【正文】 下 E 鍵系統(tǒng)將會進(jìn)入初始狀態(tài)；如果此時(shí)按下 B 鍵，系統(tǒng)將會進(jìn)入重設(shè)密碼進(jìn)程，可以自定義重設(shè)六位的數(shù)字密碼，設(shè)定后按下 E 鍵，系統(tǒng)進(jìn)入初始狀態(tài)。按下 A 鍵后，蜂鳴器響三聲， LCD 顯示請輸入密碼提示進(jìn)入開鎖進(jìn)程，此時(shí)有三次輸入密碼機(jī)會。 1） 寫密碼部分：開始時(shí) LCD 顯示初始化狀態(tài)，進(jìn)鍵盤掃描，當(dāng)按下 C 鍵后，可以自定義設(shè)定六位的密碼，當(dāng)按下 D 鍵時(shí)， LCD 顯示所設(shè)密碼。系統(tǒng)主要分為電源模塊、控制模塊、語音模塊、密碼保存模塊、 LCD顯示模塊、模擬鎖以及蜂鳴器報(bào)警模塊組 成。 8）系統(tǒng)自定義強(qiáng)，工作穩(wěn)定、安全。 6) 當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)，系統(tǒng)自行報(bào)警，并在連續(xù)輸入超過三次密碼錯(cuò)誤時(shí)， 將對鍵盤鎖定一段時(shí)間。 4) 能夠快速、準(zhǔn)確的采集鍵盤上的輸入信息。 2) 語音模塊能夠播報(bào)密碼鎖狀態(tài)。用戶可以自定義設(shè)置六位的數(shù)字密碼，并有三次輸入密碼的機(jī)會，當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)密碼鎖將會發(fā)出報(bào)警聲，當(dāng)三次輸入密碼錯(cuò)誤時(shí)，密碼鎖將進(jìn)行鍵盤鎖定一段時(shí)間。 4．具有報(bào)警功能。 2．密碼鎖具有語言播報(bào)和狀態(tài)顯示功能。 一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求： 設(shè)計(jì)任務(wù) ： 設(shè)計(jì)一個(gè)具有設(shè)置數(shù)字密碼任設(shè)、存儲、畫面顯示、語言播報(bào)以及具有報(bào)警功能的密碼鎖。 要 求 ： 1．密碼由六位數(shù)字組成，可以由用戶自定義設(shè)置。 3．一次性只允許三次密碼輸入操作，支持密碼修改。 指導(dǎo)教師簽名 2020 年 月 日 二、指導(dǎo)教師評語： 指導(dǎo)教師簽名 ： 2020 年 月 日 三、成績 驗(yàn)收蓋章 2020 年 月 日 目錄 目錄 ................................................................................................................................ 2 1 設(shè)計(jì)目的 .................................................................................................................... 1 2 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和要求 ............................................................................................ 1 3 整體設(shè)計(jì) 方案 ............................................................................................................ 1 4 硬件電路設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 2 系統(tǒng)總電路的設(shè)計(jì) .......................................................................................... 2 5V 直流穩(wěn)壓電源模塊 .................................................................................. 3 控制電路的設(shè)計(jì) .............................................................................................. 4 語音模塊電路的設(shè)計(jì) .................................................................................... 4 信號輸入電路的設(shè)計(jì) ...................................................................................... 5 密碼儲存電路的設(shè)計(jì) ...................................................................................... 6 LCD 顯示電路的設(shè)計(jì) ................................................................................... 7 繼電器模擬鎖模塊及蜂鳴器報(bào)警模塊 .......................................................... 8 5 軟件程序設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 9 6 系統(tǒng)仿真 .................................................................................................................. 12 系統(tǒng)仿真環(huán)境及參數(shù)設(shè)置 ............................................................................ 15 系統(tǒng)仿真結(jié)果及其分析 ................................................................................. 15 7 使用說明 ................................................................................................................... 