【正文】 用。 2 系統(tǒng)方案設(shè)計 設(shè)計目標(biāo) 本設(shè)計采用 STC89C52 單片機為主控芯片，結(jié)合外圍電路 矩陣鍵盤、液晶顯示器 LCD1602 和密碼存儲 AT24C02 等部分組成。電子密碼鎖是 集計算機技術(shù)、電子技術(shù)、數(shù)字密碼技術(shù)為一體的機電一體化高科技產(chǎn)品，具有安全性高，使用方便等優(yōu)點。但是這些產(chǎn)品的特點是針對特定的指紋和有效卡，只能適用于保密要求的箱、柜、門等。 4) 無活動零件，不會磨損，壽命長。 其特點如下： 1) 保密性好，編碼量多，遠遠大于彈子鎖。 本文從經(jīng)濟實用的角度出發(fā)，設(shè)計采用單片機為主控芯片，結(jié)合外圍電路，組成電子密碼控制系統(tǒng)，密碼鎖共 6 位密碼，每位的取值范圍為 1～ 8，用戶可以自行設(shè)定和修改密碼。 14 開鎖程序流程 12 密碼設(shè)置軟件設(shè)計 11 按鍵功能程序流程圖 10 4 軟件程序設(shè)計 9 開鎖電路 8 顯示電路 6 存儲電路 4 單片機 STC89C52 功能介紹 3 3 硬件系統(tǒng)設(shè)計 2 設(shè)計目標(biāo) 1 2 系統(tǒng)方案設(shè)計 系主任審查意見： 簽字： 年 月 日 4 目錄 1 緒論 若密碼正確，則開門；否則顯示“ 000000” （ 2） 6 位 LED 顯示，可以顯示所輸入的密碼數(shù)字； （ 3）內(nèi)定密碼“ 123456”，具有更改密碼功能。通過該設(shè)計，可以鞏固所學(xué)的單片機理論知識，培養(yǎng)學(xué)生硬件和軟件的設(shè)計能力，從而促進學(xué)生所掌握的理論知識向?qū)嵺`應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。 2．設(shè)計內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計要求等）： 使用單片機設(shè)計一個單片機電子密碼鎖，包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。 3．設(shè)計工作任務(wù)及工作量的要求〔包括課程設(shè)計計算說明書 (論文 )、圖紙、實物樣品等〕： （ 1）查閱相關(guān)文獻資料，了解 電子密碼鎖 的相關(guān)知識； （ 2）確定設(shè)計方案。 4 硬件電路設(shè)計 7 鍵盤輸入電路 8 電源輸入電路 用戶想要打開鎖，必先通過提供的鍵盤輸入正確的密碼才可以，密碼輸入錯誤有提示。隨機開鎖成功率幾乎為零。 5) 使用靈活性好，不像機械鎖必須佩帶鑰匙才能開鎖。而且指紋識識別器在公共場所使用存在容易機械損壞， IC 卡還存在容易丟失、損壞等缺點，再加上其成本較高，一定程度上限制了這類產(chǎn)品的普及和推廣。 2 當(dāng)今 電子密碼鎖 發(fā)展已經(jīng)到了非常高的境界，由于 電子元件 特別是 單片機應(yīng)用 在這幾年得到空前發(fā)展，無論功能性，穩(wěn)定性都比較全面，在保密方面已做到人眼識別， 指紋識別 ，人聲識別基本上電影上有的現(xiàn)實也有。其中矩陣鍵盤用于輸入數(shù)字密碼和進行各種功能的實現(xiàn)。 方案二：采用以單片機為核心的控制方案 選用單片機作為系統(tǒng)的核心部件，實現(xiàn)控制與處理的功能。 密碼輸入方式 采用鍵盤輸入方式， 由各按鍵組成的矩陣鍵盤每條行線和列線都對應(yīng)一條I/O 口線，鍵位設(shè)在行線和列線的交叉點，當(dāng)一個鍵按下就會有某一 條行線與某一條列線接觸，只要確定接觸的是哪兩條線，即哪兩個 I/O 口線，就可以確定哪一個鍵被觸動。當(dāng)某條列線置低時，某條行線也被拉低，則確定這兩條線的交點處的按鈕被按下。 STC89C52 有 40 個引腳， 32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內(nèi)含 2 個外中斷口， 3 個 16 位可編程定時計數(shù)器 ,2 個全雙工串行通信口， 2 個讀寫口線， STC89C52 可以按照常規(guī)方法進行編程 ,但不可以在線編程(S 系列的才支持在線編程 )。 