【正文】 指導(dǎo)教師 (簽名 )： 年 月 日 20xx屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 基于 MCS51 單片機(jī)電子密碼鎖的設(shè)計(jì) 院 、 部 ： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 職稱 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級： 完成時(shí)間： 20xx 年 5 月 25 日 摘 要 本 設(shè)計(jì) 采用 的是 AT89C52作為主控芯片與數(shù)據(jù)存儲器單元 所設(shè)計(jì)的電子密碼鎖。密碼通過鍵盤輸入，鎖打開后才能修改密碼，修改密碼前需輸入密碼，且修改新密碼需要二次輸入，以防出錯(cuò)。 (2）密碼顯示 為了幫助用戶確認(rèn)是否有鍵按下，特在電路中設(shè)置了模擬顯示電路；而為了防止密碼外泄；顯示時(shí)，并不是顯示用戶按下的數(shù)字符號，而是以一個(gè)特定的字母符號提醒用戶是否有鍵按下。 三、 主要內(nèi)容 擬在此 電子密碼鎖的 系統(tǒng) 中設(shè)計(jì) 主要由三部分組 成： 4 4 矩陣鍵盤接口電路、密碼鎖的控制電路、輸出八段顯示電路。目前門鎖主要用彈子鎖其鑰匙容易丟失，保險(xiǎn)箱主要用機(jī)械密碼鎖，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、制造精度要求高、成本高 且鑰匙丟失后安全性即大打折扣。一般情況下，鎖具防盜的關(guān)鍵是鎖身外殼、閉鎖的部件的強(qiáng)度、鎖止型式、配合間隙和布局。目前，金融行業(yè)電子防盜鎖的應(yīng)用主要集中在前兩個(gè)層面上。 由于數(shù)字、字符、圖形圖像、人體生物特征和時(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防盜鎖獲得高 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”。實(shí)現(xiàn)了真正的電子加密。 主要分為以下幾個(gè)部分： （ 1） 設(shè)置密碼及修改 設(shè)置 6位密碼，密碼可以由用戶自己修改設(shè)定（只支持 6位密碼），密碼通過鍵盤輸入，若密碼正確，則將鎖打 開。這時(shí)必須按復(fù)位方可停止。 （ 2） 密碼按鍵的實(shí)現(xiàn)，以及對密碼的存儲。存儲芯片采用的是 AT24C02芯片，具有掉電保護(hù)的作用。然而，那些毫無道德觀念的盜賊卻想方設(shè)法利用高科技手段撬門開鎖，使廣大居民防不勝防。本設(shè)計(jì)利用單片機(jī)及附加電子元器件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制算法，來完成某一實(shí)際功能，檢驗(yàn)并提高對整體電路設(shè)計(jì)和把握的能力，了解單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，以及仿真和調(diào)試能力。由于電子密碼鎖的密碼量很大，可以配合機(jī)械鎖一起使用，還可以防止由于鑰匙被仿制而留下的安全隱患。國內(nèi)的不少企業(yè)也引進(jìn)了世界上先進(jìn)的技術(shù)，發(fā)展前景非?？捎^。 （ 7）、 密碼可以由用戶自己修改設(shè)定，修改密碼之前必須輸入原來的密碼，在輸入新密碼時(shí)候需要二次確認(rèn)，才能修改成功，以防止誤操作 。其原理如下圖 1所示： 4 鍵 盤 輸 入 電 路 單 片 機(jī) 芯 片外 圍 顯 示 電 路單 片 機(jī) 時(shí) 鐘 電 路存 儲 芯 片 A T 2 4 C 0 2 圖 1 系統(tǒng)總設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖 經(jīng)過對比，可知采用單片機(jī)控制更容易實(shí)現(xiàn)，更簡易。空閑模式下， CPU 暫停工作，而 RAM 定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或 者有 硬件 來 復(fù)位。 當(dāng)輸入的復(fù)位信號延續(xù) 2 個(gè)機(jī)器周期以上高電平時(shí)即為有效，用于完成單片機(jī)的復(fù)位操作。 存儲 芯片 AT24C02 美國 Atmel 公司 生產(chǎn) 的 AT24C02 是 一種 低功耗 的 CMOS 型 的 E2PROM，內(nèi)含2568 位 的 存儲 的 空間， 其 工作電壓 的 寬 度為 (～ V)、擦寫次數(shù)多 (大于10000 次 )、 抵 抗干擾 的 能力 很 強(qiáng)、 不容易丟失 數(shù)據(jù) 、體積小、寫入 的 速度快 (小于 10 ms)等特點(diǎn)。 AT24C02 就 是運(yùn)用了 這種 I2C 的 規(guī)程， 從而 使 得 主 /從機(jī) 之間能夠?qū)崿F(xiàn) 雙向通信，主機(jī)和從機(jī) 都可 以 工作 在 接收器和發(fā)送器 的 狀態(tài) 上 。 A0、 A A2 ： 器件地址輸入 引腳 。時(shí)鐘線為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)線的任何電平變化將被看作總線的起始或停止信號。 