1單片機課程設(shè)計報告密碼鎖專業(yè)班級姓名學號22設(shè)計時間指導教師2010年9月18日21設(shè)計要求設(shè)計一個簡易密碼鎖，其功能如下：輸入一位密碼，為03之間的數(shù)字，密碼輸入正確顯示字符為姓的第一個字母約三秒種，并通過二極管發(fā)光將鎖打開，否則顯示字符為名的第一個字母約三秒鐘，鎖將繼續(xù)保持鎖定狀態(tài)，等待密碼的再次輸入。2擴展功能摘要：該電子密碼鎖是一種實用型的機、電一體化設(shè)計，采用單片機密碼識別及信號輸出控制，提高了整體電路的穩(wěn)定性和可靠性，并且簡化了硬件電路的設(shè)計，該設(shè)計是基于AT89C51的單片機的電子密碼鎖設(shè)計，主要是通過芯片的程序內(nèi)容控制電路的工作方式，密碼由1位數(shù)字組成（可由用戶對程序稍加修改設(shè)置為任意位數(shù)的密碼），數(shù)字均可為15個數(shù)字中的任意一個數(shù)，且該設(shè)計的密碼不易被破解，安全性有了明顯提高關(guān)鍵詞：AT89C51芯片，電子鎖1引言：常生活和現(xiàn)代辦公中，住宅與辦公室的安全防范、單位的文件檔案、財務(wù)報表以及一些個人資料的保存等多以加鎖的辦法來解決，若使用機械式鑰匙開鎖人們常需攜帶多把鑰匙，使用極不方便，且鑰匙丟失后安全性即大打折扣，為滿足人們對門鎖的使用要求，增加其安全性，用密碼電子鎖代替?zhèn)鹘y(tǒng)機械鎖應(yīng)運而生，目前使用的密碼鎖種類繁多，各具特色。本文從經(jīng)濟實用的角度出發(fā)，采用AT89C51單片機，研制了一款電子密碼鎖。該密碼鎖設(shè)計方法合理，簡單易行，成本低，符合住宅、辦公室用鎖要求，具有一定的推廣價值。32總體設(shè)計方案2.1設(shè)計方案論證共設(shè)了4個用戶輸入鍵，其中只有1個是有效的密碼按鍵，其它的都是干擾按鍵。輸入一位密碼，為03之間的數(shù)字，密碼輸入正確顯示字符為的第一個字母約三秒種，并通過二極管發(fā)光將鎖打開，否則顯示字符為名的第一個字母約三秒鐘，鎖將繼續(xù)保持鎖定狀態(tài)，等待密碼的再次輸入。當電路板連接仿真器和電源后，按下復(fù)位鍵使電路板重新復(fù)位，當按下輸入鍵1后，密碼正確時，八位譯碼器顯示姓的第一個字母，為“P”，密碼錯誤時，八位譯碼器顯示明的第一個字母，為“6”。然后一次按下輸入鍵2、3、4直到密碼正確為止。其間密碼正確后，二極管發(fā)光將鎖打開并亮3秒鐘。密碼鎖電路包含：鍵盤輸入、密碼修改、密碼檢測、開鎖電路、執(zhí)行電路、報警電路、鍵盤輸入次數(shù)鎖定電路。2.2選定方案總體設(shè)計框圖2.3方案實現(xiàn)元件選定元件名稱參數(shù)數(shù)量4插座DIP401晶體振蕩器12MHz1瓷片電容22pF2LED數(shù)碼管HS-5101BS21電源直流+5V1發(fā)光二極管1電阻10k2電解電容22F1按鈕開關(guān)5電阻1k/5104/93系統(tǒng)硬件設(shè)計原理圖如下圖所示,該電路由AT89C2051做控制元件,P3口為鍵盤口,其中S1S4為鍵盤掃描輸出口,P3.4P3.7為鍵盤掃描輸入口；P1口為信號輸出口,其中RST輸出開鎖控制信號去驅(qū)動密碼鎖,P3.1P3.7為八位譯碼器引腳，P3.2為發(fā)光二極管端。RST為復(fù)位端，9引腳、30引腳接晶振，P3.0連接發(fā)光二極管與復(fù)位按鍵相連，各元器件參數(shù)如圖所示。該電路鍵盤由5個按鍵組成,4個“數(shù)字”鍵,1個“復(fù)位”鍵；密碼由1位數(shù)字組成（可由用戶對程序稍加修改設(shè)置為任意位數(shù)的密碼），數(shù)字均可為15個數(shù)字中的任意一個數(shù)，這樣組成的密碼不可破譯，特別是當別人不知密碼位數(shù)時更不可破譯。5硬件原理圖6主要硬件原件功能說明DIP40插座一個，共有40引腳，作用：可以連接偉福仿真器，實現(xiàn)電路板的調(diào)試功能。12MHz晶體振蕩器一個，石英晶體振蕩器是利用石英晶體（二氧化硅的結(jié)晶體）的壓電效應(yīng)制成的一種諧振器件，是一種高精度和高穩(wěn)定度的振蕩器，用于頻率發(fā)生器、為數(shù)據(jù)處理設(shè)備產(chǎn)生時鐘信號和為特定系統(tǒng)提供基準信號。22pF瓷片電容2個，22F電解電容一個，作用:1，濾波作用，在電源電路中，整流電路將交流變成脈動的直流，而在整流電路之后接入一個較大容量的電解電容，利用其充放電特性，使整流后的脈動直流電壓變成相對比較穩(wěn)定的直流電壓。在實際中，為了防止電路各部分供電電壓因負載變化而產(chǎn)生變化，所以在電源的輸出端及負載的電源輸入端一般接有數(shù)十至數(shù)百微法的電解電容由于大容量的電解電容一般具有一定的電感，對高頻及脈沖干擾信號不能有效地濾除，故在其兩端并聯(lián)了一只容量為0.001-0.lpF的電容，以濾除高頻及脈沖干擾耦合作用：在低頻信號的傳遞與放大過程中，為防止前后兩級電路的靜態(tài)工作點相互影響，常采用電容藕合為了防止信號中韻低頻分量損失過大，一般總采用容量較大的電解電容。兩種電容的材質(zhì)是不同的。陶瓷電容無極性，電解電容有極性。陶瓷電容的容量一般較小，電解電容的容值可以做得很大。另外兩者的用途也有差別，陶資電容一般用于信號源濾波，而電解電容一般用于電源部分。LED數(shù)碼管：當信號通過時，LED導通，并有3秒延遲。數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極管單元（多一個小數(shù)點顯示）；按能顯示多少個“8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極COM接到+5V，當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應(yīng)字段就點亮。當某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)7字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極COM接到地線GND上，當某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應(yīng)字段就點亮。當某一字段的陽極為低電平時，相應(yīng)字段就不亮。發(fā)光二極管：發(fā)光二極管簡稱為LED。由鎵（Ga