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1、基于51单片机的密码锁系统设计 题目：密码锁系统设计 一、设计要求： 1该设计的密码锁首先需要有最基本的功能，就是可以显示在用户按下正确并与之相对应的密码时，密码锁级整个系统会做出相应的反应。 2加入了蜂鸣器，如果四位密码说如正确，按确认后，蜂鸣器会响起。 3加入红灯和绿灯，当按键密码说如错误时，红灯亮起，输入正确时，绿灯亮起。 二、主要功能模块: 密码锁控制系统主要功能模块单片机主控电路、单片机辅助控制模块，按键控制电路和数码管显示电路组成。根据具体情况选择辅助单片机的型号，和数码管，开关等硬件设备进行设计。 三、要求完成的主要任务： 1. 根据密码锁的基本功能完成硬件电路的搭建能要求完成提
2、供硬件电路图。 2. 使用C51语言完成软件部分设计，实现密码锁的响应功能。 四、时间安排： 2022.11.112022.11.20 收集资料，确定设计方案 2022.11.202022.11.25 系统设计 2022.11.25 2022.12.7 撰写课程设计论文及提交 指导教师签名：年月日 目录 摘要 (5) ABSTRACT (5) 一、需求分析 (3) 二、方案设计 (5) 三、硬件设计分析 (5) 3.1 单片机89C52 (5) 3.1.1单片机最小系统 (7) 3.2显示模块 (8) 3.2.1 LCD显示屏内容及连接 (8) 3.2.2数码管内容及连接 (9) 3.3 蜂鸣
3、器与LED灯连接 (10) 3.4 按键输入 (11) 四、软件设计分析 (12) 4.1 主程序 (12) 4.2 按键程序 (13) 4.3 按键处理程序 (14) 4.4 LCD显示程序 (15) 4.5数码管显示程序 (16) 五、调试 (17) 5.1使用的平台 (17) 5.2功能的调试 (17) 六、总结 (21) 七、参考文献 (21) 附录 (22) 密码锁设计 摘要 在日常的生活和工作中，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。若使用传统的机械式钥匙开锁,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。随
4、着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。 随着大规模集成电路技术的发展，特别是单片机的问世，出现了带微处理器的智能密码锁，它除具有电子密码锁的功能外，还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性，应用日益广泛。 本设计采用四位密码锁解锁，当输入为正确密码时，次密码锁开锁，当输入为错误密码时，密码锁的绿灯亮起，密码锁蜂鸣器发出警报，并且红灯会亮。 关键字：密码锁，LCD显示屏，矩阵键盘 Password lock d
5、esign ABSTRACT In daily life and work, the residential and departmental security precautions, the units files, financial statements and - some personal data preservation to lock the way to solve.If use traditional mechanical key to unlock, people often need to carry more than one key, use is very in
6、convenient, and the security after the key is lost is greatly compromised.With the continuous development of science and technology, people have higher and higher requirements for safety insurance devices in daily life.In order to meet peoples requirements for the use of locks and increase their sec
7、urity, cryptographic locks with passwords instead of keys emerge at the right moment.Cipher lock has the advantages of high security, low cost, low power consumption and easy operation. With the development of large-scale integrated circuit technology, especially the advent of single-chip microcompu
8、ter, the emergence of intelligent password lock with microprocessor, it has not only the function of electronic password lock, but also introduced intelligent management, expert analysis system and other functions, so that the password lock has a high security, reliability, application is increasing
9、ly widespread. This design USES the four-digit password lock to unlock, when the input is the correct password, the secondary password lock unlock, when the input is the wrong password, the green light of the password lock lights up, the password lock buzzer sends out an alarm, and the red light wil
