密碼鎖課程設(shè)計(jì).doc

1單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告密碼鎖專業(yè)班級(jí)姓名學(xué)號(hào)22設(shè)計(jì)時(shí)間指導(dǎo)教師2010年9月18日21設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易密碼鎖，其功能如下：輸入一位密碼，為03之間的數(shù)字，密碼輸入正確顯示字符為姓的第一個(gè)字母約三秒種，并通過二極管發(fā)光將鎖打開，否則顯示字符為名的第一個(gè)字母約三秒鐘，鎖將繼續(xù)保持鎖定狀態(tài)，等待密碼的再次輸入。2擴(kuò)展功能摘要：該電子密碼鎖是一種實(shí)用型的機(jī)、電一體化設(shè)計(jì)，采用單片機(jī)密碼識(shí)別及信號(hào)輸出控制，提高了整體電路的穩(wěn)定性和可靠性，并且簡(jiǎn)化了硬件電路的設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)是基于AT89C51的單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì)，主要是通過芯片的程序內(nèi)容控制電路的工作方式，密碼由1位數(shù)字組成（可由用戶對(duì)程序稍加修改設(shè)置為任意位數(shù)的密碼），數(shù)字均可為15個(gè)數(shù)字中的任意一個(gè)數(shù)，且該設(shè)計(jì)的密碼不易被破解，安全性有了明顯提高關(guān)鍵詞：AT89C51芯片，電子鎖1引言：常生活和現(xiàn)代辦公中，住宅與辦公室的安全防范、單位的文件檔案、財(cái)務(wù)報(bào)表以及一些個(gè)人資料的保存等多以加鎖的辦法來解決，若使用機(jī)械式鑰匙開鎖人們常需攜帶多把鑰匙，使用極不方便，且鑰匙丟失后安全性即大打折扣，為滿足人們對(duì)門鎖的使用要求，增加其安全性，用密碼電子鎖代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械鎖應(yīng)運(yùn)而生，目前使用的密碼鎖種類繁多，各具特色。本文從經(jīng)濟(jì)實(shí)用的角度出發(fā)，采用AT89C51單片機(jī)，研制了一款電子密碼鎖。該密碼鎖設(shè)計(jì)方法合理，簡(jiǎn)單易行，成本低，符合住宅、辦公室用鎖要求，具有一定的推廣價(jià)值。32總體設(shè)計(jì)方案2.1設(shè)計(jì)方案論證共設(shè)了4個(gè)用戶輸入鍵，其中只有1個(gè)是有效的密碼按鍵，其它的都是干擾按鍵。輸入一位密碼，為03之間的數(shù)字，密碼輸入正確顯示字符為的第一個(gè)字母約三秒種，并通過二極管發(fā)光將鎖打開，否則顯示字符為名的第一個(gè)字母約三秒鐘，鎖將繼續(xù)保持鎖定狀態(tài)，等待密碼的再次輸入。當(dāng)電路板連接仿真器和電源后，按下復(fù)位鍵使電路板重新復(fù)位，當(dāng)按下輸入鍵1后，密碼正確時(shí)，八位譯碼器顯示姓的第一個(gè)字母，為“P”，密碼錯(cuò)誤時(shí)，八位譯碼器顯示明的第一個(gè)字母，為“6”。然后一次按下輸入鍵2、3、4直到密碼正確為止。其間密碼正確后，二極管發(fā)光將鎖打開并亮3秒鐘。密碼鎖電路包含：鍵盤輸入、密碼修改、密碼檢測(cè)、開鎖電路、執(zhí)行電路、報(bào)警電路、鍵盤輸入次數(shù)鎖定電路。2.2選定方案總體設(shè)計(jì)框圖2.3方案實(shí)現(xiàn)元件選定元件名稱參數(shù)數(shù)量4插座DIP401晶體振蕩器12MHz1瓷片電容22pF2LED數(shù)碼管HS-5101BS21電源直流+5V1發(fā)光二極管1電阻10k2電解電容22F1按鈕開關(guān)5電阻1k/5104/93系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)原理圖如下圖所示,該電路由AT89C2051做控制元件,P3口為鍵盤口,其中S1S4為鍵盤掃描輸出口,P3.4P3.7為鍵盤掃描輸入口；P1口為信號(hào)輸出口,其中RST輸出開鎖控制信號(hào)去驅(qū)動(dòng)密碼鎖,P3.1P3.7為八位譯碼器引腳，P3.2為發(fā)光二極管端。RST為復(fù)位端，9引腳、30引腳接晶振，P3.0連接發(fā)光二極管與復(fù)位按鍵相連，各元器件參數(shù)如圖所示。該電路鍵盤由5個(gè)按鍵組成,4個(gè)“數(shù)字”鍵,1個(gè)“復(fù)位”鍵；密碼由1位數(shù)字組成（可由用戶對(duì)程序稍加修改設(shè)置為任意位數(shù)的密碼），數(shù)字均可為15個(gè)數(shù)字中的任意一個(gè)數(shù)，這樣組成的密碼不可破譯，特別是當(dāng)別人不知密碼位數(shù)時(shí)更不可破譯。5硬件原理圖6主要硬件原件功能說明DIP40插座一個(gè)，共有40引腳，作用：可以連接偉福仿真器，實(shí)現(xiàn)電路板的調(diào)試功能。12MHz晶體振蕩器一個(gè)，石英晶體振蕩器是利用石英晶體（二氧化硅的結(jié)晶體）的壓電效應(yīng)制成的一種諧振器件，是一種高精度和高穩(wěn)定度的振蕩器，用于頻率發(fā)生器、為數(shù)據(jù)處理設(shè)備產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)和為特定系統(tǒng)提供基準(zhǔn)信號(hào)。22pF瓷片電容2個(gè)，22F電解電容一個(gè)，作用:1，濾波作用，在電源電路中，整流電路將交流變成脈動(dòng)的直流，而在整流電路之后接入一個(gè)較大容量的電解電容，利用其充放電特性，使整流后的脈動(dòng)直流電壓變成相對(duì)比較穩(wěn)定的直流電壓。在實(shí)際中，為了防止電路各部分供電電壓因負(fù)載變化而產(chǎn)生變化，所以在電源的輸出端及負(fù)載的電源輸入端一般接有數(shù)十至數(shù)百微法的電解電容由于大容量的電解電容一般具有一定的電感，對(duì)高頻及脈沖干擾信號(hào)不能有效地濾除，故在其兩端并聯(lián)了一只容量為0.001-0.lpF的電容，以濾除高頻及脈沖干擾耦合作用：在低頻信號(hào)的傳遞與放大過程中，為防止前后兩級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響，常采用電容藕合為了防止信號(hào)中韻低頻分量損失過大，一般總采用容量較大的電解電容。兩種電容的材質(zhì)是不同的。陶瓷電容無極性，電解電容有極性。陶瓷電容的容量一般較小，電解電容的容值可以做得很大。另外兩者的用途也有差別，陶資電容一般用于信號(hào)源濾波，而電解電容一般用于電源部分。LED數(shù)碼管：當(dāng)信號(hào)通過時(shí)，LED導(dǎo)通，并有3秒延遲。數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按能顯示多少個(gè)“8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)7字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到地線GND上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陽極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。發(fā)光二極管：發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)ED。由鎵（Ga