【正文】 盒，更具有多元化將會(huì)是電子保險(xiǎn)盒今后發(fā)展的趨勢。 B 文獻(xiàn)查 閱指引 ： [1] 陳明熒：單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教材 [M]，北京清華大學(xué)出版社， : 178191. [2] 王嘯東，王春燕 .基于單片機(jī)智能電子琴的設(shè)計(jì) [J].信息技術(shù)教學(xué)與研究， 2020.(74): 128. [3] ， microputer interfaces and application ofPrinciples. 1996:5370. [4] Eugene, , Evgeniy , Alexander , Gennadiy Electronic Scales[J].Electron Devices and : 199201. [5] 郭天祥 . 新概念 51 單片 C 語言教程 — 入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2020: 202213. [6] 王為青 程國鋼 .單片機(jī) Keil Cx51 應(yīng)用開發(fā)技術(shù) [J].人民郵電出版社 ,： 116121. [7] 先鋒工作室編著 . 單片機(jī)程序設(shè)計(jì)實(shí)例 [M]. 北京 : 清華大學(xué)出版社， 2020： 147153. [8] 龔妮麗 .音樂美學(xué)論綱 [J]，中國社會(huì)科學(xué)出版社， ： 2632. [9] 鮑祖尚 , 劉凱，譚永宏 .單片機(jī)原理與開發(fā)技術(shù) [M].長沙：國防科技大學(xué)出版社 , 2020：125136. [10] 許超 , 吳新杰 , 張丹 . 基于 Proteus和 Keil的單片機(jī)課程教學(xué)改革 [J].遼寧：遼寧大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版 ), 2020: 7986. 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度安排： 2020 年 11 月：選定題目，確定總體設(shè)計(jì)思路 2020 年 12 月：論文開題 2020 年 2 月：進(jìn)行模塊分析，動(dòng)手設(shè)計(jì)電子電路 2020 年 3 月：進(jìn)行軟件仿真，完善電路設(shè)計(jì)功能 2020 年 4 月上旬：動(dòng)筆撰寫論文初稿。 本科學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題 目 (中 文 ): 基于 AT89C51的智能音樂保險(xiǎn)盒設(shè)計(jì) (英 文 ): The Design of Intelligent Music Insurance Box based on AT89C51 姓 名 學(xué) 號(hào) 院 （系） 電子工程系 專業(yè)、年級(jí) 電子信息工程 級(jí) 指 導(dǎo) 教 師 湖南科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠信聲明 本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），是本人在指導(dǎo)老師的指 導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭議，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 年 月 日 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書 課題名稱： 基于 AT89C51 的智能音樂保險(xiǎn)盒設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 系 別： 電子工程系 專 業(yè)： 電子信息工程 指導(dǎo)教師： 2 A 湖南科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書 主題詞、關(guān)鍵詞： AT89C51 保險(xiǎn)盒 音樂 按鍵掃描 密碼 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）內(nèi)容要求： （ 1）介紹 電子保險(xiǎn)盒的背景和市場狀況 ； （ 2） 介紹音樂保險(xiǎn)盒實(shí)現(xiàn)原理、結(jié)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)方法； （ 3）分析按鍵掃描方法 ，重點(diǎn)掌握矩陣按鍵掃描方式； （ 4）構(gòu)建 密碼實(shí)現(xiàn)思路，實(shí)現(xiàn)密碼輸入、密碼保存等相關(guān)功能； （ 5）掌握音樂實(shí)現(xiàn)原理， 實(shí)現(xiàn)音樂播放功能，并用 Proteus 對設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真 ； （ 6）對 設(shè)計(jì)情況進(jìn)行分析總結(jié)。相比傳統(tǒng)的鎖具，具有安全性高，性能穩(wěn)定，方便等優(yōu)勢，因此具有較大的市場需求。目前，在西方發(fā)達(dá)國家，電子保險(xiǎn)盒技術(shù)相對先進(jìn)，種類齊全，電子密碼鎖已被廣泛應(yīng)用于智能門禁系統(tǒng)中，通過多種更加安全，更加可靠的技術(shù)實(shí)現(xiàn)大門的管理。