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單片機(jī)電子密碼鎖畢業(yè)論文-在線瀏覽

2024-08-07 14:07本頁(yè)面
  

【正文】 ......................................................10 模塊顯示特性詳解 .................................................10 字符碼與字符字模之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系表 .................................114 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ............................................................12 單片機(jī) AT89S52 中斷系統(tǒng) ..............................................12 8051 單片機(jī)的復(fù)位電路 ................................................12 光聲報(bào)警電路 ........................................................13 矩陣鍵盤電路 ........................................................13 1602LCD 顯示電路 .....................................................14 利用 PROTEUS 仿真的電路圖 ............................................14 硬件實(shí)物演示 .........................................................155 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ............................................................17 KEIL 軟件介紹 ........................................................17 軟件開發(fā) ............................................................176 結(jié)束語(yǔ) ..................................................................20附 錄 ....................................................................21參考文獻(xiàn) ..................................................................25致 謝 .....................................................................261 緒 論 密碼鎖簡(jiǎn)介 安全問題是現(xiàn)代社會(huì)各界普遍關(guān)注的焦點(diǎn)之一。所以高安全性能密碼鎖的研究就成了一個(gè)必需的話題。只能適用于保密要求高或供個(gè)人使用的保險(xiǎn)箱保險(xiǎn)柜等,雖然這些產(chǎn)品安全性高,但其生產(chǎn)成本高,攜帶、安裝及使用不方便,這在一定程度上限制了這類產(chǎn)品的普及和推廣。51 系列單片機(jī)由于具有可靠性好,以及擴(kuò)展控制功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),成為國(guó)內(nèi)目前應(yīng)用最廣泛的一種 8 為單片機(jī)之一。本文介紹的是一種由單片機(jī)編程控制實(shí)現(xiàn)的多功能密碼鎖,這種電路設(shè)計(jì)具有密碼輸入有效提示、錯(cuò)誤指示、控制開鎖電平、控制報(bào)警電路、密碼修改等功能。 電子密碼鎖發(fā)展趨勢(shì)從目前的技術(shù)水平和市場(chǎng)認(rèn)可程度看,使用最為廣泛的是鍵盤式電子密碼鎖,該產(chǎn)品主要應(yīng)用于保險(xiǎn)箱、保險(xiǎn)柜和金庫(kù),還有一部分應(yīng)用于保管箱和運(yùn)鈔車。但是密碼不能太簡(jiǎn)單,太簡(jiǎn)單了就容易被他人在鍵盤上試探出來(lái),或者可能被旁觀者窺測(cè)出來(lái),造成保密性不足。因此,為了發(fā)揚(yáng)優(yōu)點(diǎn)、克服弱點(diǎn),鍵盤式電子密碼也在不斷發(fā)展中,如“ 任意設(shè)定密碼 ”技術(shù)使得被授權(quán)人可以根據(jù)自己的需要或喜好設(shè)定密碼,常用常新;而“ 自動(dòng)更改密碼 ”技術(shù)使得本次輸入的密碼將自動(dòng)更改成下次應(yīng)輸入的密碼,更改的規(guī)律不為他人所知,因而不怕旁觀者窺測(cè);獨(dú)出心裁的“鍵盤亂序顯示” 技術(shù)使得鍵盤上的固定鍵位每次顯示出的字符不固定,并且顯示的窄小角度只能由操作者正面看得到,因而即使旁觀者看見操作動(dòng)作也難以窺測(cè)出密碼;“多重密碼設(shè)定” 技術(shù)使得單組密碼不一定有效,適合多人分權(quán)使用,需要輸入兩組以上的密碼才被認(rèn)可,大大提高了保密性,如果限定輸入這些密碼的先后順序或時(shí)間區(qū)段,則保密性還可提高??傊M管新式電子防盜鎖層出不窮,但鍵盤式電子密碼防盜鎖仍然“老樹發(fā)新芽 ”,不僅在市場(chǎng)上居于主流地位,而且,還經(jīng)常作為其他類型電子防盜鎖的輔助輸入手段。廣義上講,金融業(yè)的“授權(quán)” 主要包括以下三種層次的內(nèi)容:授予保管權(quán),如使用保管箱、保險(xiǎn)箱和保險(xiǎn)柜;授予出入權(quán),如出入金庫(kù)、運(yùn)鈔車和保管室;授予流通權(quán),如自動(dòng)存取款。當(dāng)然,以上所說(shuō)的授權(quán)技術(shù)再高超,都必須由精良的“鎖具” 擔(dān)當(dāng)承載結(jié)構(gòu)部件,實(shí)現(xiàn)開啟、閉鎖的功能,而且承擔(dān)實(shí)體防護(hù)作用,抵抗住或盡量延遲破壞行為,讓電子防盜鎖“軟、硬不吃 ”。提高電子防盜鎖之防護(hù)能力的必然途徑是報(bào)警,在金融業(yè)的許多場(chǎng)所有人值守、有電視監(jiān)控,具有報(bào)警功能,可以綜合物理防范和人力防范兩種作用。在中國(guó)的城市金融業(yè)中,實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)報(bào)警已經(jīng)成為對(duì)各金融網(wǎng)點(diǎn)的基本要求。 