【正文】 單片機課程設(shè)計 名稱： 基于單片機的電子密碼鎖設(shè)計 1 目錄 一、摘要???????????????????????? 2 二、關(guān)鍵詞??????????????????????? 2 三、引言???????????????????????? 2 四、方案與選擇????????????????????? 3 （一）鍵盤的選擇??????????????????????? 3 （二）顯示模塊的選擇????????????????????? 3 五、 主要芯片介紹???????????? ???????? 3 （一） 80C51????????????????????????? 3 (二 )74HC573????????????????????????? 6 六、 系統(tǒng)硬件設(shè)計???????????????????? 6 （一）單片機控制模塊???????????????????? 6 （二）電源模塊??????????????????????? 7 （三）顯示模塊??????????????????????? 7 （四）報警模塊??????????????????????? 8 （五）矩陣鍵盤模塊????????????????????? 8 七、 系統(tǒng)軟件設(shè)計???????????????????? 9 （一）系統(tǒng)框圖及解析???????????????????? 9 （二）主程序流程圖????????????????????? 10 （三）鍵盤控制流程圖???????????????????? 11 （四）數(shù)碼管顯示流程圖??????????????????? 11 八、系統(tǒng)的仿真與調(diào)試?????????????????? 12 九、總結(jié)???????????????????????? 13 參考文獻?????????????????????? 14 附錄???????????????????????? 14 附錄一：元件清單????????????????????? 14 附錄二：電路仿真圖???????????????????? 15 附錄三：電路源程序??????? ????????????? 17 2 一、摘要 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對日常生活中的安全保險器件的要求越來越高。為滿足人們對鎖的使用要求，增加其安全性，用密碼代替鑰匙的密碼鎖應(yīng)運而生。密碼鎖具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等優(yōu)點。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，特別是單片機的問世，出現(xiàn)了帶微處理器的智能密碼鎖，它除具有電子密碼鎖的功能外，還引入了智能化管理、專家分析系統(tǒng)等功能，從而使密碼鎖具有很高的安全性、可靠性，應(yīng)用日益廣泛。 二、關(guān)鍵詞 Proteus,電子密碼鎖，單片機， C51語言，報警， 80C51 三、引言 電子密碼鎖是一種通過 密碼 輸入來控制電路或是芯片工作，從而控制機械開關(guān)的閉合，完成開鎖、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。它的種類很多，有簡易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片的性價比較高的產(chǎn)品?，F(xiàn)在應(yīng)用較廣的電子密碼鎖是以芯片為核心，通過編程來實現(xiàn)的。 本文以 80C51 單片機為核心器件，結(jié)合按鍵電路、 LED數(shù)碼管顯示電路、報警指示電路和開鎖機構(gòu)，利用單片機靈活的編程設(shè)計和豐富的 I/O端 口，及其控制的準(zhǔn)確性通過軟件程序來控制整個系統(tǒng)實現(xiàn)電子密碼鎖的基本功能 ,其主要具有如下功能： ●密碼通過鍵盤輸入，若密碼正確，則將鎖打開 ●密碼輸入錯誤，蜂鳴器將報警提示 ●用戶可以自由設(shè)定密碼 3 四、方案與選擇 （ 1）鍵盤的選擇 方案一：使用獨立式按鍵來控制 使用獨立式按鍵來控制數(shù)碼管的顯示，這樣需要很多的按鍵，每個按鍵實現(xiàn)一個能，易于控制，程序編寫簡單，但是每個按鍵都要接上拉電阻，占用了單片機大量的 I/O 接口資源，要對單片機外擴 I/O 口，并且在電路焊接方面又不方便，還要浪費大量的資源，提高了成本。 方案二：采用矩陣式鍵來控制 把按鍵按行列組成矩陣，在行列交點上都對應(yīng)有一個鍵，這樣使用的按鍵要少，為判定有無鍵被按下以及被按鍵的位置，這種稱為鍵掃描法。這樣雖然提高了編程難度，但是節(jié)約了單片機大量的 I/O 口，免去了上拉電阻為焊接帶來了方便，提高了整塊電路板的美觀度。 （ 2）顯示模塊的選擇 方案一：數(shù)碼管靜態(tài)顯示 采用 LED 數(shù)碼管靜態(tài)顯示方法，電路容易理解，驅(qū)動程序簡單，但需要每個數(shù)碼管都要一塊 74LS47 來驅(qū)動顯示，增高了成本，浪費系統(tǒng)硬件資源，而需要占用單片機多個 I/O 口。 方案二：數(shù)碼管動態(tài)顯 示 采用 LED 數(shù)碼管動態(tài)掃顯示方法，只需一塊數(shù)碼管驅(qū)動器芯片和一塊譯碼器芯片就可以驅(qū)動多個數(shù)碼管，價格便宜，只需要 7 個 I/O 口就可以同時驅(qū)動 6 個數(shù)碼管顯示。硬件利用效率高，驅(qū)動程序容易理解和編程。 (3)系統(tǒng)各模塊的最終方案 結(jié)合整個系統(tǒng)的功能、成本、美觀度等綜合考慮，用 80C51 單片機為主控模塊、用 4 4 鍵盤輸入、用 74HC573 和三極管來驅(qū)動六個數(shù)碼管做顯示模塊、用發(fā)光二極管和蜂鳴器做為報警模塊。 五、主要芯片介紹 （一） 80C51 80C51單片機的 40 只 引腳按功能劃分，可分為以下三類 : 4 ? 電源及晶振引腳 (4只 )—— Vcc、 Vss、 XTAL XTAL2 ? 控制引腳（ 4 只） —— /PSEN、 ALE、 /EA、 RST ? 并行 I/O口引腳（ 32 只） —— 、 、 、 電源及晶振腳 1) Vcc（ 40腳） : 主電源 +5V 2) Vss(20腳 ):接地 3) XTAL1（ 19腳） :接外部晶體的一端。在片內(nèi)它是振蕩電路反相放大器的輸入端。在采用外部時鐘時，對于 HMOS 單片機，該端引腳必須接地；對于CHMOS單片機，此引腳作為驅(qū)動端。 4) XTAL2（ 18腳） : 接外部晶體的另一端。在片內(nèi)它是一個振蕩電路反相放大器的輸出端，振蕩電路的頻率是晶體振蕩頻率。若需采用外部時鐘電路，對于 HMOS 單片機，該引腳輸入外部時鐘脈沖；對于 CHMOS 單片機，此引腳