单片机控制密码锁c语言程序毕业论文.doc

单片机控制密码锁c语言程序毕业论文 目 录 1 引言 1 1.1 选题背景 1 1.2 电子密码控制简介 1 1.3 电子密码控制的发展趋势 1 1.4 本设计所要实现的目标 2 2 设计方案的选择 3 2.1 方案一：采用数字电路控制 3 2.2 方案二：采用以单片机为核心的控制方案 3 3 主要元器件介绍及I2C总线说明 4 3.1 主控芯片AT89C51 4 3.1.1 AT89C51性能简介 4 3.1.2 AT89C51引脚功能说明 5 3.1.3 AT89C51芯片内部结构 7 3.2 LCD1602显示器 8 3.2.1 接口信号说明 8 3.2.2 主要技术参数 9 3.2.3 基本操作程序 9 3.3 晶体振荡器 9 3.4 AT24C01串行EEPROM 10 3.5 I2C总线说明 11 4 系统硬件构成 15 4.1 设计原理 15 4.2 电路总图构成 15 4.3 电源输入部分 16 4.4 键盘输入部分 16 4.5 复位部分 17 4.6 晶振部分 18 4.7 显示部分 18 4.8 报警部分 19 5 系统软件设计 20 5.1 主程序流程图 20 5.2 按键功能流程图 21 5.3 密码设置流程图 21 5.4 开锁流程图 22 结 论 24 参考文献 25 致 谢 26 附录一：总原理图 27 附录二: 程序 29 附录三: 翻译 44 引言 选题背景 在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码逐渐代替传统的机械式密码，克服了机械式密码密码量少、安全性能差的缺点，使密码无论在技术上还是在性能上都大大提高一步。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，它除具有电子密码的功能外，还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码具有很高的安全性、可靠性，应用日益广泛。 1) 保密性好，编码量多，远远大于机械控制。随机开锁成功率几乎为零。 2) 密码可变，用户可以随时更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使控制的保密性下降。 3) 误码输入保护，当输入密码多次错误时，报警系统自动启动。 4) 无活动零件，不会磨损，寿命长。 5) 使用灵活性好，不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁。 6) 电子密码控制系统具有操作简单易行，一学即会的特点。 电子密码控制的发展趋势 由于电子器件所限，以前开发的电子密码控制系统，其种类不多，保密性差，最基本的就是只依靠最简单的模拟电子开关来实现的，制作简单但很不安全，后来便是基于EDA来实现的，其电路结构复杂，电子元件繁多，也有使用早先的20引脚的2051系列单片机来实现的，但密码简单，易破解。随着电子元件的进一步发展，电子密码控制系统也出现了很多的种类，功能日益强大，使用更加方便，安全保密性更强，由以前的单密码输入发展到现在的，密码加感应元件，实现了更为真正的电子加密，用户只有密码或电子钥匙中的一样，是打不开锁的，随着电子元件的发展及人们对保密性需求的提高出现了越来越多的电子密码控制系统 。 由于数字、字符、图形图像、人体生物特征和时间等要素均可成为电子信息，组合使用这些信息能够使电子防盗密码控制获得更高的保密性，如防范森严的金库，需要使用复合信息密码的电子防盗密码控制系统。组合使用信息也能够使电子防盗密码控制系统获得无穷扩展的可能。可以看出组合使用电子信息是电子密码控制系统今后发展的趋势 。 本设计所要实现的目标 本设计采用单片机为主控芯片，结合外围电路，组成电子密码控制系统，用户想要打开锁，必先通过提供的键盘输入正确的密码才可以，密码输入错误有提示，为了提高安全性，当密码输入错误三次将报警。密码可以由用户自己修改设定，锁打开后才能修改密码。修改密码之前必须再次输入密码，在输入新密码时候需要二次确认，以防止误操作。 设计方案的选择 方案一：采用数字电路控制 用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路作为密码控制系统的核心控制，共设了9个用户输入键，其中只有4个是有效的密码按键，其它的都是干扰按键，若按下干扰键，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入；如果用户输入密码的时间超过10秒（一般情况下，用户不会超过10秒，若用户觉得不便，还可以修改）电路将报警20秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘2分钟，防止他人的非法操作 。采用数字电路设计方案时设计虽然简单，但控制的准确性和灵活性差。故不采用。 方案二：采用以单片机为核心的控制方案 由于单片机种类繁多，各种型号都有其一定的应用环境，因此在选用时要多加比较，合理选择，以期获得最佳的性价比。一般来说在选取单片机时从下面几个方面考虑：性能、存储器、运行速度、I/O口、定时/计数器、串行接口、模拟电路功能、工作电压、功耗、封装