20 8 設(shè)計(jì)總結(jié) .................................................................................................................. 20 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................... 21 附件 ....................................................................................................................... 22 1 語音智能密碼鎖的設(shè)計(jì) 1 設(shè)計(jì)目的 本文所設(shè)計(jì)的智能密碼鎖系統(tǒng)是以 89C52 為中心控制器、 4*4 鍵盤采集輸入信號、用 24C04 芯片對設(shè)定的密碼進(jìn)行保存，同時(shí)設(shè)有 SX6288 組成的語音模塊，通過 LCD、 LED 燈以及語音模塊直觀的顯示密碼鎖所處狀態(tài)。 2 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和要 求 1) LCD 能夠及時(shí)顯示密碼鎖的狀態(tài)信息。 3) 能夠設(shè)定初始密碼，支持密碼修改。 5) 用 24C04 芯片進(jìn)行設(shè)定密碼和保存。 7） 設(shè)計(jì)一個(gè) 5V的穩(wěn)定電源，給系統(tǒng)供電。 3 整體設(shè)計(jì)方案 本文設(shè)計(jì)的語音智能密碼鎖系統(tǒng)框圖如圖 。 2 單片機(jī)電 源 模 塊鍵 盤 模 塊2 4 C 0 4 密 碼 存儲 模 塊語 音 播 報(bào) 模塊L C D 顯 示 模 塊模 擬 鎖報(bào) 警 模 塊圖 智能密碼鎖系統(tǒng)框圖 本系統(tǒng)分為寫初始密碼和密碼鎖工作兩部分。 2） 密碼鎖工作部部分：開始時(shí) LCD 顯示初始狀態(tài)，鎖處于關(guān)的狀態(tài)，紅色 LED亮，等待鍵盤掃描。若輸入密碼正確，將有蜂鳴器將會響四聲， LCD 顯示鎖已打開， 紅色 LED 滅、綠色 LED 亮四種方式提示成功開鎖，此時(shí)，鎖處于已開鎖狀態(tài)。若輸入密碼錯(cuò)誤，蜂鳴器將會發(fā)出報(bào)警聲，連續(xù)三次輸入錯(cuò)誤密碼，系統(tǒng)將會對鍵盤鎖定一段時(shí)間，按下 E 鍵后，系統(tǒng)進(jìn)入讀密碼初始狀態(tài)。 直流穩(wěn)壓電源模塊 系統(tǒng) 5V直流電源圖 電路供電，它的工作過程如下： 220V市電經(jīng)過變壓器降壓為 9V，經(jīng)電容濾波變?yōu)槠交?，最后經(jīng)過 7805 三端穩(wěn)壓器電路降壓，再濾波最終得到 5V的直流電源。 4 圖 直流穩(wěn) 壓電源電路原理圖 控制電路的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用 AT89C52單片機(jī)作為總控制電路，如圖 。本設(shè)計(jì)以 P0以及 P P3端口作為信號輸出口， P1端口作為信號采集輸入口，通過 C語言編程對其進(jìn)行控制，本設(shè)計(jì)利用其集成度高，體積小，開發(fā)性能好，控制能力強(qiáng)，可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)使智能密碼鎖工作穩(wěn)定安全。主控制器和 SX6288A之間通過 UART接口連接，控制器通過通5 訊接口 SX6288A發(fā)送控制命令和文本， SX6288A把接收到的文本轉(zhuǎn)化為語音信號輸出，輸出的信號經(jīng)過功率放大器進(jìn)行放大后接到喇叭進(jìn)行播放。 實(shí)物圖如圖： 圖 語音模塊實(shí)物圖 從左至右引腳名稱和說明如下： SP+： 歐姆的揚(yáng)聲器正級。 BUSY：語音處理忙信號，忙為高電平，不忙為低電平。 RX：模塊的串行數(shù)據(jù)接收端，連接單片機(jī) TXD 引腳。 VCC；電源直流電 。 4*4矩陣鍵盤工作原理如下： 4*4矩陣鍵盤采用逐行掃描法，依次從第一至最末行線上發(fā)出低電平信號 , 如果該行線所連接的鍵沒有按下的話 , 則列線所接的端口得到的是全 “1”信號 , 如果有鍵按下的話 , 則得到非全 “1”信號。為了防止雙鍵多多鍵同時(shí)按下，再以同樣的方法往下掃描，一直到最后一行，若發(fā)現(xiàn)僅有一個(gè) “1”，則為有效鍵，否則全部作廢。對各個(gè)按鍵進(jìn)行相應(yīng)功能的設(shè)置，單片機(jī)對有效 鍵時(shí)的信號采集，進(jìn)而對采集的信號進(jìn)行處理。AT24C04是典型的 I2C總線結(jié)構(gòu)，具有 512bit容量 EEPROM存儲器，其是一種采用I2C總線接口的串行總線存儲器，這類存儲器具有體積小、引腳少、功耗低、工作電壓范圍寬等特點(diǎn)。密碼儲存電路如圖 ： 圖 AT24C04引腳圖 圖 密碼儲 存電路 7 工作原理： AT24C04傳送數(shù)據(jù)過程中共有三種類型信號：開始信號、停止信號和應(yīng)答信號。出現(xiàn)開始信號以后，總線被認(rèn)為 “忙 ”。停止信號過后，總線被認(rèn)為 “空閑 ”。 主器件產(chǎn)生開始信號以后，發(fā)送的第一個(gè)字節(jié)為控制字節(jié)。最低位為數(shù)據(jù)傳送方向位（高電平表示讀從 器件，低電平表示寫從器件），然后發(fā)送一個(gè)選擇從器件片內(nèi)地址的字節(jié)，來決定開始讀寫數(shù)據(jù)的起始地址。從器件每接收到一個(gè)字節(jié)以后，都要返回一個(gè)應(yīng)答信號（ ASK=0）。在本設(shè)計(jì)中通過單片機(jī) AT24C04芯片 SCL和 SDA引腳控制，實(shí)行密碼數(shù)據(jù)的讀和寫，從而完成密碼的設(shè) 定保存。其電路圖如圖 示。 圖 LCD顯示電路 8 繼電器模 擬鎖模塊及蜂鳴器報(bào)警模塊 在本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中用繼電器斷開與閉合模擬鎖的開鎖與鎖定的狀態(tài)，繼電器一個(gè)端口接在單片機(jī) ，當(dāng) ，繼電器繞線電流通過三極管 Q2放大，繞線產(chǎn)生磁效應(yīng)，吸合銜鐵，視為開鎖，其電路圖如圖 。本設(shè)計(jì)通過對電平頻率的控制從而實(shí)現(xiàn)不同的響聲。 圖 模擬鎖電路圖 圖 報(bào)警電路 9 5 軟件程序設(shè)計(jì) 系 統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)程序分為兩部分，初始寫密碼程序和密碼鎖工作程序。 圖 初始密碼程序設(shè)定流程