基于Protues的单片机密码锁设计VIP

本 科 毕 业 设 计 (论 文)基于PROTEUS的单片机智能电子密码锁的仿真设计Based on the PROTEUS simulation design of the intelligent electronic combination lock学 院 ： 电子信息工程学院专 业 班 级 ： 电子信息工程 电子091学 生 姓 名 ： 惠 康 学 号： 510920141指 导 教 师 ： 韩晓春（高级实验师）年 月毕业设计（论文）中文摘要基于PROTEUS的单片机智能电子密码锁的仿真设计摘 要：在现代生活中，防盗早已成为人们的问题，为了解决防盗问题，锁充当了重要角色，现在我国许多人还是以传统机械锁为主，可是当前劣质的机械锁很大程度上都可以相互打开，此外，即使是一把质量相当不错的普通锁，通过强硬的手段开锁，那也是能在不破坏锁外表面的前提下将其打开。电子密码锁的诞生弥补了普通锁的这些弊端，它为安全锁提供了相当大的发展空间。这次的设计采用单片机来作为控制中心，通过与单片机以外的电路进行组建，构成这一密码锁控制系统，所设计的锁有6个密码需要输入，而每个密码的数值范围在09这十个数之间，对于密码的修改，这是根据用户自行决定的。当用户进行开锁操作时，只有用户输入完全正确的密码，那么密码锁才会开锁，在用户输入的密码有错误时，会有提示，同时为了将安全性进一步的提高，在用户3次按键操作错误后会发出声音，在警报的这个阶段用户再按键是没有用的，这是为了防止窃贼进行多次试探密码的手段。关键词：密码锁；单片机；警报毕业设计（论文）外文摘要Based on the PROTEUS simulation design of the intelligent electronic combination lockAbstract: In todays society, security has become a social problem, and since the ancient times is the important tool, anti-theft lock at present domestic most people use or traditional mechanical locks, however, the counterfeit and inferior mechanical lock the mutual opening rate is very high, in addition, even if is a qualified mechanical lock, through the lock, even under the premise of without causing damage to the lock will open the lock. These drawbacks of mechanical lock to a new kind of electronic trick lock, the lock provides a great space for development.The design USES the single chip microcomputer as main control chip, combining with the peripheral circuit, electronic password control system by combination lock, a total of six password, each value in the range of 0 9, the user can set and modify the password, sound and light hint every password button. Users want to play the lock, must first by providing keyboard input the correct password to have a prompt when password input error, in order to improve the security, when the password input error will report to the police for ten minutes, three times during the password you entered is invalid, to prevent the thief tempted password many times. Four password input is correct at the same time, to open the lock. Lock has backup battery, can only be set when the internal power on reset or change the password, so, just outside the door keys cannot be modified or set the password, so that the secrecy of strong, high flexibility. Keywords: Electronic combination lock; SCM; give an alarm目 录1 绪论11.1 