【正文】 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子信息工程系 基于STC89C52的電子密碼鎖電子密碼鎖電路板畢業(yè)論文目 錄1 引 言 12 總體方案設(shè)計(jì) 2 方案論證 2 方案選擇 33 硬件設(shè)計(jì) 4 單片機(jī)部分 4 44行列式鍵盤部分 4 開鎖電路 5 AT24C02密碼儲存電路 5 聲音報(bào)警電路 6 顯示模塊部分 6 6 7 總體設(shè)計(jì) 94 軟件設(shè)計(jì) 11 軟件總框圖設(shè)計(jì) 11 蜂鳴器聲音提示部分 12 液晶顯示部分 12 鍵盤輸入部分 12 程序設(shè)計(jì)內(nèi)容 12 按鍵程序框圖 125 電路板設(shè)計(jì) 14 原理圖的繪制 14 電路板的生成制作 14 14 15 15 156 安裝與調(diào)試 16 系統(tǒng)軟件調(diào)試 16 元器件的檢測 16 系統(tǒng)硬件的安裝與調(diào)試 16設(shè)計(jì)結(jié)論 18總結(jié)與體會 19致 謝 20參考文獻(xiàn) 21附 錄附錄1 電路原理圖附錄2 元件清單附錄3 實(shí)物圖附錄4 程序II宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子信息工程系 基于STC89C52的電子密碼鎖基于STC89C52的電子密碼鎖1 引 言隨著人們生活水平的提高，電子密碼防盜作為防盜衛(wèi)士的作用日趨重要。電子密碼鎖用密碼代替鑰匙，不但省去了佩戴鑰匙的煩惱，也從根本上解決了普通門鎖保密性差的缺點(diǎn)。如果采用6位密碼，則密碼組合可達(dá)到，每增加1位，密碼組合就增加10倍。從而提高了密碼鎖的安全系數(shù)。密碼鎖被廣泛應(yīng)用于生活中。目前市場上普遍所見的電子密碼鎖的密碼很容易被窺探和多次試探，而丟失密碼，使密碼鎖失去其安全性。該電子密碼鎖利用單片機(jī)作為主控核心，單片機(jī)（STC89C52）所具有的特殊功能使得電子密碼鎖的保密性能大大加強(qiáng)，這樣就可以有效的防止多次試探密碼的可能性。隨著單片機(jī)和其它智能芯片的進(jìn)一步開發(fā)防盜鎖將實(shí)現(xiàn)智能化，這將使鎖的安全性能大大提高。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)密碼一次輸入的提示功能，若密碼輸入不正確將發(fā)出“嘀嘀”的報(bào)警聲，引起他人警覺。若密碼輸入正確將在LCD上顯示所有密碼以及彩燈發(fā)光。本系統(tǒng)使用的單片機(jī)所具有強(qiáng)大的功能能夠?qū)崿F(xiàn)智能控制用來完成密碼的輸入、判斷和比較從而執(zhí)行相應(yīng)的開鎖顯示或報(bào)警等功能。2 總體方案設(shè)計(jì) 方案論證方案一：采用數(shù)字電路控制。電路由兩大部分組成：密碼鎖電路和備用電源(UPS)，其中設(shè)置UPS電源是為了防止因?yàn)橥ｋ娫斐傻拿艽a鎖電路失效，使用戶免遭麻煩。密碼鎖電路包含：鍵盤輸入、密碼修改、密碼檢測、開鎖電路、執(zhí)行電路、報(bào)警電路、鍵盤輸入次數(shù)鎖定電路。鍵盤輸入密碼效驗(yàn)開鎖電路執(zhí)行電路限時(shí)報(bào)警報(bào)警次數(shù)檢驗(yàn)鎖定5分鐘市電供電路電子切換開關(guān)蓄電池?cái)嚯姍z測充電電路密碼修改電路電源VCC電源 數(shù)字密碼鎖電路方框圖采用數(shù)字密碼鎖電路的好處就是設(shè)計(jì)簡單。用以74LS112雙JK觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路作為密碼鎖的核心控制，共設(shè)了9個(gè)用戶輸入鍵，其中只有4個(gè)是有效的密碼按鍵，其它的都是干擾按鍵，若按下干擾鍵，鍵盤輸入電路自動清零，原先輸入的密碼無效，需要重新輸入；如果用戶輸入密碼的時(shí)間超過40秒（一般情況下，用戶不會超過40秒，若用戶覺得不便，還可以修改）電路將報(bào)警80秒，若電路連續(xù)報(bào)警三次，電路將鎖定鍵盤5分鐘，防止他人的非法操作。方案二：采用一種是用以STC89C52為核心的單片機(jī)控制方案。利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)和豐富的IO端口，及其控制的準(zhǔn)確性，不但能實(shí)現(xiàn)基本的密碼鎖功能，還能添加調(diào)電存儲、聲光提示甚至添加遙控控制功能。STC89C52單片機(jī)矩陣鍵盤控制輸入錯(cuò)誤提示電路報(bào)警控制電路AT89S ISP控制開鎖控制電路指示電路串口顯示電路 單片機(jī)控制方案 方案選擇通過比較以上兩種方案，方案一的成本高，電路復(fù)雜且使用價(jià)值很低，產(chǎn)品做成功的概率不高，且不易進(jìn)行更新升級而被淘汰。方案二與方案一在成本上相差不大，但在功能及其使用價(jià)值上相差很大，它結(jié)構(gòu)相對簡單易懂，做起相對容易，顯然優(yōu)于方案一。單片機(jī)方案有較大的活動空間，不但能實(shí)現(xiàn)所要求的功能而且能在很大的程度上擴(kuò)展功能，而且還可以方便的對系統(tǒng)進(jìn)行升級，所以采用第二種方案。