电子密码锁的设计.doc

课 程 设 计 说 明 书 题目：基于单片机的密码锁设计 二级学院 年级专业 学 号 学生姓名 指导教师 教师职称 讲师 目 录 目 录 1 第1章 系统整体方案设计 1 1.1 设计目标 1 1.2 主控部分的选择 1 第2章 硬件系统设计 3 2.1 系统芯片介绍 2 2.1.1单片机AT89C51功能介绍 2 2.1.2存储芯片AT24C02介绍 2 2.2 硬件电路设计 2 2.2.1 晶振电路 2 第3章 软件程序设计 4 3.1 主程序流程图 6 3.2 按键软件设计 6 3.2.1 按键功能程序流程图 6 3.3 密码设置软件设计 7 3.3.1 密码设置程序流程图 7 3.4 开锁软件设计 8 3.4.1 开锁程序流程图 8 第 4 章 系统仿真、调试及结论 11 4.1 Proteus软件简介 9 4.2 进入 Proteus ISIS 10 4.3 工作界面 10 4.4 各模块的电路图及说明 12 4.4.1 电子密码锁系统主模块AT89C51单片机 12 4.4.2 电子密码锁系统的键盘模块 12 4.4.3 电子密码锁系统的显示模块 13 4.4.4 电子密码锁系统的晶振复位电路 13 4.4.5电子密码锁系统的掉电存储及报警电路 14 4.4.6程序仿真 14 4.4.7 程序 14 致 谢 21 参考文献 22 第1章 系统整体方案设计 1.1 设计目标 本设计采用AT89C51单片机为主控芯片，结合外围电路矩阵键盘、液晶显示器LCD1602和密码存储AT24C02等部分组成。其中矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。由用户通过连接单片机的矩阵键盘输入密码，后经过单片机对用户输入的密码与自己保存的密码进行对比，从而判断密码是否正确，然后控制引脚的高低电平传到开锁电路或者报警电路控制开锁还是报警，组成的电子密码锁系统，能够实现： （1）、总共可以设置8位密码，每位密码值范围为1-8； （2）、用户可以自行设定和修改密码； （3）、每个密码按键时都有声音提示； （4）、若键入的8位开锁密码不完全正确时，则报警5s； （5）、密码连续错3次要报警1min，期间输入密码无效； （6）、密码输入正确才能开锁，开锁时有1s的提示音； （7）、密码键盘上只允许有8个密码按键。锁内有备用电池，只有内部上 电复位时才能设置或修改密码，因此，仅在门外按键是不能修改或设 置密码的； （8）、密码设定完毕后要有2s的提示音。 系统整体设计框图 1.2 主控部分的选择 选用单片机作为系统的核心部件，实现控制与处理的功能。单片机具有资源丰富、速度快、编程容易等优点。利用单片机内部的随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）及其引脚资源，外接液晶显示（LCD），键盘输入等实现数据的处理传输和显示功能，基本上能实现设计指标。 第2章 硬件系统设计 2.1 系统芯片介绍 2.1.1单片机AT89C51功能介绍 AT89C51是51系列单片机的一个型号，它是Atmel公司生产的。AT89C51是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用STC公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的STC89C52单片机可提供许多较复杂系统控制应用场合。 2.1.2存储芯片AT24C02介绍 AT24C02是美国Atmel公司的低功耗CMOS型E2PROM，内含256×8位存储空间，具有工作电压宽(2.5～5.5 V)、擦写次数多(大于10000次)、写入速度快(小于10 ms)、抗干扰能力强、数据不易丢失、体积小等特点。而且他是采用了I2C总线式进行数据读写的串行器件，占用很少的资源和I/O线，并且支持在线编程，进行数据实时的存取十分方便。AT24C02中带有的片内地址寄存器。每写入或读出一个数据字节后，该地址寄存器自动加1，以实现对下一个存储单元的读写。 2.2 硬件电路设计 本设计主要由单片机、矩阵键盘、液晶显示器和密码存储等部分组成。其中矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。由用户通过连接单片机的矩阵键盘输入密码，后经过单片机对用户输入的密码与自己保存的密码进行对比，从而判断密码是否正确，然后控制引脚的高低电平传到开锁电路或者报警电路控制开锁还是报警。 2.2.1 晶振电路 AT89C51引脚XTAL1和XTAL2与晶体振荡器及电容C2、C1按图所示方式连接。晶振、电容C2