课程设计之电子密码锁

1、【摘要】 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,我们采取的是单片机,它具有超大规模集成电路技术, 有极强的数据处理能力, I/O口多。 以它为核心设计的密码锁, 结构小, 功能强, 现在很多单位甚至家里的各个家用电器,还有保险箱都需要它。【关键字】 AT89C51单片机 I/O口接线 LED 显示(四位静态数码管 复位电路 键盘【正文】课程设计之电子密码锁一、前言一种能防止多次试探密码的基于单片机的密码锁设计方案, 根据基 本要求规划单片机密码锁的硬件电路和软件程序, 同时对单片机的型 号选择、 硬件设计、 软件流程图、 单片机存储单元的分配等都有注释。

2、我们知道现在很多行业都需要密码锁, 电子密码锁的性能和安全性大 大超过了机械锁,为了提高密码的保密性,可以经常更改密码,防止 密码被盗;当密码输入错误多次时,报警系统可自动启动。它们有很多扩展功能:用户可以根据实际情况随意改变密码值或密 码长度,按下“密码修改键”提示用户输入原密码,通过校验后提示 输入新密码, 一次写入 CPU 存储器中, 另一次写入单片机内部 RAM 中,以便机器确认密码的正确性。输入完毕后,按修改确认键,两次 的密码完全一致时, 密码修改完成。 我们这可以在输入的密码与程序 中设定的密码相比,若失误,会有灯亮提示,但三次后都错误,系统 可自动报警。防盗报警功能是利用断线方

3、式报警, 当 CPU 检测不到返回信号时, 系统自动报警单元报警, 正常开启锁时, 系统自动切断报警单元的电源。二、基本功能设计1,实验任务根据设定好的密码, 采用矩阵式按键实现密码的输入功能, 当密码 输入正确之后,锁就打开(即绿灯亮 ,如果输入的三次密码不正确, 就锁定按键 3秒钟,同时报警(即红灯亮 。2,基本设计我们将密码程序存在 EPROM 中,用户通过单片机上 P1.0口上的 按键进行选择。具体操作如下:首先按一下 P1.0口上的按键,然后 再逐渐输入密码,最后按 #号确认即可。设置显示初始符号“” ,为了帮助用户确认是否有键按下,并且 防止密码外泄,在输入显示时,并不是显示用户按

4、下的数字符号,而 是以一个特定的字母符号提醒用户是否有键按下。 有键按下, 就会显 示字符“ F ” ,没有键按下就是初始状态。首先按下 P1.0口上的按键,然后输入密码,正确则绿灯亮,输入 三次都不正确的则红灯亮。3,系统框图三、硬件设计(1硬件工作接线口P0口接数码管,用来显示按键是否按下, P1口接键盘, P1.0外接选 择密码键, P2口按串行方式传送信号给数码管, P2.7口显示电磁锁 开还是闭合状态。把单片机系统区域中的 P0口用导线连接“四路静态数码显示”的任 一端口上,把单片机系统区域中的 P1口上接独立式键盘。(2 LED 显示器结构与原理LED 显示块是由发光显示二极管显示

5、字段的显示器件。在单片机中 我们通常用七段 LED ,这种显示共有共阴极和共阳极两种,本设计 是用共阳极,是 LED 显示块的发光二极管与阳极并接,如图所示 通常的七段显示块中共有 8个发光二极管, 其中 7个发光二极管构成 七笔字形“ 8” ,一个发光二极管构成小数点。七段显示块与单片机接 口非常容易。 只要将一个 8位并行输出与显示块的发光二极管引脚相 连即可。 8位并行输出口输出不同的字节数据即可获得不同的数字或 字符,通常将控制发光二极管的 8位字节数据称为段选码。显示字 符共阳极段选码显示字符共阳极段选码 0 C0H A 88H1 F9H B 7CH2 A4H C C6H3 B0H

6、D A1H4 99H E 86H5 92H F 8EH6 82H7 F8H8 80H9 90H(3复位电路如图所示为 80C51型单片机上电复位电路。 RC 构成微分电路,在接 电瞬间,产生一个微分脉冲,其宽度若大于 2个机器周期, 80C51型单片机将复位, 为保证微分脉冲宽度足够大, 一般取 10F 电容、 8.2K 电阻。 (4按键方式按键方式有独立式和行列式两种, 本设计是采用独立式, 共设置 5个 按键。独立式按键是指直接用 I/O口线构成的单个按键电路。每个独 立按键单独占有一根 I/O口线,每根 I/O口线上的按键工作状态不会 影响其他 I/O口线的工作状态。 若按键 AN1AN

7、5分别代表数码 15, AN0代表 #号。在没有键按下时, P1.0P1.7都是高电平 1,若某个键 被按下,相应的接口线就变为低电平 0。开锁时必须先按 AN1,使从 P1口读入的第一个值与存储单元的设定值相同,再顺序按按钮将密 码输入,才能开锁。(5电路原理图 (6元器件清单元件名称 参数 元件名称参数插座 DIP40 电源 5V 单片机 89C51 电阻晶体振荡 器 12MHZ电解电 容瓷片电容 按钮开 关LED 数码管 HS-5101BS2四、软件设计1,软件结构 2, 源程序PSD EQU 21HORG 0000HAJMP MAINORG 0100HAJMP MAINORG 0100

8、HMAIN: MOV SP,#3FH MOV P0,#0FFH MOV PSD,#02 MAIN1:SETB P3.0 MOV P1,#OBFH KEY: ACALL KSJNZ K1AJMP KEYK1: ACALL DELAY100MS ACALL KSJNZ K2AJMP KEYK2: MOV R3,#0FEH MOV R4,#00 K3: MOV A, R3MOV P2, A MOV A, P0 ANL A, #OFH L0: JB ACC.0,L1 MOV A,#00H AJMP LKL1: JB ACC.1,L2 MOV A, #04H AJMP LKL2: JB ACC.2,L3

9、 MOV A, #08H AJMP LKL3: JB ACC.3,NEXT MOV A, #OCH LK: ADD A,R4 PUSH ACCK4: ACALL KSJNZ K4ACALL KSJNZ K4POP ACCAJMP PRNEXT: INC R4 MOV A, R3 JNB ACC.3,KEY RL A MOV R3, A AJMP K3 PR: CJNE A,PSD,ERR PASS:CLR MOV P3.0 P1,#8CH LCALL DELAY1S LCALL DELAY1S LCALL DELAY1S LJMP MAIN1 ERR: MOV P1,#86H LCALL DE

10、LAY1S LCALL DELAY1S LCALL DELAY1S LJMP MAIN1 KS: MOV MOV NOP MOV A,P0 A, #00H P2,A CPL ANL RET A A,#OFH 六、心得体会 我通过这次课程设计， 可谓是重新将单片机， 计算机控制以及工控机、 PLC 所有相关的知识联系起来，本来有些原理还是懵懂的，但是在找 电子密码锁的基本知识时，我发现只有动手做才会孰能技巧，还有对 材料的整理和理解。 这次设计运用到的知识很多方面， 尤其是单片机， 像 AT89C51，引脚多，硬件内部线路接通，所以用起来很方便，还有 我做的电子密码锁是结合数码管显示和键盘，它们之间的线路连接， 四位一体的显示引脚的功能，当然也要对这些元器件作相应