电子密码锁开题报告

南京理工大学泰州科技学院毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：蒋晓春学 号：专 业：电子信息工程设计(论文)题目：基于单片机的电子密码锁设计指 导 教 师:朱红 2011 年 3 月 1 日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇科技论文的信息量，一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2010年3月15日”或“2010-03-15”。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述摘要 随着科技的的日益发展，电子密码控制系统已越来越符合人们的要求。本文详细论述了以单片机为处理器的电子密码锁自动控制器的硬件、软件设计和C语言编程问题。该控制器的硬件电路部分是由ATMEL公司的AT89C51单片机，EEPROM24C04存储器芯片以及1602LCD显示模块组成的。系统可以实现LCD显示开锁信息、I2C总线的密码存储以及报警等功能，同时也显示了Protues软件在硬件设计和软件调试方面的高效性。关键词 AT89C51 电子密码锁 LCD显示 报警1 总体方案设计本系统共有两部分构成，即硬件部分与软件部分。其中硬件部分由电源输入部分、键盘输入部分、复位部分、晶振部分、显示部分、报警部分组成；软件部分对应的由主程序、初始化程序、LCD显示程序、键盘扫描程序、启动程序、关闭程序、键功能程序、密码设置程序、EEPROM读写程序和延时程序等组成。其原理框图如图1-1所示。AT89C51单片机键盘输入复位电路晶振电路电源输入密码显示报警电路开锁电路锁存电路图1-1 总体设计框图2 EEPROM存储器特点EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory),电可擦写可编程只读存储器，一种掉电后数据不会丢失的存储芯片。它是可用户更改的只读存储器（ROM），其可通过高于普通电压的作用来擦除和重编程（重写）。不像EPROM芯片，EEPROM不需要从计算机中取出即可修改。在一个EEPROM中，当计算机在使用的时候是可频繁地重编程的，EEPROM的寿命是一个很重要的设计考虑参数。EEPROM的一种特殊形式是闪存，其应用通常是个人电脑中的电压来擦写和重编程。DRAM断电后存在其中的数据会丢失，而EEPROM断电后存在的数据不会丢失。EEPROM的擦除不需要借助于其它设备，它是以电子信号来修改其内容的，而且是以Byte为最小修改单位，不必将资料全部洗掉才能写入，彻底摆脱了EPROM Eraser和编程器的束缚。EEPROM在写入数据时，仍要利用一定的编程电压，此时，只需用厂商提供的专用刷新程序就可以轻而易举地改写内容，所以，它属于双电压芯片。EEPROM一般用于即插即用（Plug & Play）。常用在接口卡中，用来存放硬件设置数据。也常用在防止软件非法拷贝的“硬件锁”上面。3 1602LCD显示为了提高密码锁的密码显示效果，在本设计中采用的液晶显示模块是1602字符型的液晶屏，它采用标准的16脚接口。它具有体积小，功耗低，显示内容丰富等特点。1602型LCD可以显示2行16个字符，有8位数据总线D0D7和RS，R/W,EN三个控制端口，工作电压为5V，并且具有字符对比度调节和背光功能。 用LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由68或88点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮，这样一来就组成了某个字符。但对于内带字符发生器的控制器来说，显示字符就比较简单了，可以让控制器工作在文本方式，根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的地址，设立光标，在此送上该字符对应的代码即可。汉字的显示一般采用图形的方式，事先从微机中提取要显示的汉字的点阵码（一般用字模提取软件），每个汉字占32B，分左右两半，各占16B，左边为1、3、5右边为2、4、6根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数可找出显示RAM对应的地址，设立光标，送上要显示的汉字的第一字节，光标位置加1，送第二个字节，换行按列对齐，送第三个字节直到32B显示完就可以LCD上得到一个完整汉字。1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表3-1所示。