主要研究內(nèi)容如下： 1) 介紹按鍵掃描原理； 2) 實(shí)現(xiàn)密碼輸入、密碼修改等功能； 3) 介紹基本的樂理知識(shí)，實(shí)現(xiàn)音樂播放功能； 4) 理解 AT89C51芯片 I/O端口的輸入輸出能力； 5) 掌握 KEIL C軟件的使用； 6) 實(shí)現(xiàn) protus軟件對本設(shè)計(jì)的仿真功能。 ，及時(shí)與指導(dǎo)老師交流，聽取老師的建議。 3. 與指導(dǎo)老師和同學(xué)交流、探討，接受其指導(dǎo)和建議 ,形成自己的思路 。利用大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)便可順利完成大部分設(shè)計(jì)要求。 3．李榮老師問：為什么選擇智能音樂 保險(xiǎn)盒這個(gè)設(shè)計(jì)？ 答：首先是對所學(xué)單片機(jī)知識(shí)的鞏固；其次是以前對密碼和音樂的接觸比較少，運(yùn)用此次設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)并熟悉這方面的知識(shí)；再次是我們在生活中與音樂和密碼接觸的多，在生活中起到重要的作用。以求論文內(nèi)容規(guī)范，自然。 學(xué) 生 簽 名： 2020 年 1 月 10 日 指導(dǎo)教師簽名： 2020 年 1 月 10 日 指導(dǎo)內(nèi)容 記錄 (二 ) 根據(jù)老師指導(dǎo)，確定該設(shè)計(jì)的思路，以及打算怎么實(shí)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)。并交由老師查看。 學(xué) 生 簽 名： 2020 年 4 月 10 日 指導(dǎo)教師簽名： 2020 年 4 月 10 日 指導(dǎo)內(nèi)容 記錄 ( 八 ) 老師建議著手做好論文 PPT文件，然后交由老師查看，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。 據(jù)以上特點(diǎn)，本文以 AT89C51 為主控芯片，設(shè)計(jì)出一種新型、怡樂性強(qiáng)的、有音樂元素的保險(xiǎn)盒，即智能音樂保險(xiǎn)盒。該系統(tǒng)構(gòu)成的保險(xiǎn)盒具有體積小，功耗低，占用硬件資源少、可操作性的特點(diǎn)，可以作為怡樂性禮物和孩童玩具，但更重要的功能，可以用于安防系統(tǒng)中， 住宅與部門的安全防范、單位的文件檔案、以及個(gè)人資料的 保存通常用到電子保險(xiǎn)盒。 10 選題恰當(dāng) 題目規(guī)模適當(dāng)，難易度適中；有一定的科學(xué)性。 5 研究方法和手段的運(yùn)用能力 能運(yùn)用本學(xué)科常規(guī)研究方法及相關(guān)研 究手段（如計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備等）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐并加工處理、總結(jié)信息。 15 寫作規(guī)范 符合學(xué)術(shù)論文的基本要求。 K 評(píng)閱教師評(píng)定成績 評(píng)審基元 評(píng)審要素 評(píng)審內(nèi)涵 滿分 評(píng)閱教師 實(shí)評(píng)分 選題質(zhì)量25% 目的明確 符合要求 選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，達(dá)到畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）綜合訓(xùn)練的目的。 10 綜合運(yùn)用 知識(shí)能力 能運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)闡述問題；能對查閱的資料進(jìn)行整理和運(yùn)用；能對其科學(xué)論點(diǎn)進(jìn)行論證。 5 論文質(zhì)量35% 文題相符 較好地完成論文選題的目的要求。 10 論文篇幅 10000 字左右。通過自己思路，先是用KEIL 軟件完成程序編寫、編譯，然后通過 Protus 完成仿真功能。 2. 唐云老師問：在該設(shè)計(jì)中你是怎樣實(shí)現(xiàn)音樂播放功能的 ? 答：音樂主要包括音調(diào)和節(jié)拍兩大因素。 3. 梁曉琳老師問：該設(shè)計(jì)還可以增加哪些功能，擴(kuò)展空間如何 ? 答：一直以來，電子密碼保險(xiǎn)盒是安全防盜中不可缺少的電子儀器，對它的研究具有重要意義。 據(jù)以上特點(diǎn)，本人以 AT89C51為核心，設(shè)計(jì)出一種新型、怡樂性強(qiáng)的、有音樂元素的保險(xiǎn)盒，即智能音樂保險(xiǎn)盒。密碼正確后，可以進(jìn)行密碼修改，也可以取消錯(cuò)誤操作。因此，單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用已成為高科技和工程領(lǐng)域的一項(xiàng)重大課題。針對這些鎖具給人們帶來的不便若使用機(jī)械式鑰匙開鎖，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類的保險(xiǎn)盒應(yīng)運(yùn)而生。由于數(shù)字、字符、圖形圖像、人體 生征和時(shí)間等要素均可成為鑰匙的電子信息，組合使用這些信息能夠使電子保險(xiǎn)盒獲得高度的保密性，如防范森嚴(yán)的金庫，需要使用復(fù)合信息密碼的電子防盜鎖，這樣對盜賊而言是“道高一尺、魔高一丈”。還有在取款機(jī)取錢時(shí)，取款機(jī)會(huì)通過聲音和密碼相互提示操作員，因此 它既有很高的安全性?？傊?