P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78R S T9P 3. 0 (R X D )10P 3. 1 (T X D )11P 3. 2 (IN T 0 )12P 3. 3 (IN T 1 )13P 3. 4 (T 0)14P 3. 5 (T 1)15P 3. 6 (W R )16P 3. 7 (R D )17X T A L 218X T A L 119GND20P 2. 0 (A 8)21P 2. 1 (A 9)22P 2. 2 (A 10 )23P 2. 3 (A 11 )24P 2. 4 (A 12 )25P 2. 5 (A 13 )26P 2. 6 (A 14 )27P 2. 7 (A 15 )28P S E N29A L E / P R O G30E A /V P P31P 0. 7 (A D 7)32P 0. 6 (A D 6)33P 0. 5 (A D 5)34P 0. 4 (A D 4)35P 0. 3 (A D 3)36P 0. 2 (A D 2)37P 0. 1 (A D 1)38P 0. 0 (A D 0)39V C C40 圖 3 1 STC89C52 引腳 分布圖 5 STC89C52 具體介紹如下： ① 主電源引腳（ 2 根） VCC(Pin40)：電源輸入，接＋ 5V 電源 GND(Pin20)：接地線 ② 外接晶振引腳（ 2 根） XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端 XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端 ③ 控制引腳（ 4 根） RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn) 2 個機器周期的高電平將使單片機復(fù)位。其中矩陣鍵盤用于輸入數(shù)字密碼和進行各種功能的實現(xiàn)。 復(fù)位電路 單片機復(fù)位是使 CPU 和系統(tǒng)中的其他功能部件都處在一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作，例如復(fù)位后 PC＝ 0000H，使單片機從第 —個單元取指令。根據(jù)實際情況選擇如圖 34 所示的復(fù)位電 路。當(dāng)電容 C1 放電結(jié)束后， RST 端的電位由 R1 與 R2 分壓比決定。晶振、電容 C2／ C3 及片內(nèi)與非門（作為反饋、放大 元件）構(gòu)成了電容三點式振蕩器，振蕩信號頻率與晶振頻率及電容 C C2 的容量有關(guān)，但主要E1 R1 K1 R2 10K 7 由晶振頻率決定，范圍在 0～ 33MHz 之間，電容 C C3 取值范圍在 5～ 30pF 之間。 AT24C02有一個 16 字節(jié)頁寫緩沖器。任何從總線接收數(shù)據(jù)的器件為接收器。 圖 3 4 掉電存儲電路原理圖 A0 1 A1 2 A2 3 GND 4 VCC 5 WP 6 SCL 7 SDL 8 U3 AT24C02 VCC R20 510 R21 510 VCC 8 圖中 3 腳是三條地址線，用于確定芯片的硬件地址，在 AT89S51 上它們都能接地，第 5 腳和第 8 腳分別為正、負電源。本設(shè)計中使用的這個 4*4 鍵盤不但能完成密碼的輸入還能作特別功能鍵使用，比如清空顯示功能等。只有按下鍵盤上的開啟按鍵后，顯示器才處于開啟狀態(tài)。通過 LCD 顯示屏，可以清楚的判斷出密碼鎖所處的狀態(tài) 。其原理如圖 3－ 11 所示。 按鍵軟件設(shè)計 按鍵功能程序流程圖 如圖 42 為按鍵功能流程圖，在按鍵當(dāng)中，有與輸入、開鎖、清除、設(shè)置、確認的程序相對應(yīng)的按鍵，并按順序與輸入的數(shù)相比較，當(dāng)輸入正確時，進入密碼程序，錯誤時進行清除，輸入兩次新密碼正確時，可進行重新設(shè)