2022年基于AT89c51单片机控制电子密码锁.docx
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1、精品学习资源基于 AT89c51 单片机掌握电子密码锁目录第 1 章 绪论31.1 课题地介绍 31.2 本课题设计地争论现状 3 第 2 章 密码锁设计方案 4 第 3 章 硬件设计63.1 单片机简介63.2 内部时钟电路103.3 手动复位电路103.4 键盘接口电路方案地确定113.5 数码管数码显示电路方案地确定123.6 CT7447 介绍 143.7 74L138 译码器地运用153.8 密码储备电路方案地确定173.9 电路原理图 18第 4 章 电子密码锁软件设计194.1 程序功能 194.2 程序框图 194.3 系统程序 第 5 章 软、硬件调试31245.1 硬件调试
2、 315.2 软件调试方法31第 6 章 总结与体会 32附录:元器件清单 33参考文献 33基于单片机掌握电子密码锁摘 要依据有关资料介绍,电子密码锁地争论从上世纪30 岁月就开头了,在某些特殊场所就有所应用.争论欢迎下载精品学习资源这种锁地初衷,是提高锁具地安全性,由于电子密码锁地密匙量极大,可以和机械锁协作,防止因钥匙被仿制而显现地问题.在安全性极高地前提下,它地另一个特点 无需钥匙 .密码锁仍有指纹锁、卡片锁、磁卡锁,生物锁等等. 但能谈得上有用一些或者大众化一些地仍是按键式电子密码锁.这是一种操作方式类似于按键电话机地电子锁,通过键盘上地数码按键一次输入依组密码,假如密码与内部已商定
3、地密码相同,就输出一个信号,以驱动电磁铁或小马达将门打开,完成一个开锁过程.本论文从电子密码锁系统地功能,硬件电路设计,软件设计分别论述这一系统.通过使用单片机80C51 作为掌握核心,连接外部储备器 93C46 ,实现密码断电储存,通过七段数码管显示,制作一种密码锁.该锁具有开锁、解密、修改、储存密码、用户密码等基本地密码锁功能,仍具有调电数码提示等功能.关键词:单片机;密码;密码锁第1章 绪论1. 1 课题地介绍密码锁是锁地一种,开启时用地是一系列地数字或符号.密码锁地密码通常都只是排列而非真正地组合.部分密码锁只使用一个转盘,把锁内地数个碟片或凸轮转动;亦有些密码锁是转动一组数个刻有数字
4、地拨轮圈,直接带动锁内部地机械.此单片机设计(密码锁)是一种能防止多次探密码地基于单片机地密码锁设计方案,依据9 条总体地要求,给出了该单片秘密码锁地硬件电路和软件程序,同时给出了单片机型号地挑选,硬件设计,软件流程图,汇编语言源程序等内容.密码锁应用特别广泛,如生活中地密码箱等;到取款机取款时插入卡后要输入个人设定地密码;银行里地密码柜,再比如核武器在发射时也有密码地等等.很多行业地很多地方都需要密码锁,但一般密码锁地密码简洁被多次摸索而破译.我们地设计给出了一种能防止多次摸索密码地密码锁设计方法,利用单片机掌握.由于单片机不但具有体积小,成本低,控 制敏捷,便于产品化等特点,而且单片机具有
5、新地进展,具体主要表达在单片机片内资源越丰富,用它构成地单片机掌握系统地硬件开销就会越少,产品地体积和牢靠性就会越高,无论是现代社会应用比较广泛地 8 位单片机仍是16 位、 32 位地单片机,不仅可以把CPU,RAM,ROM,定时器 /计数器、 I/O 接口和中断系统等电路集成进去,而且片内新增了A/D 和 D/A 转换器、监视定时器、DMA通道和总线接口等都为单片机开创了新地应用天地,所以,使用单片机系统掌握密码锁,体积小,成本低,掌握敏捷,便于产品化,可以防止多次摸索,从而有效地克服了上述缺点.1.2 本设计课题地争论现状随着电子技术地进展单片机功能地增强,显现了带微处理器地智能密码锁,
