基于STC89C52單片機的電子密碼鎖畢業(yè)答辯

1、20122012屆本科畢業(yè)答辯屆本科畢業(yè)答辯電子密碼鎖的設計與制作電子密碼鎖的設計與制作姓姓 名：侯燕名：侯燕學學 號：號：08070401070807040107專業(yè)年級：電信工程專業(yè)年級：電信工程20082008級級指導老師：孫曉玲指導老師：孫曉玲電子密碼鎖的設計與制作電子密碼鎖的設計與制作 一一 緒論緒論一一 緒論緒論 隨著人們生活水平的提高和社會科技的進步，傳隨著人們生活水平的提高和社會科技的進步，傳統(tǒng)的機械鎖由于其構造的簡單，被撬的事件屢見統(tǒng)的機械鎖由于其構造的簡單，被撬的事件屢見不鮮，從而大大降低了鎖的安全性，因此如何實不鮮，從而大大降低了鎖的安全性，因此如何實現防盜這一問題也變的

2、尤其的突出，而電子密碼現防盜這一問題也變的尤其的突出，而電子密碼鎖用密碼代替鑰匙，不但省去了佩戴鑰匙的煩惱，鎖用密碼代替鑰匙，不但省去了佩戴鑰匙的煩惱，也從根本上解決了普通門鎖保密性差的缺點，使也從根本上解決了普通門鎖保密性差的缺點，使不法之徒無從下手，人們也就能對自身財產安全不法之徒無從下手，人們也就能對自身財產安全有了更多的保障。因此研究它具有重大的現實意有了更多的保障。因此研究它具有重大的現實意義。義。研究背景及意義研究背景及意義采用單片機控制的采用單片機控制的 以以STC單片機單片機 為為設計的核心元件，設計的核心元件，利用其靈活的編利用其靈活的編程設計和豐富的程設計和豐富的IO端口，

3、及其控端口，及其控制的準確性，實制的準確性，實現基本的密碼鎖現基本的密碼鎖功能。其框圖如功能。其框圖如圖所示。圖所示。三三 電子密碼鎖的硬件設計電子密碼鎖的硬件設計 本設計主要由本設計主要由中央控制模塊、中央控制模塊、鍵盤輸入模塊、鍵盤輸入模塊、液晶顯示模塊、液晶顯示模塊、開鎖電路模塊、開鎖電路模塊、蜂鳴器報警模蜂鳴器報警模塊五大模塊組塊五大模塊組成。其硬件框成。其硬件框圖如圖所示。圖如圖所示。3.1 3.1 矩陣鍵盤電路矩陣鍵盤電路 矩陣鍵盤是用矩陣鍵盤是用4條條I/O線作為行線，線作為行線，4條條I/O線作為線作為列線，在行線和列線的每一個交叉點上設置一個列線，在行線和列線的每一個交叉點上

4、設置一個按鍵。其中按鍵。其中1-10是數字鍵是數字鍵0-9,11為確認鍵，為確認鍵，12是是退格鍵退格鍵 ，13是全部刪除鍵，是全部刪除鍵，14修改密碼鍵，其修改密碼鍵，其連接電路如下圖所示。連接電路如下圖所示。3.2 LCD3.2 LCD液晶顯示模塊液晶顯示模塊 顯示模塊主要由顯示模塊主要由LCD1602LCD1602顯示屏顯示屏組成，他顯示的組成，他顯示的是鍵盤輸入的碼是鍵盤輸入的碼以及密碼正確與以及密碼正確與錯誤的提示。出錯誤的提示。出于安全性的考慮，于安全性的考慮，顯示的密碼是由顯示的密碼是由* *號代替，為暗號代替，為暗密。連接電路如密。連接電路如圖所示。圖所示。3.3 3.3 開鎖

