单片机论文电子密码锁的设计

1、中国地质大学长城学院 本 科 课 程 设 计 题 目:电子密码锁的设计 系 别信息工程系学生姓名李月朋专 业电子信息工程学 号044120108指导教师刘瑞静职 称高级工程师2014年 12 月 25 日电子密码锁的设计摘 要在日常的生活和工作中，住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。若使用传统的机械式钥匙开锁，人们常需携带多把钥匙，使用极不方便，且钥匙丢失后安全性即大打折扣。随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。电子密码锁具有安全性高、成

2、本低、功耗低、易操作等优点。关键词：电子密码锁；单片机控制；目 录1 绪论11.1研究目的与意义11.2 设计内容及要求12 设计方案选择12.1 总体方案设计23 系统硬件设计33.1 时钟晶振33.2 复位电路33.3 LED显示电路33.4 74LS244电路33.5 74LS273电路33.6 P0口上拉电阻334 系统软件设计44.1 系统主程序44.2 汇编源程序45 仿真调试与仿真65.1 系统调试65.2 仿真结果66 结论7参考文献8中国地质大学长城学院2012级单片机原理课程设计1 绪论1.1设计目的随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机

3、械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，电子密码锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的喜爱。 锁是置于可启闭的器物上,用以关住某个确定的空间范围或某种器具的,必须以钥匙或暗码打开的扣件。锁具发展到现在已有若干年的历史了，人们对它的结构、机理也研究得很透彻，因此，不用钥匙就能打开的方法和工具也层出不穷。现代人类文明社会里，由于社会中各种矛盾冲突十分剧烈，人们的思想道德观念，价值观念，文化修养水平等差异，群众中良莠不齐，善良的人们能够自觉规范自己的行为，“非礼不为”，虽无钥匙亦不会乱闯。然而，那些毫无道德观念的盗贼却想方设法利用高科技手段撬门开锁，使广大居民防不胜防。为什么

4、会出现这种情况呢？因为传统锁具都存在致命的弱点：第一、 锁芯采用常见的铜、铝、锌等材料，抵抗不了强力破坏； 第二、 锁具制作工艺，技术落后，无法阻止技术手段的开启。 目前，市场上很多国内外的锁具，实际上都不具备真正的防盗功能。在惯偷面前，两根钢丝或几件简单的工具就可以把这些锁打开，有的惯偷甚至公开扬言：“没有我打不开的锁。”其实，不是他们多高明，而是一般锁具技术原理太过简单。面对这一残酷的现状，新时代提出了锁具必须革命的迫切要求。1.2 设计内容及要求1.利用单片机设计一个简单的以8位逻辑电平开关K0K7作为8位密码输入，设两路密码锁，第一路密码为10101010，第二路密码为11110000

5、。2.以8个发光二极管作为输出，当输入的密码与第一路密码相同时，第一个发光二极管点亮。当输入的密码与第二路密码相同时，第二个发光二极管点亮。如果输入的密码与两路密码都不同，则8个发光二极管全部点亮。3.必须先输入第一路密码，然后输入第二路密码才能使第二个发光二极管点亮。2 设计方案选择2.1 总体方案设计此次课程设计基于单片机控制的电子密码锁，接到课题后，根据老师布置的任务和相关要求，结合主要设计条件，我设计了如下方案，其总体方案设计如下： 本系统由单片机系统、IO口输入输出、LED显示。系统能完成开锁，显示错误。 此次课题采用一种是用以80C51为核心的单片机控制方案。利用单片机灵活的编程设

6、计和丰富的IO端口，及其控制的准确性，进行电子密码锁的设计。此次课题用单片机P1口与输入相连，做输入口，P0口与led相连，做显示。锁存器电路主控制器寄存器跟正确密码比较显示对错，是否开锁图2-1 总体设计方案示意图3程序硬件设计3.1 时钟晶振电路的设计单片机系统中都有晶振，在单片机系统中晶振作用非常大，全称叫经侦振荡器，它结合单片机内部电路产生单片机所需的时针频率，单片机晶振提供的是真频率越高，单片机运行速度越快。图3-1 时钟晶振电路3.2复位电路的设计在上电或复位过程中，控制CPU的复位状态：这段时间内让CPU保持复位状态，而不是一上电或刚复位完毕就工作，防止CPU发出错误的指令、执行