6、它除了具有电子密码锁地功能外,仍引入了智能化治理、专家分析系统等功能,从而使密码锁具有很高地安全性、牢靠性.目前发达国家已经大规模地应用智能门禁系统,可以通过多种更加安全,更加牢靠地方法来实现大门地治理. 但电子密码锁在我国地应用仍不广泛,主要显现在保险柜、密码箱、高级宾馆等场所,家居用地较少,究其缘由,我认为有以下几点:欢迎下载精品学习资源1、价格缘由 .现在买一把一般地机械锁,价格在几块到几十块左右,而电子密码锁地价格较贵,一般在百元以上,进口地甚至要上千元,买一把这样地锁对很多家庭来说,是很难接受地.2、厂商地推广力度不够.电子密码锁属于较新地高科技产品,很多用户对其并不明白,更不用说拿
7、它与传统地机械锁作比较.而一般地商场也不会经营这种产品,用户即使想买也难以买到.目前我国开发地电子密码锁地技术仍比较落后,开发地密码锁大多采纳分别电子元件或一般数字电路设计生产地,尽管与机械钥匙锁相比有很多优点,但智能化程度低,编码组合仍较少 .采纳单片机制作地电子密码锁,就克服了以上地两大缺陷.其主要特点为 :( 1)保密性好 .由于采纳 6 位密码,随机破码率很低,并且在密码可能泄露地情形下准时更换密码, 防止因人员地更替等特殊情形而使锁地安全性下降.( 2)破解爱护 .连续三次输入错误密码将锁定键盘一段时间.( 3)界面简洁,操作简洁人性化,故障率低,密码输入操作简便.第 2 章 密码锁
8、设计方案2.1 方案确定密码锁有以下几种类型1、多拨式最简洁地密码锁,常见于低安全设定地单车锁,使用多个拨圈 .每个圈地中间有凹位 .锁地中心地一条轴,上有数个凸出地齿,用来卡住拨圈 .当拨圈转到正确地密码组合,锁便可以打开 .这种锁是最简洁打开地 .很多这类锁根本无需知道密码都能开启 .除非它地内部组件造得完善无瑕,否就只要把轴向外拉,其中一个齿便会比其他更为拉紧拨圈 .这时轮动被拉紧地拨圈,直至听到小小地卡声,表示这个齿已进入了正确地凹位 .重覆这步骤,很快便可以把锁打开 .2、单一转盘式用在挂锁或匣万上地密码锁可以是只有一个转盘.转盘推动背後数个平稳碟片或凸轮.习惯上,开启这种锁时先把转
9、盘顺时针转到第一个数字,然後反时针转到其次个数字,如此直至最後一个数字.凸轮上通常有凹位,当转入正确地密码後,各位成始终线,锁便可以打开.这种密码锁较为安全,但亦非全无缺点.例如,部分密码挂锁可以拉紧锁头,然後转动转盘直至不能再动,这样便能把密码找出.亦有些转盘密码锁地数字之间有特定关系,使到密码地组合可能性大为降低.廉价地密码挂锁可以用特殊地衬片打开,而无需使用密码.使用在匣万上地密码锁结构较为严密.有体会地锁匠可以一面旋转转盘,一面使用听筒当心倾听锁内凸轮地声音,判定可能地密码.3、其他设计有些门锁上有一个数字键盘,开启时按序键入一个数字系列.这种锁是使用电子掌握,常见于办工室 内.优点是
10、只要告知员工密码便可,无须复制钥匙.它由单片机系统、矩阵键盘、LED显示器等组成地电子密 码锁 .具有开锁、超次锁定、解密、修改、储存密码、用户密码基本地密码锁地功能,仍具有调电储备、声光提示等功能 .克服了一般锁需要随身携带钥匙且易丢失、保密性差地缺点,在宾馆、办公大楼、 仓库、保险柜和家庭普遍适用. 本设计中采纳地是电子密码锁,基本功能如下:1、电源开头后,显示器显示“ 000000;”2、按 “ #,”清除显示器为 “ 000000;”3、更换密码时,先键入新号码再按“ *,”即可建立新号码;4、键入号码,再按“ D”开门键,如号码与密码相符,就门会打开,否就显示器会清除为 “ 0000
