单片机课程设计(电子密码锁)

1、精选优质文档-倾情为你奉上单片机原理与应用技术课程设计报告题目：基于单片机控制的电子密码锁专业班级：_应教112 _姓名：_ _时 间：_ _指导教师：_ _2014年 6 月 20日电子密码锁设计任务书1设计目的与要求（1）状态显示功能：锁定状态时系统用3位数码管显示OFF，用3位数码管显示成功开锁次数；成功开锁时用3位数码显示888，用3位数码管显示成功开锁次数。 （2）密码设定功能：通过一个4×4的矩阵式键盘可以任意设置用户密码（1-16位长度），同时系统掉电后能自动记忆和存储密码在系统中。 （3）报警和加锁功能：密码的输入时间超过12秒或连续3次输入失败，声音报警同时锁定系统

2、，不让再次输入密码。此时只有使用管理员密码方能对系统解锁。（4）扩展功能：增加遥控控制功能。2设计内容 （1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系；（2）确定元器件及元件参数；（3）进行电路模拟仿真；（4）SCH文件生成与打印输出；3编写设计报告 写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。4答辩 在规定时间内，完成叙述并回答问题。基于单片机控制的电子密码锁班级：应教112 姓名：袁文浩摘要: 在日常的生活和工作中, 住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。若使用传统的机械式钥匙开锁，人们常需携带多把钥匙, 使用极不方便, 且钥匙丢失后安全性

3、即大打折扣。在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替了传统的机械式密码锁，电子密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。 本文从经济实用的角度出发，采用台湾宏晶公司的单片机STC89C52作为主控芯片与数据存储器单元，结合外围的矩阵键盘输入、数码管显示、报警、开锁等，用C语言编写的主控芯片控制程序，并用Keil软件进行编译，设计了一款可以多次更改密码，具有报警功能的电子密码控制系统。 这种密码锁的电路设计具有防试探按键输入、智能控制上锁、开锁、报警、修改密码等多种功能。密码长度可变、保密性强、灵活性高、应用日益广泛。关键词：密码锁、STC89C52、Keil、报警、长度

4、可变1 引言电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。它的种类很多，有简易的电路产品，也有基于芯片的性价比较高的产品。现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心，通过编程来实现的。其性能和安全性已大大超过了机械锁。其特点如下：1) 保密性好，编码量多，远远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零。2) 密码可变，用户可以随时更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降。3) 误码输入保护，当输入密码多次错误时，报警系统自动启动。4) 无活动零件，不会磨损，寿命长。5) 使用灵活性好，不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁。2

5、总体设计方案2.1 设计思路本设计采用单片机为主控芯片，结合外围矩阵键盘及显示电路，组成电子密码锁，用户想要打开锁，必先通过提供的键盘输入正确的密码才能将锁打开，密码输入错误有提示，为了提高安全性，当密码输入错误三次或者输入时间超过12秒将报警并锁定键盘禁止再次输入。密码可以有用户自己修改设定，密码长度为1至16位，锁打开后才能修改密码。修改密码之前必须按重置键，修改密码之后必须按确定键，以防止误操作。由于密码长度的不确定性增加的安全系数。为了增强实用性，密码锁还应加入管理员功能，当密码锁键盘被锁定后可由管理员输入密码解锁，然后重新设置密码。2.1.1 具体实施方案本设计可分为单片机主控部分、

6、电源部分、4×4键盘、显示部分、声音报警部分（1） 电源部分采用常见的7.4V锂电池经过降压后接入电路（2） 单片机主控部分采用市场上比较低廉的STC89C52，含有32个I/O口用以支持键盘扫描、数码显示及声音报警电路的工作。（3） 4×4键盘采用常见12×12×9轻触按键组成。（4） 声音报警部分采用5V直流蜂鸣器及PNP三极管S8550构成。2.2 设计方框图数码管显示4×4键盘5V直流电源声音报警STC89C52单片机最小系统图2.1设计方框图3 设计原理分析3.1 电源电路的设计电源部分使用7.4V锂电池通过7805稳压滤波后得到电路