电子密码锁的研究意义11.2 电子密码锁的现状及发展趋势12 系统的整体设计方案22.1 设计的基本内容22.2 设计方案33 硬件系统设计33.1 AT89C51管脚及功能介绍 33.1.1 复位电路73.1.2 晶振电路93.2 键盘输入电路 93.3 LCD1602显示器介绍 113.3.1 显示电路 163.4 报警电路 173.5 开锁电路 173.6 电源电路 184 软件程序设计 184.1 主程序流程图 184.1.1 主程序设计 194.2 键盘软件设计 204.2.1 键盘扫描识别功能程序流程图 204.2.2 键盘扫描识别功能子程序 204.3 密码设置软件设计 214.3.1 密码设置程序流程图 214.3.2 密码设置子程序 214.4 开锁软件设计 224.4.1开锁程序流程图 224.4.2开锁功能子程序 235 系统仿真、调试 245.1 Proteus 软件介绍 245.2程序调试245.3设计仿真27结论29致谢 30参考文献31附录33附表清单：电子密码锁设计图33 - 1 -1 绪论1.1课题研究的意义：在现代生活中，防盗早已成为人们的问题，为了解决防盗问题，锁充当了重要角色，现在我国许多人还是以传统机械锁为主，可是当前劣质的机械锁很大程度上都可以相互打开，此外，即使是一把质量相当不错的普通锁，通过强硬的手段开锁，那也是能在不破坏锁外表面的前提下将其打开。电子密码锁的诞生弥补了普通锁的这些弊端，它为安全锁提供了相当大的发展空间。这次的设计采用单片机来作为控制中心，通过与单片机以外的电路进行组建，构成这一密码锁控制系统，所设计的锁有6个密码需要输入，而每个密码的数值范围在09这十个数之间，对于密码的修改，这是根据用户自行决定的。当用户进行开锁操作时，只有用户输入完全正确的密码，那么密码锁才会开锁，在用户输入的密码有错误时，会有提示，同时为了将安全性进一步的提高，在用户3次按键操作错误后会发出声音，在警报的这个阶段用户再按键是没有用的，这是为了防止窃贼进行多次试探密码的手段。1.2国内外研究现状、水平和发展趋势：从1980以后，随着现代信息科技的逐渐跟新，电子密码锁的设计也变的层出不穷，虽然把电子密码锁的体积缩小化，但它的安全性可一点都不含糊，由于电子密码锁的制作成本比较贵，所以针对一些安全性要求高的地方才设置电子密码锁，而且它的能源是由电源来供给的。因为使用地方比较有限，所以对于它的研究还不是很深入。目前，国外的电子密码锁技术相对我国还是处于领先状态的，国外电子市场的电子锁不仅种类齐全，而且已被他们广泛应用在了电子门、私人密码箱、银行储钱柜等等的系统中，他们运用诸多安全及可靠的先进电子技术很好的实现了对与电子门、私人密码箱、银行储钱柜的安全管理。在我国电子密码锁的整体技术水平还处于国际上的70年代左右，因为电子锁的制作成本相对机械锁的造价要高出许多，所以机械锁还是在中国市场上占领着一席之地，对于国外的按键式及卡片钥匙式电子锁，我国已开始逐步的引进他们的先进技术水平，现在国内有几个厂生产来供应国内市场。我国也自主开发了一些类型的电子锁，但因为市场结构还没有形成，而且价钱相对普通机械锁较贵，普通群众不是很容易的接受。不过在不断的研发与跟新中，国内的电子锁技术也越来越成熟，从原来高昂的造价成本逐渐缩减到低价的成本，相信不久的将来人们对电子锁的需求会增加。无论是电子密码锁持有的功能还是它的安全保障都是机械锁无法比拟的，再加上国内不断的在吸收国外先进的电子技术，所以对于电子密码锁的发展前- 2 -电源电路晶振电路键盘电路显示电路复位电路AT89C51开锁电路报警电路景是非常看好的。相信不久的将来电子密码锁将深入到各个需要它的地方。2.系统整体的设计方案2.1设计的基本内容本设计主要采用51单片机做主控中心,结合外围矩阵键盘输入模块、输出模块LCD液晶显示、开锁和报警指示电路等,使用矩阵键盘输入密码和功能的实现各种各样的按钮。首先,用户通过矩阵键盘输入相应的密码,然后由单片机原保存的密码和用户输入密码检查很多次,然后判断用户输入的密码是正确的,然后控制单片机别针发送1或0到开锁或报警模块来控制打锁或启动报警,然后电子密码锁的系统,它可以实现:1 完全正确输入6位密码的前提后，有开锁信号提示；2在错误输入密码的情况下，会有报警产生；开锁密码错3次后键盘操作无效。3密码可以重置；2.2 设计方案这次设计准备采用一种以AT89C51为核心的单片机控制方案。考虑到单片机有很多的I/O端口，再加上它对于控制的准确性，最后配合它灵活的编程设计，不仅可以初步的实现最基本的密码锁应该有的功能，而且还可以在其基础上增加一些声光提示，或者在深入一点可以增加红外远程遥控控制功能等等。其原理如图22所示。图2-2系统整体设计框图- 3 -3.硬件系统的设计3.1 AT89C51管脚及功能介绍（1）描述AT89C51单片机是一个低电压,高绩效CMOS8单片机,它有4 k字节可以反复擦(PENROM)和128字节的程序内存访问数据存储器(RAM)。该设备采用高密度的爱特梅尔公司公司,它是不容易丢失存储技术生产,与MCS - 51系列单片机。包含八个中央处理单元(CPU)和闪存单元,具有强大的功能可以使用AT89C51单片机在控制领域。（2）功能特性AT89C51标准提供了以下特点:4 k字节flash编程、程序记忆,所有的静态工作:24 KHZ,0 hz - 128字节的随机访问数据存储、32个I / O口,两个16位定时器/计数器,两个级别的中断向量结构5、6个中断源,串行通信端口,一个可编程芯片的时钟电路振荡器。此