2022年单片机电子密码锁设计-论文.docx

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1、精品学习资源单片机电子密码锁设计 -论文单片机电子密码锁设计【Abstract】The electronic password lock is the collection computer technology,the electronic technology, the numerical ciphers technology is a bodyintegration of machinery high tech product, has the security to behigh, merit and so on easy to operate.The present paper lo

2、cks thesystem from the electronic password the function, the hardware circuitdesign, the software design and the hardware debugs four partsseparately to elaborate this system. The electronic password locks the procedure is compiles withthe Clanguage. When design procedure duplicate uses the subrouti

3、ne to usethe technology, locks the secure aspect has used the encryptiontechnology, the main function by the pressed key input and therecognition, LED demonstrated, I2C read-write operation and so on. Hasalso adopted the encryption process in the secure aspect.Whenprogramming uses the C51 language,

4、and carries on the translation withKeil software.This system electron password locks the hardware partial structuressimple, the cost is low, the software partial uses electron encryptionenhancement locks the security, has the quite good market prospect.【Key words】MCUAT89C51, LM386, electronic passwo

5、rd lock. 目录摘要3第一章 单片机电子密码锁系统概述41电子密码锁的特点4 2市场前景43新型安全密码锁的设计目标4 4.工作原理5 其次章 单片机功能介 绍6 1AT89C51 的主要特性6 2AT89C51 的管脚说明63振荡器特性7第三章 密码锁硬件电路8 1硬件电路的组成82硬件电路的连线83硬件电路的电路图9第四章 程序设计说明10 1程序设计内容102C 语言源程序10终止语15 欢迎下载精品学习资源参考文献16单片机电子密码锁设计【摘要】电子密码锁是集电脑技术、电子技术、数字密码技术为一体的机 电一体化高科技产品，具有安全性高，使用便利等 优点；本论文从电子密码锁系统的功

6、能，硬件电路设计，软件设计和硬件 调试四部分分 别论述这一系统；本系统考虑到电子密码锁成本及体 积因素，在设计电 子密码锁部分时，以AT89C51单片机为核心，LM386 音频功率放大器、LED 等构成外 围电路；本系统电子密码锁硬件部分 结构简洁、成本低，软件部分使用 电子加密提高 锁的安全性，具有比较好的市场前景；【关键词】单片机 AT89C51、LM386 、电子密码锁；第一章 单片机电子密码锁系统概述随着社会物 质财宝的日益增 长，安全防盗已成为社会问题；而锁自古以来就是把守门户的铁将军，人们对它要求甚高，既要安全牢靠地防盗，又要使用便利， 这也是制锁者长期以来研制的主 题；目前国内，

7、大部分人使用的仍是传统的机械锁；然而，眼下假冒伪劣的机械 锁泛滥成灾，互开率特别之高；一、电子密码锁的特点电子密码锁是一种通 过密码输入来掌握 电路或是芯片工作，从而掌握机械开关的闭合，完成开锁、闭锁 任务的电子产品；它的种类很多，有简易的电路产品，也有基于芯片的性价比 较高的产品；现在应用较广的电子密码锁是以芯片 为核心，通过编程来实现的；其性能和安全性已大大超 过了机械锁，特点如下：1. 保密性好,编码量多,远远大于弹子锁；随机开锁胜利率几乎 为零；2. 密码可变；用户可以 常常更换密 码，防止密码被盗，同时也可以防止因人 员的更替而使 锁的密级下降；3. 误码输 入爱护；当输入密码多次错

8、误时 ，报警系统自动启动；除具有以上 优点外，电子密码锁仍 可以存在 电源断电、密码防盗等方面的 设计；二、市场前景目前，电子密码锁在国外已大量使用，技 术已趋于成熟；在国内这种锁主要显现在保险柜、密码箱、高级宾馆 等场所，家居用的较少，究其缘由，我认为有以下几点：1. 价格缘由；现在一般的家庭 买一把一般的机械 锁，价格在几十到一两百左右，而 电子密码锁的价格一般在 300 元以上，进口的甚至要几千元； 买一把这样的锁对于一些家庭来 说，是很难接受的；2. 厂商推广的力度不 够；电子密码锁属于高科新 产品，很多的用 户根本不知道有 这种锁，更不用说拿它与 传统的机械锁作比较；而一般的商场也不

