【正文】 第 2 頁 共 4 頁 LCD display, alarm, unlock and GSM circuit modules. Its function has the following characteristics:It has friendly display interface and can provide rich prompt has the function of display the current time,and wouldn’t lost the stored information when power is off. In case of inputting the wrong password 3 times, it would lock the keyboard and sound the alarm. It also can extend the GSM SMS alarm function, and inform the remote the other hand,the design has password recover the user fot the password,he can according the SMS which send by the electronic lock,and input the information into the electronic the information is correct after the confirmation,you can set a new password or the new answer to the question. Key words： Single Chip Microputer； LCD Display； Keyboard； Elcetronic Coded Lock；GSM 目 錄 引言 1 電子密碼鎖的研究意義 2 2 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì) 4 系統(tǒng)芯片介紹 4 時(shí)鐘芯片 DS1302 介紹 15 開鎖電路 18 鍵盤掃描程序 日常生活和工作中 , 住宅與部門的安全防范、單位的文件檔案、財(cái)務(wù)報(bào)表以及一些個(gè)人資料的保存多以加鎖的辦法來解決。 因而現(xiàn)在的電子鎖的主要趨勢(shì)是形式多樣化，開鎖的認(rèn)證越來越縝密化，使用更人性化。本章則主要介紹的是本設(shè)計(jì)的一些特點(diǎn)以及電子密碼鎖的一些背景和主要市場應(yīng)用前景。面對(duì)這一殘酷的現(xiàn)狀，新時(shí)代提出了鎖具必須革命的迫切的要求。電源采用的是 12V 和 5V 直流電源，因?yàn)槭忻嫔洗蠖鄶?shù)電磁鎖的驅(qū)動(dòng)電壓都是在 12V，可以提供足夠的驅(qū)動(dòng)力。 （ 3）報(bào)警和鎖定鍵盤輸入：本設(shè)計(jì)最多允許 3 次密碼輸入錯(cuò)誤，當(dāng)未授權(quán)的人士輸錯(cuò) 3次密碼的時(shí)候，鎖自身會(huì)發(fā)出警報(bào)并且鎖定鍵盤 30 秒，防止其連續(xù)性的嘗試輸入，更好的達(dá)到防盜要求。 2 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)目標(biāo)與框圖 本設(shè)計(jì)的目標(biāo)是完成任務(wù)書中的基本要求，即可以實(shí)現(xiàn)時(shí)間日期的顯示，密碼的輸入與確認(rèn)，修改已設(shè)定的密碼，超次數(shù)輸入錯(cuò)誤鎖定鍵盤并有聲音報(bào)警。 綜上所述，本次設(shè)計(jì)優(yōu)先選擇了以單片機(jī)作為主控的方案。 3 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)芯片介紹 單片機(jī) AT89C51 功能介紹 AT89C51是美國 ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含 4K bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（ EPROM）和 128bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)序存器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度 /非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央處理器（ CPU）和 FLASH 存儲(chǔ)單元， AT89C51 單片機(jī)為許多嵌入式控制桂林電子科技大學(xué) 課程 設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 5 頁 共 56 頁 _____________________________________________________________________________________________________ 系統(tǒng)提供了一 種靈活行高且價(jià)廉的方案。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如表 1所示： 端口 其他功能 說明 RXD 串行口的接收引腳 TXD 串行口的 傳送引腳 INT0 INT0中斷輸入 INT1 INT1中斷輸入 T0 Timer0輸入 T1 Timer1輸入 WR 寫入外部存儲(chǔ)器控制引腳 WD 讀取外部存儲(chǔ)器控制引腳 表 1 AT89C51 的 P3 口特殊功能 RST：復(fù)位輸入。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE才起作用。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。如果在傳送過程中 RST置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送， I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。最低有效位 (位 0)如為 0表示要進(jìn)行寫操作，為 1表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。而且他是采用了 I2C 總線式進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫的串行器件，占用很少的資源和 I/O 線，并且支持在線編 程，進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的存取十分方便。主機(jī)產(chǎn)生串行時(shí)鐘信號(hào) (通過 SCL 引腳 )并發(fā)出控制字，控制總線的傳送方向，并產(chǎn)生開始和停止的條件。 