電子密碼鎖報(bào)告參考word

1、基于單片機(jī)控制的電子密碼鎖設(shè)計(jì)者：張雪貴指導(dǎo)老師：李崢淮北煤炭師范學(xué)院 物理與電子信息學(xué)院 06電子信息工程 2009年6月推薦精選基于單片機(jī)的電子密碼鎖一 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)一個(gè)利用AT89S52單片機(jī)控制的電子密碼鎖，該電子密碼功能包括16個(gè)密碼輸入，密碼輸入過程中清除輸入，密碼正確和錯(cuò)誤分別用蜂鳴器提示，輸入錯(cuò)誤密碼超次鎖定，密碼修改，12864LCD顯示菜單實(shí)現(xiàn)多功能等等。 二 總體方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 電子密碼鎖系統(tǒng)核心用AT89S52單片機(jī)控制，密碼輸入按鍵為4*4矩陣鍵盤16個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)密碼輸入，外加獨(dú)立按鍵實(shí)現(xiàn)清除，確定和液晶反白控制。密碼存儲(chǔ)電路利用AT24C02芯片，該芯片可以實(shí)現(xiàn)掉電

2、存儲(chǔ)，而且數(shù)據(jù)可保留時(shí)間長(zhǎng)，與單片機(jī)連接簡(jiǎn)單。報(bào)警電路利用三極管驅(qū)動(dòng)小型蜂鳴器實(shí)現(xiàn)，通過給蜂鳴器送不同頻率的電平信號(hào)實(shí)現(xiàn)不同聲音報(bào)警。LCD用12864字符型液晶實(shí)現(xiàn)，通過單行反白實(shí)現(xiàn)菜單，加強(qiáng)液晶顯示內(nèi)容及添加系統(tǒng)功能。另外，電磁鎖電路暫時(shí)利用發(fā)光二極管代替，用發(fā)光二極管的亮滅和蜂鳴器的響聲來指示電磁鎖的開關(guān)。 圖1 系統(tǒng)原理框圖推薦精選 圖2系統(tǒng)總體原理電路圖推薦精選三 硬件電路的功能單元設(shè)計(jì)（一） 單片機(jī)最小系統(tǒng) 其原理圖如圖1所示圖3 單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊單片機(jī)采用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，與工業(yè)

3、80C51產(chǎn)品指令各引腳完全兼容。單片機(jī)最小系統(tǒng)主要有兩塊組成，其一為晶振起振電路，其二為復(fù)位電路。在此，我們采用按鍵手動(dòng)復(fù)位，相對(duì)來講，這種復(fù)位方式更加方便人性化，不必要切斷電源即可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位。（二） 開鎖電路 通過單片機(jī)送給開鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電路驅(qū)動(dòng)電磁鎖吸合，從而達(dá)到開鎖的目的。其原理如圖2 所示。推薦精選單片機(jī)微控制器開鎖驅(qū)動(dòng)電路電磁鎖密碼正確？Y返回N 圖4 開鎖電路原理當(dāng)用戶輸入的密碼正確單片機(jī)便輸出開門信號(hào)，送到開鎖驅(qū)動(dòng)電路，然后驅(qū)動(dòng)電磁鎖，達(dá)到開門的目的。 在此為節(jié)省成本考慮，我們用二極管代替電磁鎖，將一切在LCD上面顯示，并且利用蜂鳴器和二極管聲光指示。（三）密碼存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)

4、密碼存儲(chǔ)采用AT24C02存儲(chǔ)，它能都掉電存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。掉電存儲(chǔ)單元的作用是在系統(tǒng)電源斷開的時(shí)候，存儲(chǔ)當(dāng)前設(shè)定的密碼數(shù)據(jù)。AT24C02是ATMEL公司的2KB字節(jié)的電可擦除是模擬的IIC總線式EEPROM，采用兩線串行的總線和單片機(jī)通訊，電壓最低可以到2.5V，額定電流為1mA，靜態(tài)電流10Ua(5.5V)，芯片內(nèi)的資料可以在斷電的情況下保存40年以上，而且采用8腳的DIP封裝，使用方便。本實(shí)驗(yàn)中，AT24C02的SCLK和SDA引腳（SDA為數(shù)據(jù)線，SCLK為時(shí)鐘信號(hào)線）接上拉電阻后與單片機(jī)的P2.6和P2.7腳相連，其電路圖如圖5所示推薦精選圖5 AT24C02掉電存儲(chǔ)電路圖(四) 按鍵電路