7、错误操作，也可以提高电磁兼容性能。图3-2 复位电路3.3 LED显示电路和8位逻辑电平输入的设计LED显示，当输入第一个密码L0点亮，然后可以输入第二个密码，密码正确L1点亮，如果其中一个密码输入错误八个灯全部点亮。图3-3 LED显示电路3.4 74LS244电路74LS244 是三态输出的八缓冲器，由2 组、每组四路输入、输出构成。每组有一个控制端，由控制端的高或低电平决定该组数据被接通还是断开。图3-4 74LS244电路3.5 74LS273电路74LS273 是八D 型触发器，带清除端。本实验用74LS273 输出数据，通过片选信号和写信号将数据总线上的值锁存在74LS273 中，

8、同时在74LS273 的输出端口输出数据，当数据总线上的值撤消以后，由于74LS273 能锁存信号，74LS273 的输出端保持不变，直到有新的数据被锁存。图3-5 74LS274电路3.6 P0口上拉电阻P0口作为I/O口输出的时候时，输出低电平为0 输出高电平为高组态(并非5V，相当于悬空状态，也就是说P0 口不能真正的输出高电平)。给所接的负载提供电流，因此必须接上拉电阻。4 系统软件设计4.1 系统主程序 软件的设计主要包括：密码的固定、密码比较、密码对处理。 软件设计总流程图如下： 开始 固定密码开关调节输入密码密码比较图4-1 软件设计总流程图 比较后相关处理 结束 将密码固定在程

9、序存储器ROM中，设定8位密码，密码固定在ROM的20H到28H八个单元中 。4.2 汇编源程序DATA_IN EQU 8000HDATA_OUT EQU 8100HORG 0100HMOV A,#0FFHMOV DPTR,#DATA_OUTMOVX DPTR,ALOOP:MOV DPTR,#DATA_INMOVX A,DPTRCJNE A,#10101010B,LOOP1MOV DPTR,#DATA_OUTMOV A,#0FEHMOV B,AMOVX DPTR,ALOOP1:CJNE A,#11110000B,LOOPMOV A,BCJNE A,#0FEH,LOOPMOV DPTR,#DAT

10、A_OUTMOV A,#0FDHANL A,BMOVX DPTR,ASJMP LOOPEND5 仿真调试与仿真5.1 系统调试用protues软件画出电路，用MCS-51软件把代码进行编译。如果有错，对程序进行修改和调试。当没有错时生成HEX文件，在protues中添加源程序，在进行调试。调试成功后执行程序看仿真效果。5.2 仿真结果图5-2.1 第一组密码正确显示图5-2.2 第二组密码正确显示6 结论在本次设计中，我们做了一个简易的密码锁设计。利用汇编语言，编译后写入单片机中，通过仿真和调试之后，系统能够实现密码锁功能。通过这次实验更加深入的了解到了单片机的基本工作原理，对于接口电路和调试

11、的方法有了进一步的提高，对单片机的程序有了更加深刻的认识。在今后的学习中会有很大的帮助。在这次实验中，通过与同学的协作完成了这次课程设计，大家都说出了自己的想法，增加了同学间的团结协作。这次课程设计实行的块结构，这个思想将会应用的以后的学习和工作中。本次试验我学到了很多自己的动手能力得到了很大的提高在以后的课程中应该更加的努力好好完成试验。我们刚开始决定做这个课题时，感觉对此摸不透头绪，可以说是一头雾水，毫无经验可言。仅是感觉可以基于单片机最小系统下可以实现数据输入和数据的对比，我们完全可以通过学习和实践来实现此项目。凭着这么一个信念我们开始了设计之旅。在最初的论证阶段我们小组就有了很大的分歧，经过我们耐心的讨论和阅读文献资料，最终在经过协商决定用何种方式来决定作此系统。接下来的电路的仿真中，一开始还没有一个很好的的思路来决定电路元件的使用，经过了很大的波折才画出仿真电路