AT24C08 的讀操作：內(nèi)部地址計(jì)數(shù)器存放著上一次訪問時(shí)最后一個(gè)地址加 1的值，只要芯片有電，該值就被保存。 第 2腳： VDD 接 5V 正電源。 第 16 腳：背光源負(fù)極。所以該模塊對(duì)電源的要求較高，電源的內(nèi)阻 +FFC 連接線的電阻必需小于 200mΩ。一般采用外部復(fù)位電路來進(jìn)行單片機(jī)復(fù)位， RST 引腳保持 10ms 以上的高電平。單片機(jī)采用 CMOS 工藝，內(nèi)部包含一個(gè)振蕩器，當(dāng)然也允許采用外部振蕩器，由外部振蕩器產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)來供內(nèi)部 CPU 運(yùn)行使用。 選擇 LCD1602 是比較好的選擇。而且在斷電的時(shí)候，有單獨(dú)的紐扣電池給 DS1302 供電，保障走時(shí)的準(zhǔn)確性。其 I2C 器件，串行數(shù)據(jù)線 SDA 和串行時(shí)鐘線 SCL 構(gòu)成的，即可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。首先是報(bào)警時(shí)音量分貝足夠大，密碼輸入錯(cuò)誤達(dá)到三次時(shí)，發(fā) 出緊蹙的聲響 ，達(dá)到震懾非法進(jìn)入的目的。 圖 15 TC35I GSM 模塊 電源模塊 本次設(shè)計(jì)中，既可以使用 5V 直流電進(jìn)行供給，也可以使用 12V 的直流電源，因?yàn)榘遄由嫌?12V 轉(zhuǎn) 5V 的穩(wěn)壓電路。 在主程序流程圖中，已經(jīng)盡可能的把整個(gè)主程序的運(yùn)行過程給繪制出來了，如圖所示。這樣 ,當(dāng)一個(gè)鍵被按下時(shí) , 必定可讀到一對(duì)唯一的行列值。j 150。 temp1 = P2。i++) if(value == KeysTable[i]) {P2 = 0xFF。以下附上在 Proteus上的仿真截圖。而 LCD 顯示問桂林電子科技大學(xué) 課程 設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 21 頁 共 56 頁 _____________________________________________________________________________________________________ 題則是我使用了 P0 口，但是我的排阻不小心插反了，導(dǎo)致數(shù)據(jù)端無法傳輸數(shù)據(jù)置 LCD上。 關(guān)于本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中的心得體會(huì)，感觸頗深， 特別是在調(diào)試上 體會(huì) 到一個(gè)設(shè)計(jì)由設(shè)想到變?yōu)槌善反_實(shí)需要 經(jīng)歷 很多困難，除了要自己獨(dú)立思考解決外，也少不了指導(dǎo)老師和同學(xué)們的支持與幫助。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真等等。 for(i=0。 if((temp1amp。i50。如圖 18 為 找回密碼程序流程圖。 主程序流 程 圖 圖 17 主程序流程圖 桂林電子科技大學(xué) 課程 設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 18 頁 共 56 頁 _____________________________________________________________________________________________________ 如圖 17 主程序流程圖，開始接上電源 ，程序進(jìn)行初始化設(shè)置，這設(shè)置包含設(shè)置相關(guān)定時(shí)器初值，開中斷， LCD 顯示初始化等等。它與單片機(jī)的連接是靠兩條串口線，即 P30（ RXD）， P31（ TXD）以及和一條 GND線（共地）， 單片機(jī)依靠串口與 GSM 模塊通信，其波特率為 9600bps，發(fā)送相關(guān)的 AT指令和信息，以達(dá)到發(fā)送 SMS 到用戶手機(jī)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警和找回密碼功能。 圖 12 AT24C08 存儲(chǔ)電路 桂林電子科技大學(xué) 課程 設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 15 頁 共 56 頁 _____________________________________________________________________________________________________ 報(bào)警電路 本 設(shè)計(jì)的報(bào)警電路采用了簡單的有源蜂鳴器 作為發(fā)聲元件 ，電路較為容易，用一個(gè)普通的 PNP8550 三極管驅(qū)動(dòng)，如圖 13 報(bào)警電路所示。 圖 11 DS1302 時(shí)鐘電路 AT24C08 存儲(chǔ)電路 在本 設(shè)計(jì) 中，為了更加好的存儲(chǔ)用戶所設(shè)定的密碼，選擇使用 EEPROM 器件。 圖 10 LCD顯示電路 DS1302 時(shí)鐘芯片電路 本 設(shè)計(jì)中，為了貼近生活實(shí)用，配置有單獨(dú)的時(shí)鐘芯片進(jìn)行走時(shí)，選擇了也是常見桂林電子科技大學(xué) 課程 設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 14 頁 共 56 頁 _____________________________________________________________________________________________________ 的時(shí)鐘芯片，即 DS1302。如圖 9所示的矩陣鍵盤。 桂林電子科技大學(xué) 課程 設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 12 頁 共 56 頁 _____________________________________________________________________________________________________ 圖 7 復(fù)位電路 晶振電路 AT89C51 引腳 XTAL1 和 XTAL2 與晶振及電容 C C9 按照?qǐng)D 8 所示連接。其中硬件部分由電源輸入部分、鍵盤輸入部分、復(fù)位部分、 GSM 獨(dú) 立模塊、顯示部分、報(bào)警部分組成，軟件部分對(duì)應(yīng)的由主程序、初始化程序、 LCD 顯示程序、鍵盤掃描程序、鍵功能程序、密碼設(shè)置程序、找回密碼程序、 EEPROM 讀寫程序