数字电路电子密码锁课程设计

1、编 号：_审定成绩：_ 毕 业 设 计 （论 文）设计（论文）题目:_ _单 位（系别）：_学 生 姓 名：_专 业：_班 级：_学 号：_指 导 教 师：_答辩组负责人：_填表时间： 20 年 月重庆邮电大学移通学院教务处制重庆邮电大学移通学院本科毕业设计（论文）重庆邮电大学移通学院毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目 学生姓名 系别 专业 班级 指导教师 职称 联系电话 教师单位 下任务日期_ _年_月_日 主 要 研 究 内 容 、 方 法 和 要 求 进 度 计 划 主 要 参 考 文 献指导教师签字： 年 月 日教研室主任签字： 年 月 日备注：此任务书由指导教师填写，并于毕业设计

2、(论文)开始前下达给学生。摘 要随着社会的发展，人们积累的财富增多，随之而来的人们对于财物安全的需求也相应的提高，在漫长的人类社会发展中，锁在人类财产安全中起到了重要的作用。千百年来，机械锁作为锁这个大家族中的主要成员守护着人们家庭的大门，然而随着科技的发展，机械锁由于其物理特性的限制开始难以满足人们安全的需求，因此具有更高安全性的电子密码锁也就应运而生。 本次设计的电子密码锁由stc12c5a60s2单片机作为主控芯片，由EEPROM作为储存模块储存开锁密码，本密码锁由主控模块，输入模块，输出模块，储存模块以及警报模块构成。 主控模块采用性能优良的stc12c5a60s2芯片，该芯片能够满足

3、用户的普通应用，EEPROM采用AT24C02储存密码，该芯片具有掉电储存功能，提高了密码锁系统的安全性，输入模块采用4×4矩阵键盘，输出模块采用LCD1602液晶显示屏，报警模块采用蜂鸣器。 本系统中使用的AT24C02储存芯片带有I2C总线接口，I2C总线是一种双向二线制总线，其具有良好的可靠性和抗干扰性，I2C总线有两条线，包括一条数据线，一条串行时钟线，具有I2C接口的器件可以通过这两条线与AT24C02芯片实现信息传递。 本数字密码锁的功能为：默认密码为00000000，用户通过验证默认密码可以修改开锁密码，通过验证开锁密码可以驱动开锁电路实现开启密码锁，为防止恶习尝试密码

4、开启密码锁，通过软件部分实现5次错误输入开锁密码后关闭开锁验证程序五分钟同时控制警报模块发出警报。 软件部分使用单片机C语言编程实现本系统的全部控制功能，本系统具有较高安全性，设计人性化，功能齐全，能够满足人们较高的安全需求，而且成本低廉，具有良好的发展前景。【关键词】安全性 stc12c5a60s2 AT24C02 ABSTRACT With the development of society, people accumulated wealth increase, followed by people for the security of property demand a corre

5、sponding increase in the long development of human society, the lock has played an important role in human security assets. For thousands of years, as a mechanical lock lock the key members of a large family guarded the door of our homes, but with the development of science and technology, mechanica

6、l locks due to limitations begins its physical properties difficult to meet the security needs of the people, and therefore has higher electronic locks security also emerged.   The electronic lock designed by stc12c5a60s2 microcontroller as the main control chip, unlock password store

7、d by the EEPROM as a storage module, this lock by the main control module, an input module, output module, a storage module and alarm module.   Master module stc12c5a60s2 excellent performance chip that can meet the user's ordinary applications, EEPROM using AT24C02 to save your p

8、assword, the chip has a power-down storage function, improved security lock system, the input module 4 × 4 matrix keyboard The output module uses LCD1602 LCD module buzzer alarm.   The memory chips used AT24C02 with I2C bus interface, I2C bus is a bi-directional two-wire bus, whi

9、ch has a good reliability and robustness, I2C bus has two lines, a data line, a serial clock lines, with I2C interface device can be two lines with AT24C02 chip information transfer.   This digital code lock function: The default password is 00000000, the user is authenticated default

10、 password can modify the lock code by verifying the unlock password that can drive unlock circuits open password lock, to prevent abuse password attempts to open locks, by software section 5 minor error after entering the password to unlock the lock to close the verification process five minutes whi

11、le controlling the alarm module alarm.   Software part the use of SCM C language programming to achieve full control of the system, the system has high security, user-friendly design, functional and able to meet the high security needs of people, and low cost, with good prospects for

