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基于單片機語音智能密碼鎖設計-展示頁

2024-09-10 17:43本頁面
  

【正文】 下 E 鍵系統(tǒng)將會進入初始狀態(tài);如果此時按下 B 鍵,系統(tǒng)將會進入重設密碼進程,可以自定義重設六位的數字密碼,設定后按下 E 鍵,系統(tǒng)進入初始狀態(tài)。按下 A 鍵后,蜂鳴器響三聲, LCD 顯示請輸入密碼提示進入開鎖進程,此時有三次輸入密碼機會。 1) 寫密碼部分:開始時 LCD 顯示初始化狀態(tài),進鍵盤掃描,當按下 C 鍵后,可以自定義設定六位的密碼,當按下 D 鍵時, LCD 顯示所設密碼。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警模塊組 成。 8)系統(tǒng)自定義強,工作穩(wěn)定、安全。 6) 當密碼輸入錯誤時,系統(tǒng)自行報警,并在連續(xù)輸入超過三次密碼錯誤時, 將對鍵盤鎖定一段時間。 4) 能夠快速、準確的采集鍵盤上的輸入信息。 2) 語音模塊能夠播報密碼鎖狀態(tài)。用戶可以自定義設置六位的數字密碼,并有三次輸入密碼的機會,當密碼輸入錯誤時密碼鎖將會發(fā)出報警聲,當三次輸入密碼錯誤時,密碼鎖將進行鍵盤鎖定一段時間。 4.具有報警功能。 2.密碼鎖具有語言播報和狀態(tài)顯示功能。 一、設計任務及要求: 設計任務 : 設計一個具有設置數字密碼任設、存儲、畫面顯示、語言播報以及具有報警功能的密碼鎖。 要 求 : 1.密碼由六位數字組成,可以由用戶自定義設置。 3.一次性只允許三次密碼輸入操作,支持密碼修改。 指導教師簽名 2020 年 月 日 二、指導教師評語: 指導教師簽名 : 2020 年 月 日 三、成績 驗收蓋章 2020 年 月 日 目錄 目錄 ................................................................................................................................ 2 1 設計目的 .................................................................................................................... 1 2 設計的主要內容和要求 ............................................................................................ 1 3 整體設計 方案 ............................................................................................................ 1 4 硬件電路設計 ............................................................................................................. 2 系統(tǒng)總電路的設計 .......................................................................................... 2 5V 直流穩(wěn)壓電源模塊 .................................................................................. 3 控制電路的設計 .............................................................................................. 4 語音模塊電路的設計 .................................................................................... 4 信號輸入電路的設計 ...................................................................................... 5 密碼儲存電路的設計 ...................................................................................... 6 LCD 顯示電路的設計 ................................................................................... 7 繼電器模擬鎖模塊及蜂鳴器報警模塊 .......................................................... 8 5 軟件程序設計 ............................................................................................................. 9 6 系統(tǒng)仿真 .................................................................................................................. 12 系統(tǒng)仿真環(huán)境及參數設置 ............................................................................ 15 系統(tǒng)仿真結果及其分析 ................................................................................. 15 7 使用說明 ................................................................................................................... 20 8 設計總結 .................................................................................................................. 20 參考文獻 ............................................................................................................... 21 附件 ....................................................................................................................... 22 1 語音智能密碼鎖的設計 1 設計目的 本文所設計的智能密碼鎖系統(tǒng)是以 89C52 為中心控制器、 4*4 鍵盤采集輸入信號、用 24C04 芯片對設定的密碼進行保存,同時設有 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 設計的主要內容和要 求 1) LCD 能夠及時顯示密碼鎖的狀態(tài)信息。 3) 能夠設定初始密碼,支持密碼修改。 5) 用 24C04 芯片進行設定密碼和保存。 7) 設計一個 5V的穩(wěn)定電源,給系統(tǒng)供電。 3 整體設計方案 本文設計的語音智能密碼鎖系統(tǒng)框圖如圖 。 2 單片機電 源 模 塊鍵 盤 模 塊2 4 C 0 4 密 碼 存儲 模 塊語 音 播 報 模塊L C D 顯 示 模 塊模 擬 鎖報 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 LCD 顯示初始狀態(tài),鎖處于關的狀態(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,鎖處于已開鎖狀態(tài)。若輸入密碼錯誤,蜂鳴器將會發(fā)出報警聲,連續(xù)三次輸入錯誤密碼,系統(tǒng)將會對鍵盤鎖定一段時間,按下 E 鍵后,系統(tǒng)進入讀密碼初始狀態(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市電經過變壓器降壓為 9V,經電容濾波變?yōu)槠交?,最后經過 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 控制電路的設計 本設計系統(tǒng)采用 AT89C52單片機作為總控制電路,如圖 。本設計以 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語言編程對其進行控制,本設計利用其集成度高,體積小,開發(fā)性能好,控制能力強,可靠性強的特點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把接收到的文本轉化為語音信號輸出,輸出的信號經過功率放大器進行放大后接到喇叭進行播放。 實物圖如圖: 圖 語音模塊實物圖 從左至右引腳名稱和說明如下: SP+: 歐姆的揚聲器正級。 BUSY:語音處理忙信號,忙為高電平,不忙為低電平。 RX:模塊的串行數據接收端,連接單片機 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按下,再以同樣的方法往下掃描,一直到最后一行,若發(fā)現僅有一個 “1”,則為有效鍵,否則全部作廢。對各個按鍵進行相應功能的設置,單片機對有效 鍵時的信號采集,進而對采集的信號進行處理。AT24C04是典型的 I2C總線結構,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。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傳送數據過程中共有三種類型信號:開始信號、停止信號和應答信號。出現開始信號以后,總線被認為 “忙 ”。停止信號過后,總線被認為 “空閑 ”。 主器件產生開始信號以后,發(fā)送的第一個字節(jié)為控制字節(jié)。最低位為數據傳送方向位(高電平表示讀從 器件,低電平表示寫從器件),然后發(fā)送一個選擇從器件片內地址的字節(jié),來決定開始讀寫數據的起始地址。從器件每接收到一個字節(jié)以后,都要返回一個應答信號( ASK=0)。在本設計中通過單片機 AT24C04芯片 SCL和 SDA引腳控制,實行密碼數據的讀和寫,從而完成密碼的設 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警模塊 在本設計系統(tǒng)中用繼電器斷開與閉合模擬鎖的開鎖與鎖定的狀態(tài),繼電器一個端口接在單片機 ,當 ,繼電器繞線電流通過三極管 Q2放大,繞線產生磁效應,吸合銜鐵,視為開鎖,其電路圖如圖 。本設計通過對電平頻率的控制從而實現不同的響聲。 圖 模擬鎖電路圖 圖 報警電路 9 5 軟件程序設計 系 統(tǒng)程序設計 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 初始密碼程序設定流程
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