功能 1602LCD 液晶屏的显示等问题 结合外围的键盘 输入 显示 报警 开锁等电路 用 C 语言编写主控芯片的控制程序则可实现 I2C 总 线的密码存储 LCD 显示开锁信息 密码重置以及报警等功能 2 本课题拟采用的研究手段 1 为了加深对电子密码锁理论知识的理解 并提高已学的基本理论和应用知识 必须学会从已给的设计任务资料中寻找需要的各芯片跟模块资料 可以通过上网查 或者图书馆查阅书籍 期刊等 把相关的资料进行整理和压缩 2 软件方面 本课题所用到的是 Keil C51 Vision2 软件 它的优点是可以完 成从工程建立到管理 编译 链接 目标代码的生成 软件仿真 硬件仿真等完整的 开发流程 通过用 C 语言编写密码存储 显示 报警等各模块的程序 发现其相当清 晰方便 也很有条理性 3 硬件方面 本课题所用到的 Proteus 这款 EDA 工具软件 它不仅具有其它 EDA 工具软件的仿真功能 还能仿真单片机及