11、00;”5、键盘设计要求欢迎下载精品学习资源123A456B789C*0#D2.2 设计框图基于单片机地电子密码锁主要由单片机最小应用系统电路、键盘接口电路、数码显示电路、密码储备电路、开锁掌握电路组成.各电路有其特有功能,以下将分别论述,系统功能框图如下:欢迎下载精品学习资源时钟电路复位电路显示电路单片密码输入电路机开 锁 电 路欢迎下载精品学习资源第 3 章 硬件设计3.1 单片机简介一、单片机地基础学问目前世界单片机地生产厂商很多,如Intel , Motorola , Philips , NEC , ADM , Zilog 等公司,其主流产品有十几个系列,几百个品种.尽管其个具特色,其
12、称各异,但作为集CPU, RAM , ROM (或 EPROM ), I/O 接口,定时器 /计数器,中断系统为一体地单片机,其原理大同小异.现以 Intel 公司地系列产品为列,说明个系列之间地区分 .Intel 公司从其生产单片机开头,进展到现在,大体上可以分为3 大系列: Mcs 48 系列, Mcs 51 系列, Mcs 96 系列 .二、单片机地结构与进展单片机显现地历史并不长,它地产生与进展和微处理器地产生与进展大体相同.因此,单片机地进展阶段可以分为 4 个阶段 .第 1 阶段,( 1974-1976):单片机初级阶段 .此阶段地单片机采纳双片地势式而且功能比较简洁.此时推出地
13、8 位单片机 F8,只包含了 8 位 CPU,64B RAM ,一个定时 /计数器和两个并行口地3851 芯片才能组成一台完整地运算机.第 2 阶段( 1976-1978):低性能单片机阶段.此阶段地单片机已经成为一台完整地运算机,但内部不够丰富 .以 Intel 公司生产地 MCS-48 为代表,片内集成了8 位 CPU , 8 位定时 /计数器, RAM 和 ROM 等,但无串行口,中断系统也比较简洁,片内RAM 和 ROM 容量较小且寻址范畴不大于4KB. 它把单片机推向市场,促进单片机地变革.第 3 阶段( 1978-1982):高性能单片机阶段 .此阶段地单片机品种多,内部资源丰富,
14、功能强 .以Intel 公司生产地 MCS-51 系列为代表,片内集成了 8 位 CPU,16 位定时 /计数器,串行 I/O 口,多级中断系统, RAM 和 ROM 等,片内 RAM 和 ROM 容量加大,寻址范畴可达 64KB.第 4 阶段( 1982 年-现在): 8 位单片机地巩固进展及 16 位, 32 位单片机推出阶段 .其最大特点是增加了内部资料,实时处理才能更强 .三、单片机地进展趋势1. 单片机地进展趋势是:向高性能化,大容量,微型化,外围电路内装化等方面进展.(1) 采纳双 CPU 结构,以提高处理速度和处理才能.(2) 增加数据总线宽度,以提高数据处理速度和处理才能.(3
15、) 采纳流水结构 .指令以队列形式显现在CPU 中,从而具有很快地运算速度. 4串行总线结构 .2. 储备器地进展(1) 增加储备容量 .片内 RAM 可达 256B. 片内储备器储备容量地增大有利于外围扩展电路地简化,从而提高产品地稳固性,降低产品地成本.欢迎下载精品学习资源(2) 片内 EPROM 开头到 EPROM 平方化 . 3程序保密化 .3. 片内 I/O 口改进一般单片机都有较多地并行口,以满意外围设备,芯片扩展地需要,并配有串行口,以满意多机通信功能地需要.并配有串行口 ,以满意多机通信功能地需要1) 提高并行口地驱动才能.2) 增加 I/O 口地规律掌握功能3) 特殊地串行接
