单片机课程设计电子密码锁设计模板.doc下载

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1.2设计电子密码锁的意义及相关技术指标 当前虽然许多智能锁（如指纹辨别、人声识别、IC卡识别等）已相继问世，但这类产 品是针对特定指纹、声音或有效卡，只能用于保密要求高且仅供个人使用的箱、柜、房 间等。另外，卡片式的IC卡易丢失和损坏，加上其成本较高，在一定程度上限制了这类 产品的普及和推广。而电子密码锁具有安全性能高、成本低、低功耗、操作简单等优点 ，经济好用，易于推广和普及。 本次单片机课程设计内容为设计一个电子密码锁，技术指标如下：输入正确密码开锁 指示灯亮，否则开锁指示灯灭；应包含0- 9和设置、输入，删除12个键的键盘；输入密码可由数码管显示；连续3次密码输入错误 ，则控制蜂鸣器发声报警。 第2章 总体设计及方案论证 为完成电子密码锁的功能设计，需要通过不同的模块来共同实现。设计思路及总体设 计如图 图2.1 主程序流程图 在电源供电下，单片机通过控制各个模块共同构成一个电子密码锁，3×4键盘作为人 机交互的界面使用，加上复位电路的作用是在程序运行出错或陷入死循环时能从头开始 执行程序。 2.3数码管显示模块 LED显示器有静态显示和动态显示两种显示方式。 2.3.1 LED静态显示方式 所谓静态显示，就是当显示器显示某一字符时，相应段的发光二极管恒定地导通或截 止，并且显示器的各位可同时显示。静态显示时，较小的驱动电流就能得到较高的显示 亮度。静态显示方式的缺点是N位静态显示器要求有N8根的I/O口线，占用I/O口线 资源较多。 2.3.2 LED动态显示方式 所谓动态显示就是一位一位地轮流点亮显示器的各个位（扫描），对于显示器的每一 位而言，每隔一段时间点亮一次。显示器的亮度既与导通电流有关，也与点亮时间和间 隔时间的比例有关。相比于静态显示方式而言，8位LED动态显示电路只需要两个8位I/O 口，充分利用了I/O口资源。 电子密码锁的显示电路设计需要用到8位数码管来显示密码，为节约I/O口资源，显示 电路应采用LED动态显示方式。 2.4电源模块 AT89C51单片机供电电压为+5V，可采用两种供电方式。 2.4.1蓄电池供电 采用+6V蓄电池经电阻分压后直接给单片机供电，电路简单。 2.4.2双路电源供电 220V交流市电经降压，整流，集成稳压芯片稳压为+5V后给直接给单片机供电，当停 电后，采用蓄电池供电。利用一个单反相器实现两种供电电路的自动切换。 本设计为电子密码锁的设计，需要用到UPS（不间断电源），故采用双路电源供电为 宜。 2.5开锁电路模块 输入密码正确时，单片机输出信号作为开关信号，控制电磁铁动作，来完成开锁功能 。输入密码错误时，则不响应。 2.7最优方案 综上，最优方案为选用AT89C51单片机作为主控元件，采用双路电源自动切换供电方 案，数码管显示采用动态显示方式，以矩阵式键盘作为人机交互的界面，加上开锁和报 警电路及相应的软件，构成一个安全可靠的电子密码锁。 第3章 硬件电路设计 3.1输入键盘 图3.1键盘电路 本设计采用矩阵式键盘，连接方式如图3.1所示： 键盘的工作过程：第一步是CPU检测键盘上是否有按键按下，具体方法是：将列线送 入全扫描字，读入行线的状态来判断，即所有的列线置成低电平，然后将行线电平的状 态读入累加器A中，如果有按键按下，总会有一根行线电平被拉至低电平，从而使行输入 状态不全为"1"。第二步是识别哪一个按键按下，如果列输入状态不全为"1"则按下的键 必在此列，而且是该列与"0"电平的交点上的那个键。为求取编码，在逐列扫描时，可用 计数器记录下当前扫描列的列号，检测到第几行有按键按下时，就用该行的首键码加列 号得到当前按键的编码。本设计采用的是查询方式，这种方式是直接在主程序中插入键 盘的子程序，主程序每执行一次则键盘子程序被执行一次，对进行检测一次，如果没有 按键按下，则跳过按键识别，直接执行主程序，如果有按键按下，则通过键盘扫描子程 序识别按键，得到按键的编码，然后根据编码值进行相应的处理，处理完后再回到主程 序执行。 3.2显示数码管 硬件连接电路如图所示： 图3.2显示电路 如图3.1所示为数码管的控制及显示电路，数码管为共阳极数码管，通过段选和位选 实现动态显示方式，即通过软件用分时的方法轮流控制各个显示器的COM端，使各个显示 器轮流点亮。在轮流点亮扫描过程中，每位显示器的点亮时间极为短暂，但由于人的视 觉暂留现象及发光二极管的余晖效应，给人的印象就是一组稳定的显示数据。 3.3开锁电路 图3.3开锁电路 如图3.3所示为开锁控制电路，当输入密码与原设置密码相同时，P3.2引脚输出高电 平，三极管UNLOCK导通，电磁铁动作开锁，同时开锁指示灯亮。输入密码不正确时，电 磁铁不动作，且开锁指示灯灭。 3.5电源电路 图3.5电源电路 采用双路电源自动 , 相关下载链接：https://download.csdn.net/download/qq_43934844/87506357?utm_source=bbsseo