数字开发与实践课程设计

《数字开发与实践课程设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、数字开发与实践课程设计题目：用LCD1602与AT24C02设计可调式电子密码锁班级：姓名：学号：201027010140学院：中州大学信息工程学院二Ｏ一二年六月五日24目录一、总体设计21.设计目标22.密码选择方式33.主控部分选择3二、硬件电路41.复位电路42.晶振电路43.电源输入电路54.密码存储电路55.液晶显示电路66.声电路77.按键电路88.开锁电路9三、软件设计91.主程序流程图92.按键功能程序流程图103.密码设置程序流程图114.开锁程序流程图12四、系统仿真131.电子密码锁系统主模块单片机132.电子密码锁系统的键

2、盘模块143.电子密码锁系统的显示模块144.电子密码锁系统的掉电存储模块145.电子密码锁系统的开锁电路156.系统整体仿真图15五、程序代码16C语言源程序16六、实验心得2424用LCD1602与AT24C02设计可调式电子密码锁一、总体设计1.设计目标本设计采用AT89C51单片机为主控芯片，结合外围电路矩阵键盘、液晶显示器LCD1602和密码存储AT24C04等部分组成。其中矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。由用户通过连接单片机的矩阵键盘输入密码，后经过单片机对用户输入的密码与自己保存的密码进行对比，从而判断密码是否正确，然

3、后控制引脚的高低电平传到开锁电路、led发光还是熄灭、报警电路控制开锁还是报警，组成的电子密码锁系统，能够实现：1.密码输入正确后锁打开，具有显示字符、声和光的提示；2.可以多次修改密码，掉电后密码不丢失；3.六次密码输入错误密码锁定并声光报警；系统整体设计框图如图1-1所示：输入电路存储模块晶振电路主控芯片显示电路输出电路图1-1系统整体框图2.密码选择方式方案一：指纹输入识别指纹识别技术主要涉及四个功能：读取指纹图像、提取特征、保存数据和比对。通过指纹读取设备读取到人体指纹的图像，然后要对原始图像进行初步的处理，使之更清晰，再通过指纹辨识软件

4、建立指纹的特征数据。软件从指纹上找到被称为“节点”（minutiae）的数据点，即指纹纹路的分叉、终止或打圈处的坐标位置，这些点同时具有七种以上的唯一性特征。通常手指上平均具有70个节点，所以这种方法会产生大约490个数据。这些数据，通常称为模板。通过计算机模糊比较的方法，把两个指纹的模板进行比较，计算出它们的相似程度，最终得到两个指纹的匹配结果，从而判断输入结果的正确与否。考虑到本方案软硬件太过复杂，而且成本也高，故不采用。方案二：矩阵键盘输入识别24由各按键组成的矩阵键盘每条行线和列线都对应一条I/O口线，键位设在行线和列线的交叉点，当一个键

5、按下就会有某一条行线与某一条列线接触，只要确定接触的是哪两条线，即哪两个I/O口线，就可以确定哪一个键被触动。行线设计成上拉口线，初始时被置高电位，列线悬空，初始置低。通过不断读行线口线，或者中断方式触发键位扫描。当发现有键按下，将列线逐一置低，其他列线置高，读行线口线。当某条列线置低时，某条行线也被拉低，则确定这两条线的交点处的按钮被按下。每个按键都可通过程序赋予功能，从而完成密码识别本方案简单易行，故采用。1.主控部分选择方案一：采用数字电路控制用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制，将密码保存在JK触发器中，与

6、输入密码通过比较器比较，判断结果是否相符合。采用数字电路设计的方案好处就是设计简单，但控制的准确性和灵活性差，故不采用。方案二：采用以单片机为核心的控制方案选用单片机作为系统的核心部件，实现控制与处理的功能。单片机具有资源丰富、速度快、编程容易等优点。利用单片机内部的随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）及其引脚资源，外接液晶显示（LCD），键盘输入等实现数据的处理传输和显示功能，基本上能实现设计指标。因此综合考虑，本系统采用方案二。一、硬件电路1.复位电路单片机复位是使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态，并从这个状态开始工

7、作，例如复位后PC＝0000H，使单片机从第—个单元取指令。无论是在单片机刚开始接上电源时，还是断电后或者发生故障后都要复位。在复位期间（即RST为高电平期间），P0口为高组态，P1－P3口输出高电平；外部程序存储器读选通信号PSEN无效。地址锁存信号ALE也为高电平。根据实际情况选择如图2-1所示的复位电路。该电路在最简单的复位电路下增加了手动复位按键，在接通电源瞬间，电容C1上的电压很小，复位下拉电阻上的电压接近电源电压，即RST为高电平，在电容充电的过程中RST端电压逐渐下降，当RST端的电压小于某一数值后，CPU脱离复位状态，由于电容C1

8、足够大，可以保证RST高电平有效时间大于24个振荡周期，CPU能够可靠复位。增加手动复位按键是为了避免死机时无法可靠复位。当复位按键按下