AT24C02 監(jiān)視總線 時(shí)， 當(dāng)其地址與發(fā)送的從地址相符 合 時(shí) 就 響應(yīng)一個(gè)應(yīng)答信號（通過 SDA 線）。 LCD1602 的引腳功能說明 1602 型 LCD 的 引腳 如下表 2 所示 。 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第四條指令是控制顯示的開或關(guān)， D2 為高電平時(shí)顯示打開，為低電平時(shí)顯示關(guān)閉； D1 為高電平時(shí)顯示光標(biāo)，為低電平時(shí)關(guān)閉光標(biāo)； D0 為高電平時(shí)光標(biāo)閃爍，為低電平時(shí)光標(biāo)不閃爍。單片機(jī)的復(fù)位方式一般有兩種。石英晶體為一感性元件，與電容構(gòu)成振蕩回路，為片內(nèi)放大器提供正反饋和振蕩所需的相移條件，從而構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器，如圖 8所示。在本次設(shè)計(jì)中，由于需要 16個(gè)按鍵，所以就把 P1口外接了距陣鍵盤。 圖 11 密碼鎖存電路圖 報(bào)警電路 當(dāng)有鍵按下時(shí)，“?！?一 聲，每按一下，發(fā)聲一次，密碼 輸入 正確時(shí)， 蜂鳴器不響直接開鎖，當(dāng)輸入 錯(cuò)誤 密碼的次數(shù)有三次 時(shí)， 蜂 鳴器報(bào)警 10 秒 。 //高四位置 0，放入四行 Delay_ms(1)。 case 8: KeyNo=3。 case 2: KeyNo+=4。通過預(yù)設(shè)循環(huán)變量來得到不同的延時(shí)時(shí)間，既方便、又準(zhǔn)確。先給 LCD1602寫不同的指令命令，再向 LCD1602發(fā)送要顯示的內(nèi)容。 //顯示清 0，數(shù)據(jù)指針清 0 Delay_ms(1)。 22 圖 15 上鎖狀態(tài)的顯示 結(jié)果 （ 2）當(dāng)開鎖成功時(shí)的結(jié)果如圖 16 所示。 本次設(shè)計(jì)的電子密碼鎖可用于實(shí)際應(yīng)用中，具有良好的保密效果。 26 參考文獻(xiàn) [1] 石文軒 ,宋薇 .基于單片機(jī) MCS 一 51的智能密碼鎖設(shè)計(jì) [J].武漢工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) ,20xx,(01),2～ 3 Shi Wenxuan,Song Wei. 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MCUbased[M].Beijing: Beijing University of Aeronautics and Astronautics Press， ～ 125(in Chinese) 28 致 謝 四年的大學(xué)生活不知不覺中就要結(jié)束了，在這段難忘的生活中，有我許多美好的回憶。再一次感謝所有幫肋過我的人， 感謝你們一直都伴隨著我。 uchar aa。 // LED 燈的接口，開鎖信號 // // 延時(shí) // void Delay_ms(uint x) { uint i,j。 for(i=0。 i++) Beep()。 //讀狀態(tài)寄存器選擇 EN=1。 RW=0。 RS=1。 //設(shè)置兩行顯示， 8 位數(shù)據(jù)總線， 5*7 的點(diǎn)陣字符 Delay_ms(1)。 } // // 在 LCD 上顯示字符串 // void Display_String(uchar *s, uchar p) { 33 uchar i。 SCK = 1。 for( i=0。 //寫一個(gè)字符后地址指針加 1 Delay_ms(1)。 EN=0。 P0=cmd。 LCD_Status=P0。\039。 i++) { Delay_ms(1)。i x。 // LCD 的數(shù)據(jù)命令選擇 sbit RW=P2^1。 雖然依依不舍 ，但是天下沒有不散的宴席，就讓我們用最真誠的祝福來祝愿我們的未來，一切都將變得更加美好。 在這份大學(xué)的最 后一頁里，我要感謝的人很多，首先要感謝我的學(xué)校，感謝在這四年中 教 給我的做人 的 道理，讓我從一個(gè)懵懂 的 高中生變成一個(gè)成熟的青年。 同時(shí)也 積累 了一些 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為以后的發(fā)展打下 一定的 基礎(chǔ) ，同時(shí)也 能夠在這方面培養(yǎng)自己的興趣。 圖 17 密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)的顯示結(jié)果 （ 4）當(dāng)修改密碼時(shí)的結(jié)果如圖 18 所示。本設(shè)計(jì)中的AT24C02 的總線初始化函數(shù)如下所示： void i2cinit() //總線初始化 { SDA = 1。 //設(shè)置兩行顯示， 8 位數(shù)據(jù)總線， 5*7 的點(diǎn)陣字符 Delay_ms(1)。 for(i = 0。 case 4: K