基于51单片机的密码锁设计(1).doc下载

weixin_39821620 2023-03-19 16:00:21
基于单片机的密码锁设计 1 引言 1.1设计目的 随着电子技术的发展,各类电子产品应运而生,电子密码锁就是其中之一。电子密码 锁就是通过键盘输入一组密码完成开锁过程。研究这种锁的初衷,就是为提高锁的安全 性。 目前,国内自行研制开发的电子锁,应用还不广泛。国内的不少企业也引进了世界上 先进的技术,发展前景非常可观。希望通过不断的努力,使电子密码锁在我国也能得到 广泛应用。 1.2设计要求 本次课程设计要求使我们能够掌握并且实际运用课本知识。 通过利用所学的电子技术知识正确分析并设计电路,将适当电路运用到实际电路中,将课 本知识转化为实际能力。 1.3设计方法 系能够从键盘中输入密码,并相应地在显示器上显示 * ;能够判断密码是否正确,正确 则开锁,错误则输出相应信息。 (2)密码由程序直接设定,不可用户自己设定。 (3)具有自动报警功能。密码不正确,相应红灯亮,蜂鸣器发出报警声来提示。 (4)具有手动复位功能。 2设计方案及原理 2.1系统总体设计 根据以上分析,本次电子密码锁设计的主要重点是以下几个部分:4x3矩阵 键盘设计、LCD信息显示和密码的比较和处理。当然,除了这几个部分外还有报警等 功能模块。其中矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。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的密码与自己保存的密码进行对比 ,从而判断密码是否正确,然后控制引脚的高低电平传到开锁电路或者报警电路是报警 。系统整体框图如图1所示。 图1 系统整体框图 2.2本设计硬件资源分配 P3.0~P3.7用于LCD液晶显示作用。 P1.6、P1.7用于蜂鸣器和报警灯的控制。 P1.4用于开锁电路的控制。 P2.0~P2.7用于键盘电路的控制。 P1.0~P1.2用于LCD显示模块的控制端口的控制。 3硬件设计 3.1.1芯片选择 本次设计采用AT89C51贴片芯片,AT89C51是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,通过用Keil软件编写程序,然后装到单片机里面去,然后让它对整个系统进 行信息的处理,如可以让它处理矩阵键盘传过来的信息,并根据编好的程序来确定哪个 按键按下,并处理相应按键对应的功能,然后把相应的信息反应到单片机的各个引脚, 来实现按键实现的现象,如:显示是否开启锁,报警等。AT89C51 提供以下标准功能:4k字节Flash闪速存储器128字节内部RAM,32 个I/O 口线两个16位定时/计数器,一个5向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振 荡器及时钟电路。同时,AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节 电工作模式。空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/计数器,串行通信口及中断系 统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直 到下一个硬件复位。 AT89C51的引脚图如图2所示。 图2 AT89C51 3.1.2 单片机最小系统设计 单片机最小系统就是指能使单片机工作的最少的器件构成的系统。因 为单片机已经包含了数据存储器和程序存储器,所以只要在其外部加上时钟电路和复位 电路就可以构成单片机最小系统。 单片机工作需要晶振给CPU提供频率,时钟电路就是给单片机提供晶振频率的电路。图3 是时钟电路的PROTEUS仿真图。 图3 时钟电路 单片机允许的振荡晶体可在1.2~24MHz之间选择,一般为11.0592MHz,电容C2,C3的 取值对振荡频率输出的稳定性、大小及振荡电路起振速度有一定的影响,可在20~100p F之间选择,典型值位30pF (2)计算机每次开始工作,CPU和系统中的其他部件都必须要有一个确定 的初值,即复位状态。图4是单片机复位电路仿真图。 图4 复位电路 单片机RST引脚是高电平有效。单片机在上电瞬间C1充电,RST引脚端出现正脉冲,只 要RST断保持两个机械周期(大约10ms)以上的高电平,单片机就能复位。在单片机工作 后,如果还想再次复位,只需按下开关,单片机就能重新变成复位状态。当晶体振荡频 率为12MHz时,RC的典型值为C=10μF,R=8.2KΩ。 3.1.3 矩阵键盘设计 一组键或者一个键盘,需要通过接口电路和CPU相连接,CPU可以采用查 询接口或者中断的方式了解有没有键被按下,并检查是哪个键被按下。无论是查询方式 还是中断方式都要用到单片机的I/O口。由于单片机I/O口较少的原因,当系统中需要用 到较多按键时,为了能够更合理更有效地利用单片机的I/O口,一般采用矩阵键盘的方式 来实现多按键的功能。 图5是4x3矩阵键盘在PROTEUS中的电路原理仿真图。 图5 4x3矩阵键盘 矩阵键盘又叫做行列式键盘。行列式键盘的硬件结构比较简单,由行输出口和列输出 口构成行列式键盘,按键设置在行、 , 相关下载链接:https://download.csdn.net/download/qq_43934844/87506421?utm_source=bbsseo
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