车用密码锁识别启动控制装置的设计与实现课件

车用密码锁识别、启动控制装置的设计与实现

1☆课题背景

在数字技术网络技术飞速发展的今天，电子密码锁技术得到了迅猛的发展。它早已超越了单纯的门道及钥匙管理，逐渐发展成为一套完整的出入管理系统。它在工作环境安全、人事考勤管理等行政管理工作中发挥着巨大的作用。在该系统的基础上增加相应的辅助设备可以进行电梯控制、车辆启动控制，物业消防监控、餐饮收费、私家车库管理等，真正实现区域内一卡智能管理。目前使用的电子密码锁大部分是基于单片机技术,以单片机为主要器件,其编码器与解码器的生成为软件方式。用电子密码锁代替传统的机械式密码锁，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，而且由于硬件可升级，还可随时增加密码位数或增加新的功能，使得密码锁有更高的安全性、可靠性和方便性。2☆课题的主要研究工作

课题主要解决系统硬件和软件两方面的问题。硬件方面要解决单片机STC89C51与其外围电路的接口设计的问题；软件方面主要问题是利用C语言完成基于单片机的电子密码锁的编程问题。除此之外，程序还要完成基本的密码开锁功能，并通过扬声器长时间鸣叫报警。本设计是由单片机STC89C51实现的控制电路，具体有按键指示、输入错误提示、密码有效指示、控制开锁、控制报警等功能。它具有安全可靠、连接方便、简单易用、结构紧凑、系统可扩展性好等特点。31.本次设计使用STC公司的STC89C51实现基于单片机的电子密码锁的设计,其主要具有如下功能：（1）设置6位密码，密码通过键盘输入，若密码正确，则将锁打开且蜂鸣器响。（2）密码可以由用户自己修改设定，锁打开后才能修改密码。（3）锁定键盘功能。若密码输入错误次数超过3次，锁定键盘;定时时间到，自行解锁。2.电子密码锁的设计主要由三部分组成：4×4矩阵键盘接口电路、密码锁的控制电路、输出八段显示电路。43.密码锁设计的关键问题是实现密码的输入、清楚、更改、开锁等功能：（1）密码输入功能：按下一个数字键，一个“－”就显示在最左边的数码管上，同时将先前输入的所有“－”向右移动一位。（2）密码清除功能：当按下清除键时，清除前面输入的所有值，并清除所有显示。（3）密码更改功能：将输入的值作为新的密码。（4）开锁功能：当按下开锁键，系统将输入与密码进行检查核对，如果正确锁打开，否则不打开。5☆系统功能要求

此密码锁共六位密码，显示由8个数码管组成。每位密码可以是0~~9，初始密码为“123456”。开机第七个和第八个显示字母“PE”表示在当前状态下可以输入密码。按每个密码对应数码管显示”--”,表示有密码输入。按清除键（CLR）可以清除一个当前输入的密码，按确认键（ENTER）将进行密码的确认。当输入的密码位数不足6个就按确认键时，报警1秒提示操作错误，在当前无密码输入就按清除或者确认键时，同样报警1秒提示操作错误，当输入六位密码错误次数超过三次时，报警10秒，以提防别人套取密码。密码正确，就给P3.0到P3.6低电平，点亮七个发光二极管，表明密码正确，已经开锁。按下SET键，数码管显示“CD”，表示当前状态为修改密码状态，输入六个密码，按确认键则修改密码成功。和输入密码一样，按清除键（CLR）可以清除一个当前输入的密码，按确认键（ENTER）将进行密码的确认。当输入的密码位数不足6个就按确认键时，报警1秒提示操作错误，在当前无密码输入就按清除或者确认键时，同样报警1秒提示操作错误。6☆系统功能框图

7☆电路模块1.时钟电路

单片机系统正常工作的保证，如果振荡器不起振，系统将会不能工作；假如振荡器运行不规律，系统执行程序的时候就会出现时间上的误差，这在通信中会体现的很明显：电路将无法通信。他是由一个晶振和两个瓷片电容组成的，x1和x2分别接单片机的x1和x2，晶振和瓷片电容是没有正负的，注意两个瓷片电容相连的那端一定要接地。

2.复位电路复位是由外部的复位电路来实现的。通过外部电路手动复位，并且为电平复位。当复位按键（RST）按下时，复位端通过电阻与VCC电源接通，给复位端一个高电平，从而使电路复位。3.ISP下载电路因为采用的是STC的芯片，所以下载电路用串口方式下载，采用MAX232芯片实现电平转换。通过此电路可以和PC进行通信，将程序下载到芯片中。84.键盘扫描电路采用4*4矩阵键盘，连接在P1口。采用扫描行数和列的方法，通过计算公式键值=行数*4+列数，就能识别按下的键为何值。5.数码管扫描显示电路采用两个四连排八段共阳数码管。段码连接在P0口，位选择线连接在P2口，单片机通过对八个数码管的位选择线依次导通，从而实现对八个数码管的扫描。因为输入密码为不可见的，所以在按下键时，数码管都显示“--”，即给数码管赋值为40H。6.电源模块密码锁采用直流供电方式，外接12V直流电源，通过三端稳压芯片7805和必要的滤波电路实现5V稳压输出.7.报警电路9☆程序流程图

10☆顶层图形设计

在QuartusⅡ环境下的顶层图形设计文件：

11结束语

本系统的整个设计期间，在指导老师的教育下和同学的帮助下，经过自己的努力，我接触到了很多不同的问题，也遇到了很多困难，努力运用不同的方案去解决问题，获得了一些有价值的心得体会：在基于单片机的系统设计中，不同电路系统的设计往往采用自顶向下的设计方法,亦即将一个大的系统分解成单元电路。这样做的好处是可以先调试各个单元电路，在每个单元电路设计完成后,采用专门的仿真工具进行功能仿真，确定每个单元电路都没有问题后再连接顶层图形文件，这样整个系统的调试就轻松得多，可节省不少设计时间。本课题软件和硬件相结合，有相当大的难度，同时也有很大的实用性。在做毕业设计的过程中，我的理论和实践水平都有了较大的提高。