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正文內(nèi)容

基于單片機(jī)語(yǔ)音智能密碼鎖設(shè)計(jì)-展示頁(yè)

2024-09-10 17:43本頁(yè)面
  

【正文】 下 E 鍵系統(tǒng)將會(huì)進(jìn)入初始狀態(tài);如果此時(shí)按下 B 鍵,系統(tǒng)將會(huì)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(qǐng)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(huì)。 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(yǔ)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(duì)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(yǔ)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(huì),當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)密碼鎖將會(huì)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(yǔ)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(chǔ)、畫面顯示、語(yǔ)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(píng)語(yǔ): 指導(dǎo)教師簽名 : 2020 年 月 日 三、成績(jī) 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(yǔ)音模塊電路的設(shè)計(jì) .................................................................................... 4 信號(hào)輸入電路的設(shè)計(jì) ...................................................................................... 5 密碼儲(chǔ)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(yǔ)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(hào)、用 24C04 芯片對(duì)設(shè)定的密碼進(jìn)行保存,同時(shí)設(shè)有 SX6288 組成的語(yǔ)音模塊,通過 LCD、 LED 燈以及語(yǔ)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(yǔ)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(chǔ) 模 塊語(yǔ) 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(huì)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(huì)發(fā)出報(bào)警聲,連續(xù)三次輸入錯(cuò)誤密碼,系統(tǒng)將會(huì)對(duì)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(hào)輸出口, P1端口作為信號(hào)采集輸入口,通過 C語(yǔ)言編程對(duì)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(yǔ)音信號(hào)輸出,輸出的信號(hào)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(yǔ)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(jí)。 BUSY:語(yǔ)音處理忙信號(hào),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(hào) , 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(hào) , 如果有鍵按下的話 , 則得到非全 “1”信號(hào)。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(duì)各個(gè)按鍵進(jìn)行相應(yīng)功能的設(shè)置,單片機(jī)對(duì)有效 鍵時(shí)的信號(hào)采集,進(jìn)而對(duì)采集的信號(hào)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(chǔ)器,其是一種采用I2C總線接口的串行總線存儲(chǔ)器,這類存儲(chǔ)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(chǔ)存電路如圖 : 圖 AT24C04引腳圖 圖 密碼儲(chǔ) 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(hào):開始信號(hào)、停止信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)。出現(xiàn)開始信號(hào)以后,總線被認(rèn)為 “忙 ”。停止信號(hào)過后,總線被認(rèn)為 “空閑 ”。 主器件產(chǎn)生開始信號(hào)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(hào)( 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(duì)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
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