基本原理單片機(jī)電子鎖是以 51 系列單片機(jī)(AT89S52)為核心,配以相應(yīng)硬件電路,完成密碼的設(shè)置、存貯、識(shí)別和顯示、驅(qū)動(dòng)電磁執(zhí)行器并檢測(cè)其驅(qū)動(dòng)電流值、接收傳感器送來(lái)的報(bào)警信號(hào)、發(fā)送數(shù)據(jù)等功能。單片機(jī)將每次開鎖操作和此時(shí)電磁執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)電流值作為狀態(tài)信息發(fā)送給智能監(jiān)控器,同時(shí)將接收來(lái)自傳感器接口的報(bào)警信息也發(fā)送給智能監(jiān)控器,作為智能化分析的依據(jù) 。 該 芯 片 能 將 被 測(cè) 電 流 I 轉(zhuǎn) 化 成 對(duì) 地 輸 出 電 壓 U, 且 有 測(cè) 量 范 圍 大 、精 度 高 、 輸 出 電 壓 U 和 被 測(cè) 電 流 I 成 正 比 等 特 點(diǎn) 。 本 設(shè) 計(jì) 因 為 使 用 了 LED 燈 替 代 電 磁 執(zhí) 行 器 , 所 以 沒 有 采 用 該保 護(hù) 。它只需要兩根線即在于連接總線上的器件之間傳送信息。 I/O 口、接口線組成行、列結(jié)構(gòu),鍵位設(shè)在行、列的交點(diǎn)上。本設(shè)計(jì)是基于 AT89S52 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電子密碼鎖功能,具有修改密碼和防多次試探功能,并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行研究分析,調(diào)節(jié)各個(gè)部件正常工作,同時(shí),根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其軟、硬件進(jìn)行改良、改進(jìn),并提出系統(tǒng)總體方案。其次,掌握并將程序燒錄進(jìn)單片機(jī) AT89S52 內(nèi),控制各器件的協(xié)調(diào)工作,以便能實(shí)現(xiàn) I2C 傳輸數(shù)據(jù)的功能及顯示功能。經(jīng)過幾個(gè)月的努力,完成了系統(tǒng)軟硬件的設(shè)計(jì),并對(duì)實(shí)際工作中遇到的問題進(jìn)行討論解決,最后經(jīng)運(yùn)行調(diào)試實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)電子密碼鎖的功能。 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 系統(tǒng)的功能介紹用單片機(jī)做主機(jī)運(yùn)算器,能進(jìn)行密碼修改和管理員密碼設(shè)置,可復(fù)位,設(shè)置有退出鍵、管理員模式鍵、設(shè)定鍵、刪除鍵和確定鍵。本設(shè)計(jì)設(shè)置的設(shè)置的用戶初始密碼和管理員初始密碼都為 ,可以修改密碼,密碼個(gè)數(shù)可以是 116的數(shù)字。 系統(tǒng)的整體框圖掉電儲(chǔ)存器鍵盤輸入AT98S52LCD 顯示光聲報(bào)警電路和開鎖電路圖 21 系統(tǒng)框圖本設(shè)計(jì)采用 4*4 的矩陣鍵盤作為輸入,AT89S52 單片機(jī)作為主機(jī), 二極管指示燈和喇叭組成發(fā)聲系統(tǒng)。系統(tǒng)整體框圖如圖。支持 I2C 總線數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,采用CMOS 結(jié)構(gòu)減少了器件的功耗,可以保存數(shù)據(jù) 100 年。輸出設(shè)備選用通用的 1602LCD 液晶顯示模塊,具有很好的顯示特性,單 5V 電源電壓,低功耗、長(zhǎng)壽命、高可靠性,內(nèi)置 192 種字符(160 個(gè) 57 點(diǎn)陣字符和 32 個(gè) 510 點(diǎn)陣字符) ,具有 64 個(gè)字節(jié)的子定義字符 RAM,可自定義 8 個(gè) 58 點(diǎn)陣字符或四個(gè) 511 點(diǎn)陣字符,采用 STN、半透、正顯顯示方式,4 位或 8 位并口的通訊方式。晶振電路提供單片機(jī)運(yùn)行脈沖。 AT89S52 單片機(jī) AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器,具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程,亦適于常規(guī)編程器。AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能: 8k 字節(jié) Flash,256 字節(jié) RAM,32 位 I/O 口線,看門狗定時(shí)器,2 個(gè)數(shù)據(jù)指針,三個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,一個(gè) 6 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu),全雙工串行口,片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。空閑模式下,CPU 停止工作,允許 RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。圖31 AT89S52引腳結(jié)構(gòu)VCC: 電源GND: 地P0 口:P0 口是一個(gè) 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。對(duì) P0 端口寫“1”時(shí),引腳用作高阻抗輸入。在這種模式下,P0 具有內(nèi)部上拉電阻。程序校驗(yàn)時(shí),需要外部上拉電阻。對(duì) P1 端口寫“1”時(shí),內(nèi)部上拉電阻把端口拉高,此時(shí)可以作為輸入口使用。此外, 和 分別作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入()和時(shí)器/計(jì)數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入(),具體如下表 31 所示。表 31 P1 口的第二功能表P2 口:P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口,P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。作為輸入使用時(shí),被外部拉低的引腳由
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