单片机课程设计报告-电子密码锁-2

设计题目电子密码锁成绩课程设计主要内容一.课题概述二.课程设计任务与要求；2.1课程设计任务2.2附加要求2.2.1基本设计要求2.2.2发挥设计要求三.设计方案3.1方案论证3.2设计原理四.硬件系统说明与电路原理图4.1单片机最小系统电路4.2键盘输入电路及数码管LED显示当前键入数字电路4.3声光报警电路4.4LCD显示电路五.软件主要模块流程图及源程序和程序注释5.1系统主程序设计5.2系统主程序的流程图六.课程设计总结参考文献：1.王琼主编.单片机原理及应用（第一版）.合肥：合肥工业大学出版社，20082.王琼主编.单片机原理及应.实验教程（第一版）.合肥：合肥工业大学出版社，20053.薛小铃,刘志群,贾俊荣编著.单片机接口模块应用与开发实例详解.北京.北京航空航天大学出版社,2010.14.徐玮等编.C51单片机高效入门.北京.机械工业出版社,2010指导教师评语建议：从学生的工作态度、工作量、设计（论文）的创造性、学术性、实用性及书面表达能力等方面给出评价。签名：2012年7月1日电子密码锁课题概述在日常生活和工作中，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，且钥匙丢失后安在日常生活和工作中，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即大打折扣。为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的电子密码锁应运而生。电子密码锁运用电子电路控制机械部分，使两者紧密结合，从而避免了因为机械部分被破坏而导致开锁功能失常的问题，而且密码输入错误时还有报警声，大大增加了密码锁的防盗功能。同时因为电子密码锁不需要携带钥匙，弥补了钥匙极易丢失和仿造的缺陷，方便了锁具的使用。电子锁由于具有设计、实现简便、制造成本低廉、使用灵活性好、安全系数高等优点，受到了广大用户的青睐。课程设计任务与要求2.1课程设计任务本课题硬件部分要求在ZY15MCU12BC2实验平台上，设计组成电子密码锁系统，画出系统硬件电路图，设计编写键盘控制、LED显示、声光报警、密码输入和存储子程序供系统主程序调用。在调试程序时，要求整个系统工作正常、显示正确、结果满意，并希望同学能深入思考、精益求精，提出对课题的改进意见。特别是密码存储器和显示部分，密码存储是否考虑采用实验箱的I2C存储器AT24C1024，掌握该芯片的工作原理并完成读、写程序的设计、编写和调试。基于单片机的电子密码锁系统原理框图如下图1-1所示：图1-1基于单片机的电子密码锁系统原理框图电子密码锁运用电子电路控制机械部分，使两者紧密结合，从而避免了因为机械部分被破坏而导致开锁功能失常的问题，而且密码输入错误时还有报警声，大大增加了密码锁的防盗功能。同时因为电子密码锁不需要携带钥匙，弥补了钥匙极易丢失和仿造的缺陷，方便了锁具的使用。电子锁由于具有设计、实现简便、制造成本低廉、使用灵活性好、安全系数高等优点，受到了广大用户的青睐。2.2课程设计要求2.2.1基本设计要求主要分为以下几个部分：(1)用户密码通过键盘输入，密码输入正确后，输出开锁信号控制开锁电路开锁并发出两声短“滴”声提示音，密码正确指示灯绿灯亮，3秒延时后开锁信号与已开锁指示清零。(2)密码输入错误时，发出一声长“滴”声错误指示提示音，密码错误指示灯黄灯亮，3秒延时后密码错误信号与密码错误指示清零；连续三次输入密码错误时，发出长鸣声报警，密码错误报警指示灯红灯闪烁，6秒延时后锁定键盘，此后键盘将无法再次输入密码。(3)用户密码可以通过键盘修改密码。密码修改成功时，密码修改成功指示灯绿灯亮，并发出一声长“滴”声提示音，3秒延时后密码修改成功信号指示清零。(4)系统的工作状态由显示电路提示。2.2.2发挥设计要求(1)显示部分采用LCD显示器代替数码管LED，这样使得显示功能大大增强，不仅可以显示数字、字符，还可以显示汉字，使LCD显示的系统当前操作界面（密码输入、修改密码、开锁、锁键盘等）；(2)数码管LED部分显示当前键入的数字。设计方案3.1方案论证用以AT89C52为可信的单片机控制方案。利用单片机灵活的编程设计和丰富的IO端口及其控制的精确性，不但能实现基本的密码锁功能，还能添加声光提示、LCD显示的功能。其具体原理图如图3-1所示矩形键盘控制矩形键盘控制声光报警电路开锁电路LCD显示系统工作状态LED显示键入数字AT89C51单片机图1-2单片机控制方案3.2设计原理本设计主要由单片机、矩阵键盘、液晶显示屏、数码管和蜂鸣器等部分组成。