3 硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)部分主控器件是單片機(jī)，STC89C52是一個(gè)低功耗、高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k字節(jié)的可系統(tǒng)編程的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)8051指令系統(tǒng)及引腳。它集Flash程序存儲器既可在線編程(ISP)也可用傳統(tǒng)方法進(jìn)行編程及通用8位微處理器于單片芯片中。 44行列式鍵盤部分采用的44的矩陣式鍵盤，矩陣式鍵盤是用N條I/O線作為行線，M條I/O線作為列線組成的鍵盤，在行線和列線的每個(gè)交叉點(diǎn)上，設(shè)置一個(gè)按鍵中按鍵的個(gè)數(shù)是MN個(gè)。這種形式的鍵盤結(jié)構(gòu)，能夠有效的提高單片機(jī)系統(tǒng)中I/O的利用率，行列適用于按鍵輸入多的情況。 按鍵電路圖每一條水平（行線）與垂直線（列線）的交叉處不相通，而是通過一個(gè)按鍵來連通，利用這種行列式矩陣結(jié)構(gòu)只需要4條行線和4條列線，即可組成具有44個(gè)按鍵的鍵盤。共計(jì)使用按鍵13個(gè)，用44組成0－9數(shù)字鍵、ENTER、BACK、SET。當(dāng)輸入密碼正確后按下ENTER按鍵，進(jìn)入開鎖狀態(tài)。每一位數(shù)字編碼采用循環(huán)掃描方法，極少出現(xiàn)亂碼現(xiàn)象。 開鎖電路當(dāng)用戶輸入的密碼正確，單片機(jī)輸出開鎖信號，送到繼電器模塊，通過繼電器的通斷來控制電磁鎖的開鎖。 繼電器電路圖 AT24C02密碼儲存電路由于儲存器與單片機(jī)之間的要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)很少，不存在總線的競爭，因此密碼存儲器采用AT24C02，他能在掉電的情況下存儲數(shù)據(jù)。AT24C02是一個(gè)2K位串行CMOS E2PROM,內(nèi)部含有256個(gè)8位字節(jié)。該器件通過IIC總線接口進(jìn)行操作，有一個(gè)專門的寫保護(hù)功能。AT24C02支持總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議IIC，通過器件地址輸入端A0,A1和A2可以實(shí)現(xiàn)將最多8個(gè)AT24C02器件連接到總線上，串行時(shí)鐘輸入管腳SCL用于器件所有數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收的時(shí)鐘，雙向串行數(shù)據(jù)/地址管腳SDA用于器件所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收。： 密碼存儲電路圖 聲音報(bào)警電路聲音報(bào)警電路采用蜂鳴器報(bào)警。用戶輸入密碼錯(cuò)誤，進(jìn)行報(bào)警。報(bào)警是通過單片機(jī)的I/O口輸出脈沖信號經(jīng)三極管放大后，控制蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲。： 蜂鳴器電路圖 顯示模塊部分液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器件，如在計(jì)算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號和圖形。在單片機(jī)的人機(jī)交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、LCD液晶、液晶顯示器。發(fā)光管和LCD液晶比較常用，軟硬件都比較簡單。 在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用晶液顯示器作為輸出器件有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：顯示質(zhì)量高，由于液晶顯示器每一個(gè)點(diǎn)在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光。因此，液晶顯示器畫質(zhì)高且不會閃爍。液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機(jī)系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。體積小、重量輕，液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達(dá)到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。功耗低，主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動IC上，耗電量比其它顯示器要少得多。LCD1602顯示器與單片機(jī)連接簡單易懂。其連接方式十分簡單，只需要10K滑動變阻器，三極管也可用一般電阻代替，基本上可以滿足現(xiàn)在電子設(shè)計(jì)的亮度要求。1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，: 1602引腳表編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源接地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16