5、模塊的設計開鎖模塊的設計 開鎖電路的驅動原本是利用電磁鎖吸合原理來進開鎖電路的驅動原本是利用電磁鎖吸合原理來進行開鎖的。本設計為節(jié)約資源，通過行開鎖的。本設計為節(jié)約資源，通過P3.0P3.0接一個接一個發(fā)光二極管來代替電磁閥線圈，當發(fā)光二級管亮發(fā)光二極管來代替電磁閥線圈，當發(fā)光二級管亮則表示密碼正確門開，反之二極管不亮則表示輸則表示密碼正確門開，反之二極管不亮則表示輸入的密碼不正確。入的密碼不正確。開鎖電路如下圖所示。開鎖電路如下圖所示。3.4 報警模塊報警模塊 報警模塊主要由蜂鳴器和單片機組成。當報警模塊主要由蜂鳴器和單片機組成。當P3.2P3.2口口輸出為高電平時，蜂鳴器發(fā)聲，當輸出為高電

6、平時，蜂鳴器發(fā)聲，當P3.2P3.2口輸出為口輸出為低電平時，蜂鳴器不發(fā)聲，電路如圖所示。低電平時，蜂鳴器不發(fā)聲，電路如圖所示。四四 在進行電子密碼鎖的軟件設計時，整個過程可分在進行電子密碼鎖的軟件設計時，整個過程可分為四個模塊，每一模塊為一個子程序，分別為液為四個模塊，每一模塊為一個子程序，分別為液晶顯示子程序、修改密碼子程序、密碼輸入子程晶顯示子程序、修改密碼子程序、密碼輸入子程序、報警和開鎖子程序。主程序通過調用各個子序、報警和開鎖子程序。主程序通過調用各個子程序來實現密碼鎖的功能。程序來實現密碼鎖的功能。4.1 4.1 鍵盤模塊流程圖鍵盤模塊流程圖 鍵盤模塊主要包含鍵盤掃描、延時去抖、

7、確定鍵鍵盤模塊主要包含鍵盤掃描、延時去抖、確定鍵值以及返回鍵值四個過程。鍵盤掃描是循環(huán)掃描值以及返回鍵值四個過程。鍵盤掃描是循環(huán)掃描有無按鍵按下，如果無按鍵按下就繼續(xù)掃描，如有無按鍵按下，如果無按鍵按下就繼續(xù)掃描，如果有按鍵按下就進入延時去抖。去抖之后就是確果有按鍵按下就進入延時去抖。去抖之后就是確定按鍵是在哪行和哪列，找到按鍵后，就是確定定按鍵是在哪行和哪列，找到按鍵后，就是確定鍵值并返回按鍵值，每一次掃描到有鍵按下后，鍵值并返回按鍵值，每一次掃描到有鍵按下后，最后都要有釋放閉合按鍵的步驟。流程圖如圖所最后都要有釋放閉合按鍵的步驟。流程圖如圖所示。示。4.4 4.4 修改密碼流程圖修改密碼流

8、程圖 修改密碼模塊主要修改密碼模塊主要是在輸入密碼正確是在輸入密碼正確后，按下后，按下1414鍵（修鍵（修改密碼鍵）進入修改密碼鍵）進入修改密碼界面，其流改密碼界面，其流程分為四個步驟，程分為四個步驟，分別為按下分別為按下1414鍵并鍵并啟動定時、輸入修啟動定時、輸入修改的密碼、按下確改的密碼、按下確認鍵認鍵1111鍵、鍵、LCDLCD的顯的顯示。示。 4.5 開鎖和報警模塊流程圖開鎖和報警模塊流程圖 開鎖和報警模塊開鎖和報警模塊主要實現密碼比主要實現密碼比較，如果正確就較，如果正確就開鎖，如果錯誤開鎖，如果錯誤的話就進行計數，的話就進行計數，當輸入密碼的錯當輸入密碼的錯誤次數達到誤次數達到3

9、 3次次就進入報警模式。就進入報警模式。其流程圖如圖所其流程圖如圖所示。示。五五 系統(tǒng)調試及分析系統(tǒng)調試及分析 5.1 5.1 硬件調試硬件調試 硬件調試首先檢查是否出現虛焊、漏焊、線路短硬件調試首先檢查是否出現虛焊、漏焊、線路短接、元器件引腳焊接錯誤等問題，然后檢查電路接、元器件引腳焊接錯誤等問題，然后檢查電路中某些元器件是否起作用，最后檢查所有電源線中某些元器件是否起作用，最后檢查所有電源線和地線是否都接上。和地線是否都接上。 檢測單片機是否工作可通過觀察示波器顯示的波檢測單片機是否工作可通過觀察示波器顯示的波形是否衰減，或者利用萬用表測一下形是否衰減，或者利用萬用表測一下1818，191