9、会经营这种产品，用户即使想买也难以买到；三、新型安全密码锁的设计目标1共 2 位密码，每位密码的取值范畴为 l2； 2用户可以自行 设定和修改密 码；(3) 按每一密 码锁时都有声光提示，假 设锁入的 3 位开锁密码不完全正确， 就报警 3欢迎下载精品学习资源秒；(4) 开锁密码错 3 次要报警 40 秒钟，报警期间输入密码无效，可防窃贼多次摸索密码；(5) 键入 2 位开锁密码完全正确后才能开 锁，开锁时要有 1 秒的提示音；(6) 电磁锁采纳锁内有 5V 备用电池的电磁锁，并作为密码锁的直流 电源，只有内部上电复位时才能设置或修改密 码；(7) 密码设定完毕后，有2 秒提示音，以表示密 码

10、输入设定正确；(8) 硬件成本低廉， 软件简洁牢靠；716单片机电子密码锁设计四、工作原理单片秘密码锁由单片机、时钟、键盘、存贮器、复位电路、蜂鸣器等单元组成；主要完成与电子锁具之间的通信；电子锁具的组成框图，它也是以 51 系列单片机AT89C51为核心，配以相应硬件电路，完成密码的设置、存贮、识别和显示、驱动电 磁执行器、接收与发送数据等功能；单片机接收 键入的代码，并与存贮在 EEPROM 中的密码进行比较，假如密码正确， 就驱动电 磁执行器开锁；假如密码不正确，就答应操作人 员重新输入密码，最多可输入三次；假如三次都不正确，就单片机通过通信线路报警；其次章 单片机功能介 绍AT89C5

11、1 是一种带 4K 字节闪耀可编程可擦除只 读储备器FPEROMFalshProgrammable and Erasable Read Only Memory 的低电压，高性能CMOS8 位微处理器，俗称单片机；该器件采纳 ATMEL 高密度非易失存 储器制造技 术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和 输出管脚相兼容；由于将多功能 8 位 CPU 和闪耀储备器组合在单个芯片中，ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微掌握器， 为很多嵌入式掌握系 统供应了一种敏捷性高且价廉的方案；一、主要特性：.与 MCS-51 兼容.4K 字节可编程闪耀储备器.寿命：1000 写/擦循环.数据保留

12、时间：10 年.全静态工作：0Hz-24Hz.三级程序存 储器锁定.128*8位内部 RAM.32可编程 I/O 线.两个 16 位定时器/计数器.5个中断源欢迎下载精品学习资源.可编程串行通道.低功耗的 闲置和掉电模式.片内振 荡器和时钟电路二、管脚说明： VCC：供电电压 ；GND：接地；P0口：P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸取 8TTL 门电流；当P1 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入；P0 能够用于外部程序数据存 储器，它可以被定义为数据/地址的第八位；在 FIASH 编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH 进行校验时，P0 输出原码，此时 P

13、0 外部必需被拉高；P1口：P1 口是一个内部供应上拉 电阻的 8 位双向 I/O 口，P1口缓冲器能接收 输出4TTL 门电流；P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平常，将输出电流，这是由于内部上拉的 缘故；在FLASH 编程和校验时，P1 口作为第八位地址接收；P2口：P2 口为一个内部上拉 电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 口缓冲器可接收， 输出 4 个 TTL 门电流，当P2 口被写“1时”，其管脚被内部上拉 电阻拉高，且作为输入；并因此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将 输出电流；这是由于内部上拉的 缘故；P2 口当用于外部程序存 储

14、器或 16 位地址外部数据存 储器进行存取时，P2 口输出地址的高八位；在给出地址“1时”，它利用内部上拉 优势，当对外部八位地址数据存 储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器的内容； P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和掌握信号；P3口：P3 口管脚是 8 个带内部上拉 电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门电流；当P3 口写入“1后”，它们被内部上拉 为高电平，并用作输入；作为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流ILL 这是由于上拉的 缘故；RST：复位输入；当振荡器复位器件 时，要保持RST 脚两个机器周期的高 电平常间；ALE/PRO

15、G：当拜访外部存 储器时，地址锁存允 许的输出电平用于锁存地址的位置字节；在FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲；在平常，ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6；因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定 时目的；然而要留意的是：每当用作外部数据存 储器时，将跳过一个ALE 脉冲；如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0；此时，ALE 只有在执行MOVX ，MOVC 指令是 ALE 才起作用；另外，该引脚被略微拉高；假如微 处理器在外部执行状态 ALE 禁止，置位无效；/PSEN：外部程序储备器的选通信号；在由外部程序存 储器取指期 间，每个机