5、設(shè)計(jì)1 按鍵密碼輸入電路設(shè)計(jì) 由于本設(shè)計(jì)中要求使用0-F 16個(gè)密碼數(shù)值按鍵輸入，數(shù)目較多，故使用矩陣鍵盤，所以本設(shè)計(jì)就采用行列式鍵盤，同時(shí)也能減少鍵盤與單片機(jī)接口時(shí)所占用的I/O線的數(shù)目，在按鍵比較多的時(shí)候，通常采用這樣方法。本設(shè)計(jì)中采用矩陣鍵盤行線和單片機(jī)P1.0P1.3相連，列線與單片機(jī)P1.4P1.7相連，其電路圖如圖6所示 鍵盤掃描采用行掃描法，即依次置行線中的每一行為低電平，其余均為高電平，掃描列線電平狀態(tài)，為低電平即表示該鍵按下。鍵盤消抖采用軟件延時(shí)消抖，可以減小硬件電路復(fù)雜程度，控制簡(jiǎn)單。推薦精選圖6 矩陣鍵盤模塊電路圖2 獨(dú)立按鍵電路設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)除矩陣鍵盤的0-F 16個(gè)密碼

6、按鍵之外，還需要有另外獨(dú)立按鍵作為控制。本次設(shè)計(jì)一共設(shè)計(jì)了4個(gè)獨(dú)立按鍵，利用單片機(jī)I/O口直接連接，電路簡(jiǎn)單。其中兩個(gè)按鍵用來作為密碼輸入時(shí)的確定和清除鍵，使系統(tǒng)做到更加人性化。另外兩個(gè)按鍵用于LCD12864的菜單選擇按鍵，是LCD顯示更多的內(nèi)容，同樣，這個(gè)設(shè)計(jì)也是為了使系統(tǒng)功能更加強(qiáng)大，系統(tǒng)更加貼近人們?nèi)粘Ｊ褂茫瑯邮窍到y(tǒng)更加人性化。由于本設(shè)計(jì)的軟件設(shè)計(jì)中不會(huì)用到單片機(jī)P3口第二功能，因此獨(dú)立按鍵一端與單片機(jī)P3.23.7相連，另一端接地，其電路圖如圖7所示圖7：獨(dú)立按鍵模塊電路（五） 聲音提示電路設(shè)計(jì)聲音提示電路采用小蜂鳴器提示。蜂鳴器能夠根據(jù)脈沖信號(hào)，以及信號(hào)的頻率發(fā)出各種不同的聲音，

7、這樣我們就可以更具系統(tǒng)要求發(fā)出密碼出入正確和密碼輸入錯(cuò)誤是發(fā)出不同的聲音提示，已達(dá)到報(bào)警的要求。推薦精選蜂鳴器電路如圖8所示圖8 蜂鳴器模塊電路（六）顯示模塊設(shè)計(jì)顯示電路采用12864 字符型LCD顯示。中文字符型12864中文液晶顯示模塊可以顯示字母、數(shù)字符號(hào)、中文字型及圖形，具有繪圖及文字畫面混合顯示功能。提供三種控制接口，分別是8位微處理器接口，4位微處理器接口及串行接口。所有的功能，包含顯示RAM，字型產(chǎn)生器，都包含在一個(gè)芯片里面，只要一個(gè)最小的微處理系統(tǒng)，就可以方便操作模塊。內(nèi)置2M-位中文字型ROM (CGROM) 總共提供8192 個(gè)中文字型(16x16 點(diǎn)陣)，16K-位半寬字

8、型ROM (HCGROM) 總共提供126 個(gè)符號(hào)字型(16x8 點(diǎn)陣)，64 x 16-位字型產(chǎn)生RAM (CGRAM)，另外繪圖顯示畫面提供一個(gè)64x256點(diǎn)的繪圖區(qū)域（GDRAM），可以和文字畫面混和顯示，使顯示功能更加強(qiáng)大。本設(shè)計(jì)中我們采用的字符型12864LCD，自帶中文字庫(kù)，使我們的程序控制顯示更加簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)的時(shí)候能夠靈活按照我們的要求顯示漢字，簡(jiǎn)單明了，而且利用該LCD如單片機(jī)控制器的串行接口模式，LCD顯示模塊與單片機(jī)的連接僅僅只需要5根線，比圖像型LCD顯示模塊要少了7根線，大大節(jié)約了單片機(jī)的I/O口！另外推薦精選該類液晶還支持反白顯示，這樣我們可以利用該功能將顯示做成單行反