表3-1 1602LCD引脚及接口说明编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源接地9D2数据2VDD电源正极10D3数据3VL液晶显示偏压11D4数据4RS数据/命令选择12D5数据5R/W读/写选择13D6数据6E使能信号14D7数据7D0数据15BLA背光源正极8D1数据16BLK背光源负极第1脚：VSS为地电源。第2脚：VDD接5V正电源。第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影” ，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W都为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读取信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。第714脚：D0D7为8位双向数据线。第15脚：背光源正极。第16脚：背光源负极。4 按键设置由于本设计所用到的按键数量较多而不适合用独立按键式键盘。采用的是矩阵式按键键盘，它由行线和列线组成，也称行列式键盘，按键位于行列的交叉点上，密码锁的密码由键盘输入来完成，与独立式按键键盘相比，要节省很多I/O口。本设计中使用的4*4键盘不但能完成密码的输入还能作特别功能键使用，比如清空显示功能等。键盘的每个按键功能在程序设计中设置。按键说明：（1）初始密码由24C04.BIN设定为“” 。 （2）当输入09中的数字时可以输入密码，不超过6位，输入完成后按下A键开锁，密码正确时LED点亮，液晶屏显示开锁正确。 （3）其他按键功能：B上锁 C重新输入密码 D保存新密码 E清除 （4）重设密码时要求先输入正确的密码成功开锁。 具体的键盘面板功能如下表所示：表4-1 键盘面板的设计0123456789开锁上锁输入新密码保存新密码重新输入未定义参 考 文 献1 李朝青.单片机&DSP外围数字IC技术手册M.北京：航空航天大学出报社，2003.2 沈德金，陈粤初.单片机接口电路与应用程序设计M.北京：航空航天大学出版社，1990.3 何立民.单片机系统设计M.北京：航空航天大学出版社，1990.4 沙占友, 王彦朋,孟志永.单片机外围电路设计M.北京：电子工业出版社, 2003.5 何立民.单片机应用技术选编M.北京：航空航天大学出版社，1999.6 张重雄.微机化测试系统M.南京：南京理工大学，1998.7 夏继强.单片机实验与实践教程M.北京：北京航空航天大学出版社，2001.8 楼然苗.51系列单片机设计实例M.北京：北京航空航天大学出版社，2003.3.9 吴国经等.单片机应用技术M.北京：中国电力出版社，2004.1.10马忠梅等.单片机的C语言应用程序设计M.北京：北京航空航天大学出版社，2003修订版.11张毅刚等.MCS-51单片机应用设计M.黑龙江：哈尔滨工业大学出版社，2004年第2版.12马全利.单片机原理及接口技术M.北京：高等教育出版社，2004.1.13石建华.单片机原理与应用技术M.北京：北京邮电大学出版社，2008.14侯宝玉.基于Proteus的51系列单片机设计与仿真M.北京：电子工业出版社，2001.15龚运新.单片机接口C语言开发技术M.北京：清华大学出版社，2001. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：1、本课题要研究或解决的问题随着电子产品向智能化合微型化的不断发展，单片机已成为电子产品研制和开发中首选的控制器。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得尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，安全性能低，无法满足人们的需要。本课题从经济适用的角度出发，设计一个基于AT89C51芯片的电子密码锁，其中涉及到EEPROM24C04芯片的存储功能，1602LCD液晶屏的显示等问题。结合外围的键盘输入、显示、报警、开锁等电路，用C语言编写主控芯片的控制程序则可实现I2C总线的密码存储、LCD显示开锁信息、密码重置以及报警等功能。 2、本课题拟采用的研究手段（1）为了加深对电子密码锁理论知识的理解，并提高已学的基本理论和应用知识，必须学会从已给的设计任务资料中寻找需要的各芯片跟模块资料，可以通过上网查，或者图书馆查阅书籍，期刊等。把相关的资料进行整理和压缩。（2）软件方面：本课题所用到的是Keil C51 Vision2软件。它的优点是可以完成从工程建立到管理、编译、链接、目标代码的生成、软件仿真、硬件仿真等完整的开发流程。通过用C语言编写密码存储、显示、报警等各模块的程序，发