16、口功能,为单片机构成网络系统供应更便于利用地条件四、单片机地特点1、小巧敏捷 ,成本低 ,研发周期短 ,易于产品 ,能利用它便利地组装成各种智能式测控设备及各种智能外表 ,很简洁满意仪器设备即智能化又微型化地需求2、牢靠性高 ,使用地温度范畴宽3、易扩展掌握才能强4、指令系统相对简洁 ,较易把握且指令中有较丰富地规律掌握功能指令,能较便利地直接操作外部I/O设备五、单片机地应用目前单片机地应用已深化到国民经济地各个领域,对各个行业地技术,改造和产品地更新换代起到了重要地推动作用 ,由于单片机地特点打算了单片机地应用领域,:智能器外表 ,机电一体化 ,实时掌握 ,民用电子品等方面单片机在智能仪器
17、外表地应用.单片机广泛地应用于试验室,交通运输工具 ,计量等各种仪器外表中,使仪器外表智能化,提高它们地测量速度和测量精度,加强掌握功能 ,简化仪器外表地硬件结构,便于使用 ,修理和改进 .单片机在该领域地应用,不使传统地仪器外表发生根本性地变革,也给传统地仪器外表行业地改造带 来了曙光和美好地前景.机电一体化是机械工业进展地重要方面.机电一体化产品是集机械技术,微电子技术 ,自动化技术和运算机技术于一体 ,具有智能化特点地机电产品.能发挥它地体积小 ,牢靠性高 ,掌握才能强 ,现场安装敏捷便利特点, 大大提升了机器地功能,提高了机器地精度 ,自动化和智能化水平 .1. 单片机在实时掌握领域地
18、应用单片机也可广泛地应用于各种实时掌握系统中 ,测量和掌握工业上过程掌握中地各种物理参数 ,如转速 , 位移 ,压力 ,流量 ,等,将测量技术 ,自动掌握技术和单片机技术相结合 ,能充分发挥数据处理和实时掌握功能 , 使系统工作于正确状态 ,提高系统地生产效率和产品地质量2. 在军工领域地应用利用牢靠性高 ,适用地温度范畴广 ,能适应各种恶劣地环境地特点 ,单片机可广泛应用于导弹掌握 ,航天飞机巡航系统等领域3. 单片机在分布式多机统中应用分布式多机系统具有功能强 ,牢靠性高地特点4. 在民用电子产品中地应用单片机在民用电子产品中地作用,能明显提高产品地性能价格比,提高产品在市场上地竞争力.单
19、片机广泛地用于各种仪器外表,使仪器外表智能化,并可以提高测量地自动化程度和精度,简化仪器外表地硬件结构,提高其性能价格比单片机掌握系统能够取代以前利用复杂电子线路或数字电路构成地掌握系统,可以软件掌握来实现,并能够实现智能化,现在单片机掌握范畴无所不在,例如通信产品、家用电器、智能仪器外表、过程控制和 专用 控制装 置等等 ,单片 机地应 用领 域越来 越广泛.诚然,单片机地应用意义远不限于它地应用范畴或由此带来地经济效益,更重要地是它已从根本上改欢迎下载精品学习资源变了传统地掌握方法和设计思想.是掌握技术地一次革命,是一座重要地里程碑,本次设计采纳地是8051单片机 .六、单片机芯片地特性及
20、说明1. 主要特性:它与 MCS-51兼容,有4KB 字节可编程闪耀储备器,寿命:1000 写/擦循环,数据保留时间为10 年.全静态工作时在0Hz-24Hz 之间,内部RAM 是 128b*8 位,有 32 可编程地 I/O 线,两个 16位定时器 /计数器, 5 个中断源1234567891011121314151617181920034039383736353433323130292827262524232221P1.0P1.1VCCP0.0P1.2P0.1P1.3P0.2P1.4P0.3P1.5P0.4P1.6 P1.715P0.5 P0.62. 管脚说明: 如下图RST/VPD78P
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