9、白式菜單，可以讓液晶現(xiàn)實(shí)更多的內(nèi)容使設(shè)計(jì)更加貼近人們的生活使用習(xí)慣，使設(shè)計(jì)更加人性化！在設(shè)計(jì)中，我們將密碼修改，恢復(fù)初始密碼等等做成二級(jí)菜單選項(xiàng)，通過按鍵操作，功能更強(qiáng)大，操作簡(jiǎn)單方便明了。此外根據(jù)功能擴(kuò)展需要，我們甚至可以添加多級(jí)菜單，是電子密碼鎖功能更加強(qiáng)大！本設(shè)計(jì)中液晶串口一共用到5根線與單片機(jī)相連其中CS引腳， R/W引腳，SCLK引腳，PSB引腳，RESET引腳分別對(duì)應(yīng)與單片機(jī)的P2.0,P2.1,P2.2,P2.3,P2.5相連接。四 軟件程序設(shè)計(jì)及流圖模塊介紹與硬件電路相關(guān)聯(lián)，本電子密碼鎖系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)分為以下幾個(gè)模塊:主程序模塊，鍵盤掃描及識(shí)別模塊，AT24C02密碼讀寫存儲(chǔ)模

10、塊，12864LCD顯示模塊，蜂鳴器模塊等等。下面分別介紹各個(gè)模塊的程序設(shè)計(jì)（1）主程序模塊 在主程序模塊中要完成系統(tǒng)初始化，檢測(cè)按鍵，調(diào)用存儲(chǔ)以及調(diào)用顯示等功能。主程序流程圖如7圖所示（2） 鍵盤掃描及識(shí)別子程序模塊密碼輸入矩陣鍵盤采用行掃描法，掃描方式為查詢的方式，在主程序中調(diào)用，無鍵按下的時(shí)候，程序一直在子程序中間循環(huán)當(dāng)有鍵按下時(shí)，及識(shí)別按鍵以及送到LCD顯示。密碼設(shè)置為6位，密碼輸入過程中可以實(shí)現(xiàn)密碼清除，通過查詢方式檢測(cè)獨(dú)立按鍵的清除鍵，調(diào)用清除程序?qū)崿F(xiàn)。推薦精選矩陣鍵盤掃描及識(shí)別用在密碼輸入和密碼修改程序中間！獨(dú)立按鍵也采用查詢方式，放在各程序中，無鍵按下的時(shí)候繼續(xù)循環(huán)程序，有鍵按

11、下的時(shí)候即跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的程序執(zhí)行。獨(dú)立按鍵模塊主要在LCD反白菜單的時(shí)候調(diào)用。 （3）調(diào)電存儲(chǔ)服務(wù)程序模塊當(dāng)比較密碼的時(shí)候，需要讀AT24C02程序，將存儲(chǔ)在芯片內(nèi)的數(shù)據(jù)讀到RAM中，然后和輸入的密碼相比較。當(dāng)修改密碼的時(shí)候，需要把輸入的密碼保存到AT24C02中，其程序流程如圖8 所示。 推薦精選圖7 主程序流程圖推薦精選圖8 密碼修改程序流程圖（4） 顯示子程序模塊顯示子程序包括LCD12864串口驅(qū)動(dòng)程序，液晶反白程序等等。利用寫好串口驅(qū)動(dòng)程序，我們只要在要顯示的時(shí)候，只要寫好要顯示的字符，然后直接調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序就可以，方便使用液晶。液晶反白菜單程序的的完成，是利用字符型LCD12864的繪

12、圖顯示功能。推薦精選首先，我們將液晶顯示中文字符，然后利用繪圖指令將我們要反白的地方送上FFH即可以是幾個(gè)中文字反白顯示，反之，要清除法反白的時(shí)候，我們只要往反白的地址送00H即可正常顯示！利用按鍵控制反白行的選擇，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中制作了四個(gè)子菜單，分別是：修改密碼 ，恢復(fù)初始密碼，制作者信息以及上鎖。液晶單行反白控制菜單，液晶顯示內(nèi)容多，加強(qiáng)系統(tǒng)功能，簡(jiǎn)單實(shí)用。五 調(diào)試與總結(jié)本系統(tǒng)由單片機(jī)系統(tǒng)、矩陣鍵盤、LCD顯示和報(bào)警系統(tǒng)組成。系統(tǒng)能完成開鎖、錯(cuò)誤報(bào)警，超次鎖定、修改用戶密碼，恢復(fù)初始密碼基本的密碼鎖的功能。除上述基本的密碼鎖功能外，還具有調(diào)電存儲(chǔ)、聲光提示等功能，依據(jù)實(shí)際的情況還可以添加遙控功能。本系統(tǒng)利用單片機(jī)控制，LCD菜單顯示，配合蜂鳴器和發(fā)光二極管的聲光指示，再加上AT24C02的密碼存儲(chǔ)功能，系統(tǒng)成本低廉，功能強(qiáng)大實(shí)用。但是在系統(tǒng)調(diào)試過程中，還是發(fā)現(xiàn)一些問題，系統(tǒng)不穩(wěn)定情況時(shí)有發(fā)生，經(jīng)過反復(fù)調(diào)試發(fā)現(xiàn)下列問題：