7、图如下：图3.1直流电源的设计3.2 单片机控制电路的设计单片机控制电路主要有外部12MHz无源晶振及复位电路组成的最小系统构成，原理图如下：图3.2单片机最小系统3.3 4×4键盘电路的设计键盘电路由16个12×12×9轻触按键按4行4列组成，原理图如下：图3.3键盘电路的设计3.4数码管显示电路的设计数码管显示电路由1个3位一体数码管，7个470限流电阻和3个510上拉电阻构成，原理图如下：图3.4数码管显示电路的设计3.5 声音报警电路的设计声音报警电路由1个PNP三极管、1个1K限流电阻和1个5V直流蜂鸣器组成，原理图如下：图3.5声音报警电路的设计4 结

8、束语通过这次课程设计，无论从选题到定稿，从理论到实践都使我学到了很多东西，它不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。同时也明白了理论与实践相结合的重要性，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力参考文献1 潘永雄.单片机原理及应用（第二版）.电子工业出版社,20092 高玉芹.单片机原理与应用及C51编程技术.机械工业出版社，20113 杨亭 祁伟.单片机C51程序设计教程与实验.北京航空航天大学出版社，20064 何立民.MSC-51系列单片机应用系统设计

9、.北京航空航天大学出版社，1993附录1：系统仿真图附录2：系统实物图附录3：系统程序#include"reg51.h"/#include"STC89C51RC_EEPROM.h"sbit buzzer=P37;static unsigned char password_bit,key,confirm,cancel,close_wireless,open_wireless, Administrator,reinstall;static unsigned char succesful_count,fault_count,i;static unsigned

10、int time_count;unsigned char out_data=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff;data unsigned char password_string=0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0;data unsigned char password=1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,0,0,0,0,0,0;data unsigned char Administrate_password=8,4,2,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0;/*/void

11、 Delay(int n) char t; while(n-)for(t=0;t<120;t+);/*/void data_init(void)password_bit=0;key=0;confirm=0;cancel=0;close_wireless=0;open_wireless=0; Administrator=0;reinstall=0;/*/void key_decide(void) /按键识别 if(i>15)i=0; P1=0x7f; if(P1=0x77)password_bit=3;Delay(500);password_stringi=password_bit;

12、i+;TR0 = 1;/“3”键 if(P1=0x7b)password_bit=7;Delay(500);password_stringi=password_bit;i+;TR0 = 1;/"7"键 if(P1=0x7d)cancel=1;Delay(500);/“取消”键 if(P1=0x7e)close_wireless=1;Delay(500);/“关闭无线”键 P1=0xbf; if(P1=0xb7)password_bit=2;Delay(500);password_stringi=password_bit;i+;TR0 = 1;/“2”键 if(P1=0xbb

13、)password_bit=6;Delay(500);password_stringi=password_bit;i+;TR0 = 1;/“6”键 if(P1=0xbd)password_bit=9;Delay(500);password_stringi=password_bit;i+;TR0 = 1;/“9”键 if(P1=0xbe)open_wireless=1;Delay(500);/“开启无线”键 P1=0xdf; if(P1=0xd7)password_bit=1;Delay(500);password_stringi=password_bit;i+;TR0 = 1;/“1”键 if

14、(P1=0xdb)password_bit=5;Delay(500);password_stringi=password_bit;i+;TR0 = 1;/“5”键 if(P1=0xdd)password_bit=8;Delay(500);password_stringi=password_bit;i+;TR0 = 1;/“8”键 if(P1=0xde)Administrator=1;Delay(500);/“管理员”键 P1=0xef; if(P1=0xe7)password_bit=0;Delay(500);password_stringi=password_bit;i+;TR0 = 1;/

15、“0”键 if(P1=0xeb)password_bit=4;Delay(500);password_stringi=password_bit;i+;TR0 = 1;/“4”键 if(P1=0xed)confirm=1;Delay(500);TR0 = 0;/“确认”键 if(P1=0xee)reinstall=1;Delay(500);/“重设”键/*/void printf_data(char *printf_dat)/数码显示 P0=printf_dat0; P2=0x01; Delay(2); P2=0x00; P0=printf_dat1; P2=0x02; Delay(2); P2

