【正文】 碼鎖的設(shè)計(jì) 。由于 DSP 芯 片在邏輯運(yùn)算和數(shù)學(xué)運(yùn)算上的強(qiáng)大，完成電子密碼鎖的設(shè)計(jì)非常容易，而且容易實(shí)現(xiàn)。但是如果用 FPGA完成則顯得非常的浪費(fèi)，因?yàn)椋?FPGA 一方面價(jià)格昂貴，另一方面用功能如此強(qiáng)大的芯片制作功能如此簡(jiǎn)單的系統(tǒng)是一種耗費(fèi)資源的行為，極不可取，故這里不采用此方案。 三、 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 方案一：采用數(shù)字電路控制。通過 Keil uVision3 軟件，編輯好源匯編程序，然后編譯和修改直到編譯器通過為止。通過 PROTEL99SE 繪制單片機(jī)最小系統(tǒng)板和矩陣鍵盤的原理圖和 PCB 版圖，然后通過實(shí)驗(yàn)室的腐蝕液腐蝕出來，焊上元件，下載測(cè)試程序調(diào)試。 本次設(shè)計(jì)中利用一只 LED 代替機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)，燈亮表示開鎖，燈滅表示閉鎖。 同時(shí)在主界面上顯示：“ The keywords is ok！ ” 密碼設(shè)置功能：?jiǎn)纹瑱C(jī)剛剛上電復(fù)位后會(huì)通過 LCD1602 界面 提示設(shè)置密碼：“ Please set the keywords！ ” 而且設(shè)置的密碼是可重復(fù)的，程序運(yùn)行中可再次通過輸入相應(yīng)密碼然后修改。鑒于目前的技術(shù)水平與市場(chǎng)的接收程度，電子密碼鎖是這類電子防盜產(chǎn)品的主流。而且指紋識(shí)識(shí)別器若在公共場(chǎng)所使用存在容易機(jī)械損壞， IC 卡還存在容易丟失、損壞等特點(diǎn)。 隨著人們對(duì)安全的重視和科技的發(fā)展，許多電子智能鎖（指紋識(shí)別、 IC 卡辨認(rèn)）已在國(guó)內(nèi)外相繼面世。 在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，具有防盜報(bào)警功能的電子密碼鎖逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式密碼鎖，克服了機(jī)械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點(diǎn)，使密碼鎖無論在技術(shù)上還是在性能上都大大提高一步。為滿足人們對(duì)鎖的使用要求，增加其安全性，用密碼代替鑰匙的密碼鎖應(yīng)運(yùn)而生。若使用傳統(tǒng)的機(jī)械式鑰匙開鎖，人們常需攜帶多把鑰匙 , 使用極不方便 , 且鑰匙丟失后安全性即 大打折扣。本文簡(jiǎn)要介紹了一種基于AT89C51 單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì)，主要采用匯編程序完成整個(gè)軟 件的設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易的電子密碼鎖功能。因此其應(yīng)用非常廣泛。 單 片 機(jī)原理與應(yīng)用 課 程 設(shè)計(jì)報(bào)告 題 目 基于 51 單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì) 系 別 物理與電子工程學(xué)院 專 業(yè) 電子信息科學(xué)與技術(shù) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 班 級(jí) 2021 年 12 月 26 日 1 摘要 電子密碼鎖是一種通過 密碼 輸入來控制電路或是芯片工作，從而控制機(jī)械開關(guān)的閉合，完成開鎖、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。 在保密性、操作的方便性、密碼的可變性、和一些自動(dòng)化的功能上已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了機(jī)械密碼鎖。而且由于其使用微型計(jì)算機(jī)的特質(zhì)，導(dǎo)致其可以靈活的掛載電子化設(shè)備，比如界面友好的顯示設(shè)備，方便快捷的輸入設(shè)備等。 關(guān)鍵詞： 4 4 矩陣鍵盤； AT89C51；密碼鎖；單片機(jī) 2 目錄 一、緒論 ?????????????????????????????????? 3 二、 系統(tǒng) 所要完成的功能 ???? ????? ????? ???? ???????? ? 3 三、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) ??????????????????????????? ? 4 四、硬件電路設(shè)計(jì) ?????????????????????????????? 6 單片機(jī)最小系統(tǒng) ???????????????? ??????????? ? 6 鍵盤電路設(shè)計(jì) ???????????????? ??????????? ?? 6 LCD 顯示電路 ????????????????????????????? 8 開鎖電路 ?????????????????????????????? ? 8 五、軟件設(shè)計(jì) ???????????????????????????????? 9 六、系統(tǒng)調(diào)試 ??????????????????? ????????????? 13 七、心得體會(huì) ???????????????? ?????????????? ?? 13 參考文獻(xiàn) ?????????????????????????????????? 14 附 錄 ?????????????????????????????????? 15 源程序清單 ????????????????????????????????? 15 實(shí)物圖 ??????????????????????????????????? 23 3 一、緒論 在日常的生活和工作中 , 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。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)日常生活中的安全保險(xiǎn)器件的要求越來越高。密碼鎖具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等優(yōu)點(diǎn)。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，特別是單片機(jī)的問世，出現(xiàn)了帶微處理器的智能密碼鎖，它除具有電子密碼鎖的功能外，還引入了智能化管理、專家分析系 統(tǒng)等功能，從而使密碼鎖具有很高的安全性、可靠性，應(yīng)用日益廣泛。但是這些產(chǎn)品的特點(diǎn)是針對(duì)特定的指紋和有效卡，只能適用于保密要求的箱、柜、門等。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。 二、系統(tǒng)所要完成的功能 基于以上思路， 本文主要介紹一種 使用 STC 公司的 STC11F16XE 單片機(jī) 電子密碼鎖的設(shè)計(jì)，其主要具有如下功能： 密碼確認(rèn)功能： 密碼通過 矩陣 鍵盤輸入，若密碼 輸入 正確，則將 通過驅(qū)動(dòng)口發(fā)出高電平信號(hào)作為機(jī)械制動(dòng)開鎖的依據(jù)完成開鎖功能 。 在密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)系統(tǒng)會(huì)通過 LCD1602 界面提 示密碼輸入錯(cuò)誤字符 :“ The 4 keywords is false!” 同時(shí)不做開鎖動(dòng)作。 在本次的設(shè)計(jì)中，具體實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程如下： 完成硬件的設(shè)計(jì)。 完成軟件的設(shè)計(jì)。 把編譯好的 HEX 文件下 載到單片機(jī)內(nèi)部運(yùn)行，通過查找系統(tǒng)功能上的不足和可修改的地方，然后回過去修改源文件，最終成型。 利用數(shù)字電路的邏輯運(yùn)算功能，然后設(shè)計(jì)成電子密碼鎖，也可以完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，甚至直接用 FPGA 完成設(shè)計(jì)就更加方便了。 方案二：采用 DSP 芯片 TMS320F2812 完成電子密碼鎖的設(shè)計(jì)。但是 DSP芯片 TMS320F2812 的價(jià)格昂貴，故此處不采用此方案。 我們可以 利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)和豐富的 IO 端口，及其控制的準(zhǔn)確性，不但能實(shí)現(xiàn)基本的密碼鎖功能，還能添加調(diào)電存儲(chǔ)、聲光提示甚至添加遙控控制功能。 5 圖 3－ 1單片機(jī)控制方案 通過比 較以上 三 種方案，單片機(jī)方案有較大的活動(dòng)空間，不但能實(shí)現(xiàn)所要求的功能而且能在很大的程度上擴(kuò)展功能，而且還可以方便的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，所以我們采用