10、l light. Key words: password lock, LCD screen, matrix keyboard 一、需求分析 机械锁：机械锁只能通过钥匙开启，而且存在容易丢失、忘记携带钥匙的缺点，携带极为不便，给人们生活带了不少烦恼。 此密码锁：密码锁可通过密码开锁，安全性能高，不用担心因钥匙遗失、忘带钥匙带来的烦恼，在错误输入的时候会发出警报，并且红灯亮起，在输入正确密码之前可以任意输入数字。但是由于机械锁技术含量相对低于密码锁，因此在价格上具有绝对优势。密码锁相对要贵一点，但是使用体验更好。 二、方案设计 由于需要分别控制四个数码管的显示，所以小组内一共商讨了三种方案。 I2
11、总线进行通讯，然后再用小单片机控制通过控制数码方案一种就是利用C 管进行显示。 第二种方法就是通过多机通讯的方法，进行多机通讯的方式来和小单片机进行通讯，控制数码管的显示，第三种是通过中断的方法进行控制。 第三种方法就是用四个功能比较少的单片机AT89C1051与STC89C52之间进行外中断的通讯，从而控制数码管的显示，这个实现起来比较容易。 I2总线和多机通讯我们尝试通过以上方法的比较及可实现的情况，因为C 写，最后都没有写出来达到我们理想的效果，所以我们选择了第三种方法。 三、硬件设计分析 3.1 单片机89C52 STC89C52RC作为STC公司的新一代单片机是在8051单片机的基础
12、上发展设计而来的，其不仅具备8051的全部功能，而且在其基础上还进行了完善，与其完全可以做到兼容使用，被广泛的使用在小型化的智能嵌入式设备当中，是一款低功耗、性能高、稳定性好的控制芯片元件。其主要的性能配置包括可以高速读取的512字节的随机存储空间、8K的用于长期存储数据的空间、实现硬件计数和定时功能的定时器/计数器(T0,T1和T2)以及32个用于外围电路扩展的输入输出口，此外还包括多个可以设置优先级的中断源和用于与外部通信和下载程序的串行口。 二、STC89C52主要参数如下： （1）有多个时钟机器周期可供使用者进行选择，内部的代码指令与51单片 机兼容性良好； （2）要求的稳定电压视情况
13、输入，对于标压为5V的单片机可以接受3.3的低电压和5.5的高电压； （3）在0到40MHZ的稳定频率都可以正常的工作。 （4）随机存储空间(RAM)512字节和8K字节可用于内部程序存储的空间(ROM)； （5）具有32个可扩展的串口端子，其中部分的I/O只能作为一般性的输入输出I/O进行使用，少部分的I/O可以作为第二复用功能使用，各类I/O内部有不同的差异，主要表现为P1/P2/P3为非标准I/O，P0为标准的I/O口，在使用上的差别在于前者使用的时候需要外加上拉电阻来实现高低电平的输出。 （6）可以直接使用自身的串口下载程序。 （7）可以利用内部的硬件时钟电路(T0、T1、T2)实现精
14、确的定时； （8）有多个中断源可以实现外部中断监测； （9）可以通过串行口与外界的元件进行通信； （10）ALE/PROG：此功能引脚主要在芯片与外部通信时进行设置使用，当要访问外部的存储内容时，通过输出对应的电平信号用来存储单元定位，实现数据的读取访问。在不进行特殊设置时，ALE端子总是会固定的输出时钟频率为晶振电路振荡频率1/6的脉冲信号，用于完成定时的功能。当不需要时钟定时时，可以通过禁用设置，停止其向外部输出脉冲信号。 （11）/PSEN：主要是用来对片内和片外存储器读取的选择，在系统上电复位时，选择的是片内的存储器，可以通过设置读取外部的存储器。 （12）工作温度范围：-40+85（
15、工业级）/075（商业级）； （13）PDIP封装。 三、STC89C52单片机相关引脚说明：VCC：供电电压；GND：接地； P3.0 RXD （串行输入口）；P3.1 TXD（串行输出口）；P3.2 /INT0（外部中断0）；P3.3 /INT1（外部中断1）；P3.4 T0（记时器0外部输入）；P3.5 T1（记时器1外部输入）；P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）；P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）； RST：复位输入。当复位时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG：当对外部存储器进行访问时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在对FLASH编
16、程这段时间，引脚主要被用在编程脉冲的输入上。/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器； 当/EA端保持高电平时，此间显示为内部程序存储器。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。 单片机引脚图如图3-1所示： 图3-1STC89C52单片机引脚图 3.1.1单片机最小系统 最为单片机的最小需要有时钟电路和复位电路，而对于始终电路来说就是一个晶振连接89c52的XTAL1与XTAL2引脚上，还需要给晶振并连上两个小电容，这两个小电容是帮助晶振起振的。对于复位电路来说，单片机的复位条件就是在RES 引脚上有2个以上周期的高
17、电平即可完成单片机的复位，复位电路包括手动复位和自动复位两部分，。由于此电路图的元件较多，所以在仿真的时候就省去了晶振电路与复位电路。单片机最小系统如下图3.1.1 图3.1.1 3.2显示模块 3.2.1 LCD显示屏内容及连接 一、对于1602的LCD模块的读写设置以及显示方式的控制都是通过相关指令控制相应端子的输出信号电平来完成的。如图3.2.1.1 图3.2.1.1 用法分析：对于LCD的连接D0-07需要连接单片机的一组IO口，所以需要将VSS与VDD接电源;VEE是背光亮度，所以需要将其和一个可以调节电压的滑动变阻器相连接,一以方便调节其的背光亮度;RS为寄存器选择位，在为LCD写指令的时候需要将RS置0，当为LCD写数据的时候需要将RS置1；E引脚为使能信号，在是仿