，智能音樂保險(xiǎn)盒與我們生活息息相關(guān)，給我們帶來了怡樂，節(jié)約了成本，也為安 防系統(tǒng)提供了重要保障。 這種鎖是通過鍵盤輸入一組密碼完成開鎖過程。電子鎖的種類繁多，例如數(shù)碼鎖，指紋鎖，磁卡鎖， IC 卡鎖，生物鎖等。在我國電子鎖整體水平尚處于國際上 70 年代左右，電子密碼鎖的成本還很高，市場上仍以按鍵電子鎖為主，按鍵式和卡片鑰匙式電子鎖已引進(jìn)國際先進(jìn)水平，現(xiàn)國內(nèi)有幾個(gè)廠生產(chǎn)供應(yīng)市場。由于它本身具有怡樂功能，在禮物和玩具方面，生活中在 這方面也應(yīng)用了很多。 主要研究內(nèi)容 ： （ 1）學(xué)習(xí)加密 /解密基本原理，深刻理解矩陣式按鍵掃描方法； 3 （ 2）加深學(xué)習(xí) AT89C51 系列單片機(jī)的基本理論，了解單片機(jī)接口與外部電路的連接； （ 3）鞏固單片機(jī)定時(shí) /計(jì)數(shù)器的應(yīng)用，掌握中斷方式的運(yùn)用； （ 4）了解音樂發(fā)聲原理，實(shí)現(xiàn)揚(yáng)聲器在單片機(jī)上的運(yùn)用。 第二部分是論文的主體，介紹了系統(tǒng)的電子電路設(shè)計(jì)的硬件部分。 4 1 智能音樂保險(xiǎn)盒的基本原理及總體思路 什么是智能音樂保險(xiǎn)盒，首先從標(biāo)題來看，它有保險(xiǎn)的功能，保護(hù)重要文件的功能，同時(shí)它含有音樂成分。音頻的范圍為20Hz200KHz 之間，一般音響電路是以正弦波信號(hào)驅(qū)動(dòng)喇叭，產(chǎn)生悅耳的音樂；在數(shù)字電路里，則一般以脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)喇叭以產(chǎn)生聲音 [2]。 基于以上因素本設(shè)計(jì)選 用單片機(jī) AT89S52 作為本設(shè)計(jì)的核心元件，利用該單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)和豐富的 I/O 端口，及其控制的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)基本的智能音樂保險(xiǎn)盒的功能。 10個(gè)數(shù)字需要 1 個(gè)不同的按鍵，故選用為 4*4 矩陣鍵盤；除去 10 個(gè)數(shù)字鍵，還剩6 個(gè)按鍵設(shè)置不同的功能。如果密碼錯(cuò)誤 3 次，還會(huì)鎖定鍵盤，同時(shí)播放警示音樂，這里我用的是《小星星》，然后紅燈和黃燈就會(huì)同時(shí)亮。 修 改密密碼完成后，按確認(rèn)鍵確認(rèn)，如果兩次密碼輸入長度一致，數(shù)字在 09 之間，則會(huì)黃 燈亮，表示密碼修改成功。外圍電路均是單向輸入或輸出。晶振部分是 提供外部石英晶體諧振器。音樂部分是音樂運(yùn)用的部分，只有密碼解鎖成功時(shí)，音樂部分開始播放音樂，當(dāng)密碼鎖定后，音樂部分就會(huì)播放警示音樂。作為集 CPU， RAM， ROM（或 EPROM）， I/O 接按鍵電路 顯示電路 音樂播放 振蕩電路 電源 單片機(jī) （ AT89C51） 復(fù)位電路 7 口，定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，中斷系統(tǒng)為一體的單片機(jī)，具有整個(gè)系統(tǒng)體積小，成本低、可靠度高等優(yōu)勢，是目前微 型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主流。 (2)增加數(shù)據(jù)總線寬度，以提高數(shù)據(jù)處理速度和處理能力。 (1)增加存儲(chǔ)容量。 (3)程序保密化。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 5 個(gè)中斷源 GND：接地。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。當(dāng) P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE 脈沖。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 按鍵電平位是通過使復(fù)位端經(jīng)電阻與 VCC 接通而實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)復(fù)位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，芯片為 ROM 的 0000H處開始運(yùn)行程序。 單片機(jī) XIAL1 和 XIAL2 分別接 30PF 的電容，中間再并個(gè) 12MHZ 的晶振，形成單片機(jī)的晶振電路。 在這種行列式矩陣鍵盤非鍵盤編碼的單片機(jī)系統(tǒng)中，鍵盤處理程序首先執(zhí)行等待按鍵并確認(rèn)有無按鍵按下的程序段。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時(shí)，采用矩陣法來做鍵盤是合理的。綠燈、紅燈狀態(tài)可判斷密碼正誤；黃燈一般是系統(tǒng)鎖定時(shí)的狀態(tài)；藍(lán)燈用來表 示按鍵有效顯示的狀態(tài)。Keil C51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全 windows界面。開發(fā)人員可用 IDE 本身或其它編輯器編輯 C 或匯編源文件。 使用獨(dú)立的 keil 仿真器時(shí)，注意的事項(xiàng)： *仿真器標(biāo)配 的晶振，但用戶可以在