12、development.【Key words】safety stc12c5a60s2 AT24C02 目 录前 言 1第一章 移动通信系统概述 2第一节 移动通信系统发展历史及趋势 2一、发展历史2二、22第二节 GSM 移动通信系统结构简介 3一、GSM 系统的基本特点3二、4第三节 本章小结5第二章 GSM 移动网络及优化概述.6第一节 移动网络及优化6第二节 本章小结9第三章 GSM 网络覆盖优化1015第四章 GSM 无线网络切换性能优化30第五章 掉话之案例分析36结 论40致 谢42参考文献 43附 录 44一、英文原文44二、英文翻译47三、工程设计图纸51四、源程序55 13-

13、 -前 言在人类社会的发展过程中，随着人们不断的进行社会活动，人们的财富不断积累，人们开始注意到财物以及人身的安全，在漫长的历史中，锁在人类财产安全中扮演者不可或缺的角色，然而随着现代科技的飞速发展，传统的机械锁由于其物理特性的限制已经难以满足人们对锁的安全性的需求，既要安全防盗，又需要使用方便，目前国内广泛使用的弹子锁，其安全性主要取决于锁中弹子的数量，但是一把锁中是不可能加入过多的弹子的，这一点导致了目前弹子锁互开率过高的弊端，所谓互开率，指的是一把钥匙能够打开多把锁的比率，而且在生产生活中，人们往往需要用到很多把锁，成堆的钥匙也给人们带来了携带和保管的不便。本次设计的电子密码锁，通过验证

14、一组八位数密码进行解锁代替钥匙开锁，不仅解决了人们携带大堆钥匙的烦恼，同时还大大的加强了安全性能，本设计还加入了密码可修改，多次密码错误输入报警等人性化功能，为方便用户，本次设计的电子密码锁加入了时间密码功能，既使用系统时间作为开锁密码，单片机每分钟一次将EEPROM内的开锁密码更新为当前系统时间，用户通过输入时间，就可以打开密码锁，此模式下，省去了用户记忆密码的麻烦，但是安全性能有所降低，所以建议用户在需要较高安全性的时候采用自设密码模式。 第一章 单片机stc12c5a60s2简介第一节 stc12c5a60s2特点STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机

15、器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。1.增强型8051 CPU，1T，单时钟/机器周期，指令代码完全兼容传统8051;2.工作电压：STC12C5A60S2系列工作电压：5.5V-3.3V(5V单片机)STC12LE5A60S2系列工作电压：3.6V-2.2V(3V单片机);3.工作频率范围：0 - 35MHz，相当于普通8051的 0420MHz;4.用户应用程序空间8K /16K / 20K

16、 / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K字节;5.片上集成1280字节RAM;6.通用I/O口(36/40/44个)，复位后为：准双向口/弱上拉(普通8051传统I/O口)，可设置成四种模式：准双向口/弱上拉，推挽/强上拉，仅为输入/高阻，开漏，每个I/O口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不要超过120ma;7. ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程)，无需专用编程器，无需专用仿真器 可通过串口(P3.0/P3.1)直接下载用户程序，数秒即可完成一片;8.有EEPROM功能(STC12C5A62S2/AD/PWM无内部EEPROM);9.内部集成

17、MAX810专用复位电路(外部晶体12M以下时，复位脚可直接1K电阻到地);10.外部掉电检测电路:在P4.6口有一个低压门槛比较器，5V单片机为1.32V，误差为+/-5%,3.3V单片机为1.30V，误差为+/-3%;11.时钟源：外部高精度晶体/时钟，内部R/C振荡器(温漂为+/-5%到+/-10%以内) 1用户在下载用户程序时，可选择是使用内部R/C振荡器还是外部晶体/时钟，常温下内部R/C振荡器频率为：5.0V单片机为：11MHz15.5MHz，3.3V单片机为：8MHz12MHz，精度要求不高时，可选择使用内部时钟，但因为有制造误差和温漂，以实际测试为准;12.共4个16位定时器

18、两个与传统8051兼容的定时器/计数器,16位定时器T0和T1，没有定时器2，但有独立波特率发生器 做串行通讯的波特率发生器 再加上2路PCA模块可再实现2个16位定时器;13. 2个时钟输出口，可由T0的溢出在P3.4/T0输出时钟，可由T1的溢出在P3.5/T1输出时钟;14.外部中断I/O口7路,传统的下降沿中断或低电平触发中断,并新增支持上升沿中断的PCA模块， Power Down模式可由外部中断唤醒，INT0/P3.2,INT1/P3.3,T0/P3.4, T1/P3.5, RxD/P3.0,CCP0/P1.3(也可通过寄存器设置到P4.2 ), CCP1/P1.4 (也可通过寄存

