基于51单片机的电子密码锁的设计论文

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1、西安文理学院课程设计报告目录1概述11.1选题的依据和意义11.2电子密码锁的背景12系统设计12.1设计目标12.2系统设计23系统硬件设计33.1键盘设计33.2密码显示设计43.3开锁电路与报警电路设计54系统软件设计54.1主程序设计54.1.1系统软件分析54.1.2主程序流程图64.2子程序设计74.2.1初始化程序74.2.2键盘扫描流程图84.2.3中断服务子程序84.2.4密码修改子程序95电路仿真与调试95.1软件调试95.2硬件电路图95.3电路仿真105.3.1电路初始状态105.3.2输入密码电路图116分析与结论12致谢12参考文献13附录113附录23

2、01西安文理学院课程设计报告1概述1.1选题的依据和意义单片机，亦称单片机微电脑或单片微型计算机。它是把中央处理器（CPU）、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口I/O等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。计算机的产生加快了人类改造世界的步伐，但是它毕竟大，微计算机（单片机）在这种情况下诞生了，它为我们改变了什么？纵观我们生活在各个领域，我们的生活中都离不开单片机。以前没有单片机时这些东西做，但是只能使用复杂模拟电路，然而这样做出来的产品不仅体积大，而且成本不高并且由于长期使用，元器件会不断老化，控制的精度自然达不到标准。单片机产生后

3、，我们就将这些变为智能化了，我们只需要在单片机外围接一点简单的接口电路，核心部分只是由人为的写入程序来完成。这些产品体积小，成本低，长期使用不会担心精度达不到了，而且容易升级改善[1]。电子密码锁可以在日常生活和现代办公来完成，住宅与办公室的安全防范，单位的文件档案财务报表以及一些个人资料的保存等多种场合使用。大大提高了主人物资的安全性。目前使用的密码锁种类多，各具特色[2]。1.2电子密码锁的背景随着社会科技的进步，锁已发展到了密码锁、磁性锁、电子锁、激光锁、声控锁等等。在传统钥匙的基础上，加了一组或多组密码，不同声音，不同磁场，不同声波，不同光束光波，不同图像。（如指纹、眼底视

4、网膜等）来控制锁的开启。从而大大提高了锁的安全性，使不法之徒无从下手，人们也就能对自身财产安全有了更多的保障。当今安全信息系统应用越来越广泛，特别在保护机密、维护隐私和财产保护方面起到重大作用，而基于电子密码锁的安全系统是其中的组成部分，因此研究它具有重大的现实意义[3]。2系统设计2.1设计目标设定密码为12345。密码通过4x4矩阵键盘输入，若密码正确，则门开，用LED发光二极管亮一秒钟做为提示，同时发出“叮咚”声；若密码不正确，若密码不正确，禁止按键输入3秒，同时发出“嘀、嘀”报警声；若在3秒之内仍有按键按下，则禁止按键输入3秒被重新禁止。2.1.3数码管显示功能。8位数码显

5、示，初始化时，显示“P　　　”，接着输入最大5位数的密码，当密码输入完后，按下确认键，进行密码比较，然后给出相应的信息。在输入密码过程中，显示器只显示“8.”第30页西安文理学院课程设计报告。当数字输入超过5个时，数码管提示密码长度超出，当数字输入超过6个时，扬声器给出报警信息。在密码输入过程中，若输入错误，可以利用“DEL”键删除刚才输入的错误的数字。密码修改功能。当输入正确密码后，按下修改键，修改密码，输入新设置的密码，确认。密码修改成功。主要的设计实施过程：首先，使用keiluVision3软件编写单片机的C语言程序，仿真，软件测试。第二步，使用PROTEUS软件进行模拟软、

6、硬件调试。2.2系统设计单片机AT89C51数码管及LED显示密码输入设备单片机时钟电路开锁机构图2.1系统总设计结构图本系统以AT89C51单片机最小系统为核心，结合矩阵键盘，数码管显示和报警系统组成。系统能完成开锁显示，密码输入错误显示及发生警报，锁住键盘等功能。本次设计就是通过单片机为主控电路，通过电路仿真而实现。首先使用keil软件进行编程与调试，最终生成hex文件，传入单片机内部，从而实现仿真效果[4]。第30页西安文理学院课程设计报告3系统硬件设计3.1键盘设计键盘采用4x4矩阵键盘，采用线扫描法识别按键的按下，把“单片机系统”区域中的P3.0－P3.7用8芯排线连接到

7、“4×4行列式键盘”区域中的R1R2R3R4C1C2C3C4端子上。图3.1矩阵键盘电路对照图3.1所示的4*4键盘，说明线反转法的工作原理。首先辨别键盘中有无按键按下，由单片机I/O口向键盘送全扫描字，然后读入行线状态来判断。方法是：向列线输出全扫描字00H，把全部列线置为低电平，然后将行线的电平状态读入累加器A中。如果有按键按下，总会有一根行线电平被拉至低电平从而使行线不全为1。判断哪个键被按下：将P3.4~P3.7都置低，检测P3.0~P3.3是否有低的，若有，