基于單片機(jī)控制的電子密碼鎖的設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2024-07-15 17:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。(4)密碼通過鍵盤輸入，若密碼正確，則綠燈亮；密碼輸入錯(cuò)誤則紅燈亮，若密碼輸入錯(cuò)誤次數(shù)超過3次，紅燈亮且蜂鳴器報(bào)警[]。（1）單片機(jī)的選擇方案一：采用AT89C51單片機(jī)，它可以與其它51系列的單片機(jī)兼容、內(nèi)部ROM全部采用FLASH ROM、最高時(shí)鐘頻率可達(dá)24MHz且能以3V超低壓工作。但不支持ISP在線編程技術(shù)、內(nèi)部ROM僅為4KB不利于功能擴(kuò)展。方案二：采用AT98S51單片機(jī)，它具同時(shí)被AT98C51的全部功能外，還支持ISP在線編程技術(shù)且內(nèi)部ROM為8KB有利于功能擴(kuò)展。單片機(jī)AT89S51與AT89C51相比,外型管腳完全相同，AT89C51的HEX程序無須任何轉(zhuǎn)換可直接在AT89S51運(yùn)行,結(jié)果仍一樣。AT89S51比AT89C51新增了一些功能，支持在線編程和看門狗是其中主要兩個(gè)特點(diǎn)。它們之間的區(qū)別主要在于以下幾點(diǎn)：：管腳幾乎相同，,，即這3個(gè)引腳的第二功能組成了串行ISP編程的接口。：AT89C51僅支持并行編程，而AT89S51不但支持并行編程還支持ISP再線編程。在編程電壓方面，AT89C51的編程電壓除正常工作的5V外，另Vpp需要12V，而AT89S51僅僅需要45V即可。3. 工作頻率更高:AT89C51的工作頻率極限是24MHZ，而AT89S51最高工作頻率是33MHZ，(AT89S51芯片有兩中型號，支持最高工作頻率分別為24MHZ和33MHZ)具有更快的計(jì)算速度。：AT89S51工作電壓范圍。：AT89S51內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器(Watchdog Timer)，而AT89C51需外接看門狗計(jì)時(shí)器電路，或者用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器構(gòu)成軟件看門狗來實(shí)現(xiàn)軟件抗干擾。：AT89S51系列提供了三層加密算法(LB1,LB2,LB3三個(gè)可編程的加密位)，這使得AT89S51的解密變?yōu)閹缀醪豢赡?，程序的保密性大大加?qiáng)。，即雙數(shù)據(jù)指針，AT89S51向下 可以完全兼容51系列的所有產(chǎn)品，性價(jià)比相比C51系列更高，所以采用AT98S51單片機(jī)。（2）鍵盤的選擇方案一：使用獨(dú)立式按鍵來控制使用獨(dú)立式按鍵來控制數(shù)碼管的顯示，這樣需要很多的按鍵，每個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能，易于控制，程序編寫簡單，但是每個(gè)按鍵都要接上拉電阻，占用了單片機(jī)大量的I/O 接口資源，要對單片機(jī)外擴(kuò)I/O 口，浪費(fèi)大量的資源，提高了成本。方案二：采用矩陣式鍵盤來控制把按鍵按行列組成矩陣，在行列交點(diǎn)上都對應(yīng)有一個(gè)鍵，這樣使用的按鍵數(shù)量相對獨(dú)立式按鍵較少，通過比對按鍵輸出的高低電平做運(yùn)算可以判定有無鍵被按下以及被按鍵的位置，這種稱為鍵掃描法。這樣雖然提高了編程難度，但是節(jié)約了單片機(jī)大量的I/O口，提高了整塊電路板的美觀度[]。（3）顯示模塊的選擇方案一：數(shù)碼管靜態(tài)顯示采用LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示方法，電路容易理解，驅(qū)動程序簡單，但需要每個(gè)數(shù)碼管都要一塊74LS47來驅(qū)動顯示，增高了成本，浪費(fèi)系統(tǒng)硬件資源，而且需要占用單片機(jī)多個(gè)I/O口。方案二：數(shù)碼管動態(tài)顯示采用LED數(shù)碼管動態(tài)顯示方法，只需一塊數(shù)碼管驅(qū)動器芯片和一塊譯碼器芯片就可以驅(qū)動多個(gè)數(shù)碼管，價(jià)格便宜，只需要7個(gè)I/O口就可以同時(shí)驅(qū)動8個(gè)數(shù)碼管顯示，而且硬件利用效率高，驅(qū)動程序容易理解和編程，所以選擇此種顯示方法。方案三：液晶顯示采用LCD液晶顯示，顯示的位數(shù)多，由單片機(jī)驅(qū)動。此方案有美觀、顯示清晰多樣的優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)液晶顯示器的驅(qū)動程序復(fù)雜，編程困難，成本高，價(jià)格昂貴，浪費(fèi)大量的資源，所以不選擇。（4）數(shù)碼管驅(qū)動選擇采用74LS47 驅(qū)動數(shù)碼管和74LS138 譯碼器來控制數(shù)碼管的COM端，因?yàn)?4LS47只能驅(qū)動共陽數(shù)碼管，而74LS138的輸出為低電平有效。因此，在74LS138 的輸出端加入反向器才可以接到數(shù)碼管的COM 端。方案一：74LS04 芯片的選擇采用74LS04芯片做反向器，74LS40是集成六反向器芯片，剛好可驅(qū)動六個(gè)數(shù)碼管,但是它的輸入輸出引腳兩邊均分布，跳線較多影響了整塊電路的美觀度[]。方案二：三極管的選擇三極管也具有反向的功能，采用的是PNP 管，電路的連接中又方便，減少了跳線，可提高美觀度。（5）報(bào)警模塊的選擇方案一：采用語音報(bào)警，雖然可以使整個(gè)系統(tǒng)更加完美，但是會使程序更加復(fù)雜而且提高了整個(gè)系統(tǒng)的造價(jià)。方案二：采用發(fā)光二極管和蜂鳴器來報(bào)警，可以發(fā)出聲光報(bào)警且降低了成本。結(jié)合整個(gè)系統(tǒng)的成本、功能、美觀度等綜合考慮，選用單片機(jī)AT89S51作為本設(shè)計(jì)的核心元件，利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)和豐富的I/O端口特點(diǎn)，及其控制的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)基本的密碼鎖功能。在單片機(jī)的外圍電路外接輸入鍵盤，用于密碼的輸入和一些功能的控制，用74LS474LS138和三極管來驅(qū)動六個(gè)數(shù)碼管做顯示模塊、用發(fā)光二極管和蜂鳴器做為報(bào)警模塊。具體系統(tǒng)框圖如圖22所示， 44鍵盤輸入AT89S51六位數(shù)碼管顯示直流穩(wěn)壓電源聲光報(bào)警圖22 系統(tǒng)框圖電源模塊：由+5V的直流穩(wěn)壓電源供電給整個(gè)系統(tǒng)工作。鍵盤模塊：由16個(gè)輕觸式開關(guān)組成。單片機(jī)控制模塊：采用支持ISP在線編程技術(shù)的單片機(jī)AT89S51便于燒寫程序。顯示模塊：采用六個(gè)數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前輸入數(shù)據(jù)。報(bào)警模塊：采用發(fā)光二極管和蜂鳴器做聲光報(bào)警[]。第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件概述 本系統(tǒng)是通過鍵盤掃描模塊，既能夠顯示數(shù)據(jù)還能夠修改開鎖密碼，密碼通過鍵盤掃描模塊
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