10、9腳的腳的電壓，有電壓，有2-3V2-3V就說明起振了。就說明起振了。5.25.2軟件調試及功能分析軟件調試及功能分析 當進入輸入密碼階段時，依次按下密碼后再按下當進入輸入密碼階段時，依次按下密碼后再按下確定鍵確定鍵1111鍵后，顯示屏上顯示正確且二極管燈亮，鍵后，顯示屏上顯示正確且二極管燈亮，如圖所示。如圖所示。 密碼錯誤時，二極管不亮且顯示屏上顯示密碼錯誤時，二極管不亮且顯示屏上顯示ErrorError，如圖所示。如圖所示。5.3 5.3 系統(tǒng)調試及結果系統(tǒng)調試及結果 系統(tǒng)調試即是將源程序在系統(tǒng)調試即是將源程序在KEILKEIL里運行產生的可執(zhí)里運行產生的可執(zhí)行文件行文件HEXHEX寫入到

11、單片機中，然后通電初始化，檢寫入到單片機中，然后通電初始化，檢查是否能實現密碼鎖的功能。其結果分析如下所查是否能實現密碼鎖的功能。其結果分析如下所示：示：單片機寫入程序后并通電初始化后，單片機寫入程序后并通電初始化后，LCDLCD顯示顯示屏顯示如圖所示。屏顯示如圖所示。 當通過矩陣鍵盤輸入密碼且密碼錯誤后，當通過矩陣鍵盤輸入密碼且密碼錯誤后，LCDLCD顯示顯示errorerror以及錯誤次數，如圖所示。以及錯誤次數，如圖所示。 當用戶需要修改密碼時，按下當用戶需要修改密碼時，按下1414鍵即可進入修改鍵即可進入修改密碼界面，密碼界面，LCDLCD顯示屏顯示顯示屏顯示new-passwordn

12、ew-password，如圖所，如圖所示。示。6結論及展望結論及展望 6.1結論結論 本次設計最終的結果如下：本次設計最終的結果如下： 電子密碼鎖通過鍵盤能成功進行輸入密碼；電子密碼鎖通過鍵盤能成功進行輸入密碼； LCDLCD液晶顯示屏上能顯示輸入的密碼；液晶顯示屏上能顯示輸入的密碼； 能在密碼輸入正確后開門；能在密碼輸入正確后開門； 能在密碼輸入錯誤次數達到三次后進行報警；能在密碼輸入錯誤次數達到三次后進行報警； 能在開門后通過一按鍵對原有密碼進行更改；能在開門后通過一按鍵對原有密碼進行更改； 能用能用* *代替顯示輸入的密碼數字，隱藏了密碼，代替顯示輸入的密碼數字，隱藏了密碼，實現密碼保護

13、。實現密碼保護。6.2 展望展望 電子鎖是信息化時代發(fā)展的產物，應時而生，隨電子鎖是信息化時代發(fā)展的產物，應時而生，隨著科技的不斷發(fā)展，將來的電子鎖一定更加完美，著科技的不斷發(fā)展，將來的電子鎖一定更加完美，更加人性化，更加便宜，更加安全。本次設計中更加人性化，更加便宜，更加安全。本次設計中還有待完善的地方還很多，最需要改進的地方還還有待完善的地方還很多，最需要改進的地方還是安全防護。是安全防護。 七七 謝辭謝辭 在硬件調試和軟件調試的過程中，我遇到了相當在硬件調試和軟件調試的過程中，我遇到了相當多的困難，而幫助我解決困難的同學是我必須要多的困難，而幫助我解決困難的同學是我必須要要感謝的。要感謝的。論文的不斷修改中孫老師總是認真仔論文的不斷修改中孫老師總是認真仔細的幫助我檢查并修改論文，使我的論文不斷完細的幫助我檢查并修改論文，使我的論文不斷完善。再次對您