19、器设置到P4.3);15. PWM(2路)/PCA(可编程计数器阵列,2路)：STC12C5A60S2管脚图STC12C5A60S2管脚图也可用来当2路D/A使用也可用来再实现2个定时器也可用来再实现2个外部中断(上升沿中断/下降沿中断均可分别或同时支持);16.A/D转换, 10位精度ADC，共8路，转换速度可达250K/S(每秒钟25万次)18.通用全双工异步串行口(UART)，由于STC12系列是高速的8051，可再用定时器或PCA软件实现多串口;17. STC12C5A60S2系列有双串口，后缀有S2标志的才有双串口，RxD2/P1.2(可通过寄存器设置到P4.2)，TxD2/P1.3

20、(可通过寄存器设置到P4.3);18.工作温度范围：-40 - +85(工业级) / 0 - 75(商业级)21.封装：PDIP-40,LQFP-44,LQFP-48 I/O口不够时，可用2到3根普通I/O口线外接 74HC164/165/595(均可级联)来扩展I/O口, 还可用A/D做按键扫描来节省I/O口，或用双CPU,三线通信，还多了串口。STC12C5A60S2是8051系列单片机，与普通51单片机相比有以下特点：1、同样晶振的情况下，速度是普通51的812倍2、有8路10位AD3、多了两个定时器，带PWM功能4、有SPI接口5、有EEPROM6、有1K内部扩展RAM7、有WATCH

21、_DOG8、多一个串口9、IO口可以定义，有四种状态10、中断优先级有四种状态可定义第二节 stc12c5a60s2引脚功能VCC：供电电压;GND：接地;P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每个管脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚写“1”时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FLASH编程时，P0口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部电位必须被拉高;P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入“1”后，电位被内部上拉为高，可用作输入，

22、P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收;P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚电位被内部上拉电阻拉高，且作为输入。作为输入时，P2口的管脚电位被外部拉低，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉的优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号

23、和控制信号;P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入时，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流(ILL)，也是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口：P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 INT0(外部中断0)P3.3 INT1(外部中断1)P3.4 T0(记时器0外部输入)P3.5 T1(记时器1外部输入)P3.6 WR (外部数据存储器写选通)P3.7 RD (外部数据存储器读选通)同时P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信

24、号;RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高平时间;ALE / PROG ：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令时ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效;PSEN：外部程

25、序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取址期间，每个机器周期PSEN两次有效。但在访问内部部数据存储器时，这两次有效的PSEN信号将不出现;EA/VPP：当EA保持低电平时，访问外部ROM;注意加密方式1时，EA将内部锁定为RESET;当EA端保持高电平时，访问内部ROM。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源(VPP);XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入;XTAL2：来自反向振荡器的输出;第三节 本章小结第二章 显示模块LCD1602简介第一节 GSM网络的功能GSM是系统能够提供四大类移动网络功能，包括支持通信业务的网络功能、移动性管理网络功能、安全性管

26、理网络功能和支持呼叫处理的附加网络功能，使GSM系统在移动网络功能方面的优势大大超过先前的模拟蜂窝移动通信系统。下面分别介绍GSM移动网络所提供的功能，。结 论网络优化的工作是指对正式投入运行的网络进行参数采集、数据分析、找出影响网络运行质量的原因，并且通过参数调整和采取某些技术手段，使网络达到最佳运行状态，使现有网络资源获得最佳效益，同时也对网络今后的维护及规划建设提出合理建议。网络优化主要包括无线网络优化和交换网络优化两个方面。致 谢毕业设计完成了，在这个过程中我学到了很多东西。首先我要感谢我的导师XXX老师，他在我完成论文的过程中，给予了我很大的帮助。在论文开始的初期，我对于论文的结构以及文献选取等方面都有很多问题，。参考文献1 郭梯云，邬国扬，李建东移动通信M西安：西安电子科技大学出版社，20012 董晓芳，孙岩，陈仁贵等自行研制仪器设备的规范化管理J实验技术与管理，2007，245：1631653 姜锡洲一种温热外敷药制备方案：中国，881056073P1989-07-264 Online Computer Library Center，IncHistory of OCLC EB/OL2000-01-08http：/wwwOclcorg/about/history/defau