其中矩阵键盘用于输入数字密码，由用户通过连接单片机的矩阵键盘输入密码后，经过单片机对用户输入密码与自己保存的密码进行比对，从而判断密码是否输入正确，然后控制引脚的高低电平传到相应的电路表示开锁还是报警。电子密码锁电路包含：密码输入、密码修改、开锁示意电路、声光报警电路、LED显示当前键入数字电路及LCD显示电路。特别说明的是：LED显示当前键入数字电路在电子密码锁的应用中看似不合理，但在当前设计环境下，由于键盘输入不稳定，这样可以知晓键盘键入值，方便对电子密码锁测试的掌控。本系统共有两部分构成，即硬件部分和软件部分。由于硬件部分是固定的即ZY15MCU12BC2实验平台，因此这次在课程设计中主要就是根据硬件部分写出对应的软件部分。其设计原理方框图如图3-2所示：输入密码输入密码进行密码比对密码正确路灯亮且两声短“滴”声可以修改密码密码错误出错次数少于三次出错次数达到三次红灯亮且长鸣声报警6秒后锁键盘黄灯亮一声长“滴”声重新输入密码图3-2设计原理方框图硬件系统说明与电路原理图4.1单片机最小系统电路单片机最小系统由8051、74L373和2764组成，如图4-1所示：图4-1单片机最小系统图4.2键盘输入电路及数码管LED显示当前键入数字电路采用的是矩阵式按键键盘，它有行线和列线组成，也称行列式键盘，按键位于行列的交叉点上，电子密码锁有键盘输入，同时用六位LED灯实时动态显示当前输入的数字。其与单片机引脚接法如图3-2所示：图4-2键盘输入电路及数码管LED显示当前键入数字电路4.3声光报警电路声光报警电路由蜂鸣器和3个LED灯组成，单片机引脚P1.1、P1.2、P1.4和P1.5分别控制绿灯、红灯、蜂鸣器和黄灯，如图3-3所示：图4-3蜂鸣器及LED灯电路4.4LCD显示电路LCD显示电路由8255和液晶显示屏12232组成，12232不仅可以显示数字、字符，还可以显示汉字，使得密码锁系统的操作界面更友好和人性化，其与单片机引脚接法如图3-4所示：图4-4点阵式液晶显示屏软件主要模块流程图5.1系统主程序设计MAIN:MOVSP,#60HSETBEX1MOV33H,#01H;写入初始密码 MOV34H,#02H MOV35H,#03H MOV36H,#09H MOV37H,#05H MOV38H,#06HCLRSEC;密码正确输入标志初始化CLRSERR;密码错误输入标志初始化 CLRSECC;密码修改成功标志初始化 CLRSECLOCK;锁键盘标志初始化 LCALLLCDDIMOVR5,#03H;密码错误输入次数 MOVR6,#06H;密码输入位数MOVDPTR,#5FFFHMOVA,#0DCHMOVX@DPTR,ALP:MOVXA,@DPTRJBACC.7,LP;等待清屏结束MOVA,#00HMOVX@DPTR,AMOVA,#34H;时钟编程MOVX@DPTR,ACLRIT1;触发方式设置NOPSETBEANOPMOVR0,#39H;显示缓冲首址送R0MOVR7,#06HLLP:MOV@R0,#00HINCR0DJNZR7,LLPQC10:LCALLDISY;等待中断CJNER6,#0H,N2JNBSEC,N2;判断密码正确输入标志是否为一LCALLCHANGE;SEC=1，转入密码修改程序N2:LJMPQC10(由于源程序过长，具体源程序见DZMMS--20092595.asm)5.2系统主程序的流程图系统主程序的流程图如图5-1所示：提示修改密码提示修改密码提示密码输入错误N开始开中断，扫描键盘输入输入密码还是修改密码？提示输入密码是否输入六位数字？NYY密码输入是否正确？01提示密码输入正确可以修改密码Y错误次数是否达到3次？N提示键盘锁定禁止密码输入密码结束Y是否输入六位数字？N提示密码修改成功课程设计总结短短的一个星期，从开始选题到完成选题，虽然碰到的很多问题让我头痛的问题，但是通过本次课程设计也是我受益匪浅，温习了以前所学过的知识，用理论联系实际并结合单片机原理课程和解决实际问题，巩固、加深和扩展了有关单片机设计方面的知识，尤其重要的是让我明白无论做什么事情都不能自认为简单或是困难,需要去实践以后才会真正理解。比如一开始接到这个选题时，看到所需要的LCD12232显示电路还有每个模块的各种芯片等以前一点没接触过，就觉得根本不可能完成，在这么短的时间内根本不可能完成。但是后来还是静下心来，从最近本的做起，从能实现最基本的功能做起，一点一点完成，在自己的努力下，完成了此次课程设计，到最后看看自己写的源程序代码，一股成就感油然而生。这次的课程设计对我以后的发展与学习来说，都可以看作一笔不小的财富，不仅仅是知识上的收获，精神上的丰收更加重要。他告诉我们困难虽然在那里，但只要