16、=0x00; P0=printf_dat2; P2=0x04; Delay(2); P2=0x00;/*/void printf_off(void) /显示OFFchar printf_dat3=0xa3,0x8e,0x8e;printf_data(printf_dat);/*/void printf_888(void)/显示888char printf_dat3=0x80,0x80,0x80;printf_data(printf_dat);/*/void printf_0_0(void)/显示0_0char printf_dat3=0x9c,0xf7,0x9c;printf_data(pri

17、ntf_dat);/*/void printf_count(unsigned int d) / 显示计数值unsigned char k;char printf_dat3=0x00,0x00,0x00;k=d/100;if(d<100)k=10;printf_dat0=out_datak;k=d/10%10;if(d<10)k=10;printf_dat1=out_datak;k=d%10;printf_dat2=out_datak;printf_data(printf_dat);/*/void password_string_reset() /输入密码复位 unsigned ch

18、ar k; for(k=0;k<15;k+)password_stringk=0;/*/void password_reset() /原始密码复位 unsigned char k; for(k=0;k<=15;k+)passwordk=0;/*/int password_decide() /密码判断unsigned char k;for(k=0;k<=15;k+)if(password_stringk!=passwordk)return 0;break; return 1;/*/int Administrator_password_decide() /管理员密码判断unsig

19、ned char k;for(k=0;k<=15;k+)if( password_stringk!=Administrate_passwordk)return 0;break; return 1;/*/void password_update(void)/密码更新unsigned char k;for(k=0;k<=15;k+)passwordk=password_stringk; /*/void cancel_decide(void) if(cancel=1) /”取消“键按下 password_string_reset();i=0;time_count=0;cancel=0;r

20、einstall=0;/*/void password_write(void)/char addrH=0x20,addrL=0x00;/char n;/STC89CXX_EEPROM_Erase(0x20);/for(n=0;n<=15;n+)/STC89CXX_EEPROM_Char_Write(addrH,addrL ,passwordn);/addrL=addrL+;/*/void password_read(void)/char addrH=0x20,addrL=0x00;/char n;/for(n=0;n<=15;n+)/passwordn=STC89CXX_EEPRO

21、M_Char_Read(addrH,addrL);/addrL=addrL+;/*/void confirm_decide(void)unsigned int n;if(fault_count<3) /错误次数小于3次if(confirm&&reinstall=0) /"确认"键按下TR0 = 0;/停止计数if(time_count<1200)/时间小于12Sif(password_decide() /密码正确key=1;succesful_count+;password_string_reset();for(n=0;n<100;n+)p

22、rintf_888();else /密码错误key=0;fault_count+;password_string_reset();for(n=0;n<100;n+)printf_off();i=0;time_count=0;confirm=0;/*时间大于12S*/else i=0;key=0;fault_count+;password_string_reset();for(n=0;n<100;n+)printf_off();time_count=0;confirm=0;else buzzer=0; /开启蜂鸣器/*/void reinstall_decide(void)unsig

23、ned int n;if(reinstall&&key)/“重置”键按下TR0 = 0;password_string_reset();i=0;while(key)key_decide();if(confirm=1)password_reset();password_update();key=0;reinstall=0;confirm=0;time_count=0;password_string_reset();i=0;/password_write();for(n=0;n<100;n+)printf_0_0();cancel_decide();/*/void Admin

24、istrator_decide(void)unsigned int n;if(Administrator)/“管理员”键按下TR0 = 0;i=0;password_string_reset();while(1)key_decide();if(confirm=1)if(Administrator_password_decide()password_reset();password_string_reset();for(n=0;n<100;n+)printf_888();buzzer=1;i=0;Administrator=0;confirm=0;fault_count=0;/succesful_count=0;cancel_decide();break;elsei=0;Administrator=0;confirm=0;break;/*/void InitTimer0(void) TMOD = 0x01; TH0 = 0xD