16、器周期两次/PSEN有效；但在拜访外部数据存 储器时，这两次有效的 /PSEN 信号将不出 现；/EA/VPP：当/EA 保持低电平常，就在此期间外部程序存 储器0000H-FFFFH，不管是否有内部程序存 储器；留意加密方式 1 时，/EA 将内部锁定为 RESET；当/EA 端保持高电平常，此间内部程序存 储器；在FLASH 编程期间，此引脚也用于施加 12V 编程电源VPP；欢迎下载精品学习资源XTAL1 ：反向振荡放大器的 输入及内部 时钟工作电路的输入；XTAL2 ：来自反向振荡器的输出；三、振荡器特性XTAL1 和 XTAL2 分别为反向放大器的 输入和输出；该反向放大器可以配置

17、为片内振荡器；石晶振荡和陶瓷振 荡均可采纳；如采纳外部 时钟源驱动器件，XTAL2 应不接；有余输入至内部 时钟信号要通 过一个二分 频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必需保证脉冲的高低 电平要求的 宽度；第三章 密码锁硬件电路说明一、硬件电路由 AT89C51 、LM386 、LED 、喇叭等组成；1 、LM386 是美国国家半 导体公司生 产的音频功率放大器 ,主要应用于低电压消费类产品；为使外围元件最少 ,电压增益内置 为 20；但在1 脚和 8 脚之间增加一只外接电阻和电容,便可将 电压增益调为任意值,直至 200；输入端以位置参考 ,同时输出端被自动偏置到电源电压的一半

18、,在 6V 电源电压下,它的静态功耗仅为 24mW,使得LM386 特殊适用于电池供电的场合；LM386 的封装形式有塑封 8 引线双列直插式和 贴片式；图 3.1 LM386 的封装形式2、特性:1静态功耗低 ,约为 4mA,可用于 电池供电；2工作电压范畴宽,4-12V or 5-18V ；3外围元件少；4电压增益可 调,20-200；5低失真度；LM386 电源电压 4-12V ，音频功率；LM386 音响功放是由 NSC 制造的，它的电源电压范畴特别宽，最高可使用到 15V，消耗静态电流为 4mA ，当电源电压为 12V 时， 在 8 欧姆的负载情形下，可供应几百 mW 的功率；它的典

19、型输入阻抗为 50K；二、硬件连线1、把“单片机系 统”区域中的用 导线连接到“音频放大模 块”区域中的 SPK IN 端子上；2、把“音频放大模 块”区域中的 SPK OUT 端子接喇叭；3、把“单片机系 统“区域中的用 导线连接到发光二极管 L1 端子上；4、把“单片机系 统”区域中的、用导线连 接到“独立式 键盘”区域中的 SP1 和 SP2 端子上；单片机电子密码锁设计第四章 程序设计欢迎下载精品学习资源一、程序设计内容1、密码的设定：在此程序中密码是固定在程序存 储器 ROM 中，假设预设 的密码为“ 11111”共 5 位密码；2、密码的输入问题：由于采纳两个按键来完成密 码的输入

20、，那么其中一个按 键为功能键，另一个按键为数字键；在输入过程中，第一输入密码的长度，接着依据密码的长度输入密码的位数，直到全部长度的密码都已经输入完毕；或者输入确 认功能键之后，才能完成密码的输入过程；进入密码的判定比 较处理状态并给出相应的处理过程；3、按键禁止功能：初始化时，是答应按键输入密码，当有按键按下并开头 进入按键识别状态时，按键禁止功能被激活，但启 动的状态在 3 次密码输入不正确的情形下 发生的；二、C 语言源程序 includeunsigned char code ps=1,1,1,1,1;unsigned char code dispcode=0x3f,0x06,0x5b,

21、0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40; unsigned char pslen=9;unsigned char templen; unsigned char digit; unsigned char funcount; unsigned char digitcount; unsigned char psbuf;bit cmpflag; bit hibitflag; bit errorflag; bit rightflag;unsigned int second3; unsigned int aa; unsigned int bb;bit al

22、armflag;bit exchangeflag; unsigned int cc; unsigned int dd; bit okflag;unsigned char oka; unsigned char okb; void mainvoidunsigned char i,j;P2=dispcodedigitcount;TMOD=0x01;TH0=65536-500/256;TL0=65536-500%6;TR0=1;欢迎下载精品学习资源ET0=1;EA=1;while1ifcmpflag=0ifP3_6=0fori=10;i0;i-forj=248;j0;j-; ifP3_6=0ifhib

23、itflag=0funcount+; iffuncount=pslen+2funcount=0; cmpflag=1;P1=dispcodefuncount;elsesecond3=0;whileP3_6=0;ifP3_7=0fori=10;i0;i-forj=248;j0;j-; ifP3_7=0ifhibitflag=0digitcount+; ifdigitcount=10digitcount=0;P2=dispcodedigitcount; iffuncount=1pslen=digitcount;欢迎下载精品学习资源templen=pslen;else iffuncount1psbu

24、ffuncount-2=digitcount;elsesecond3=0;whileP3_7=0;elsecmpflag=0; fori=0;iifpsi.=psbufihibitflag=1; i=pslen; errorflag=1; rightflag=0; cmpflag=0; second3=0; goto a;cc=0; errorflag=0; rightflag=1; hibitflag=0;a:cmpflag=0;单片机电子密码锁设计void t0void interrupt 1 using 0TH0=65536-500/256;TL0=65536-500%6;欢迎下载精品学

25、习资源iferrorflag=1 & rightflag=0bb+; ifbb=800bb=0; alarmflag=alarmflag;ifalarmflag=1P0_0=P0_0;aa+; ifaa=800aa=0;P0_1=P0_1;second3+; ifsecond3=6400myeducsaa=0;iferrorflag=0 & rightflag=1P0_1=0;cc+; ifcc1000okflag=1;else ifcc2000okflag=0;elseerrorflag=0; rightflag=0; hibitflag=0; cmpflag=0; P0_1=1;cc=0;

26、 oka=0; okb=0;欢迎下载精品学习资源okflag=0;P0_0=1;ifokflag=1oka+; ifoka=2oka=0;P0_0=P0_0;elseokb+; ifokb=3okb=0;P0_0=P0_0;结 束 语毕业设计 是学习阶段一次特别 难得的理论与实际相结合的时机，通过这 次的单片机电子密码锁的设计，我摆脱了单纯的理论学问学习状态，这次设计锤炼 了我的综合运用了所学 专业基础的学问，解决了一些专业问题 的才能，同时也提高了我 查阅文献资料、电脑制图等等一些其它方面的 专业才能水平才能；这次设计中我挑选的是以 AT89C51 单片机为核心，LM386 音频功率放大器、

27、LED 等外围电路构成的 结构简洁、成本低、加密性能好的电子密码锁；在这一次的设计中让我积存了很多的 实际体会 ，使我的头脑更好地被知 识武装了起来，也必定会 让我在将来的工作学 习中表现更高的应变才能，更强的沟通力和懂得力；顺当如期的完成本次 毕业设计给 了我很大的信心， 让我把握专业学问的同时也对本专业的进展前景充 满信心；我采纳的技术有着很多的 优越性，但也存在肯定的不足， 这些不足在肯定程度上限制了我 们的制造力，这无疑是很 让我自身感到 遗憾的；可这些不足正是我 们去更好的讨论更好的 制造的最大 动力，只有发觉问题 、面对问题才有可能解决 问题，不足和遗憾不会 给我打击只会更好的鞭策

28、我前行，今后我更会关注新技 术新设备新工艺的显现，并争取尽快的把握这些先进的学问，更好的为祖国的四化服 务；不积跬步何以至千里，本设计能够顺当的完成，也归功于各位任 课老师的仔细负责， 使我能够很好的把握和运用 专业学问，并在设计中得以表达；正是有了他 们的尽心欢迎下载精品学习资源帮忙和支持，才使我的 毕业论文工作顺当完成，在此向全体老 师表示由衷的 谢意；感谢他们三年来的辛勤栽培；参考文献：胡汉才著，单片机原理及其接口技 术清华高校出版社 2004 年 2 月李朝青著，单片机原理及接口技 术北京航空航天高校出版社2005 年 10 月徐君毅著，单片微型 电脑原理与应用上海科技出版社 1988 年 5 月邓子礼著，单片微机及外 围集成电路技术手册上海有用电脑自动掌握工程公司1990 年 7 月周立功著，单片机试验与实践教程北京航空航天高校出版社2006 年 5 月余永权著，ATMEL89 系列单片机应用技术北京航空航天高校出版社2002 年 8月赵秀菊著，单片机与 测控技术东南高校出版社 1994 年 6 月欢迎下载