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1引言
电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作,从而控制机械开
关的闭合,完成开锁、闭锁任务的电子产品。它的种类很多,有简易的电路产品,
也有基于芯片的性价比较高的产品。现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心,
通过编程来实现的。其性能和安全性已大大超过了机械锁。其在生活的各个方面
均有应用,前景十分广阔。其特点如下:
(1)保密性好,编码量多,远远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零;
(2)密码可变,用户可以随时更改密码,防止密码被盗,同时也可以避免因人
员的更替而使锁的密级下降;
(3)误码输入保护,当输入密码多次错误时,报警系统自动启动;
(4)无活动零件,不会磨损,寿命长;
(5)使用灵活性好,不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁。
2设计方案及原理
2.1本设计所要实现的目标
设计一种单片机控制的密码锁,具有按键有效指示、解码有效指示、控制开
锁电平、控制报警、密码修改等功能。8位十进制密码共一亿组不重复,保密性强。
该密码锁要实现一下功能:
(1)锁的初始状态为“锁合”指示灯亮。输入初始密码“0、1、2、3、4、5、
6、7”,每输入一位,“按键有效”指示灯亮约半秒钟,输完8位按确认键,锁打
开,“锁开”指示灯亮;
(2)按“上锁”键,锁又重新上锁,“锁合”指示灯亮;
(3)“锁开”状态下,可输入新密码,可重复修改密码;
(4)如果输入密码错误,“错误指示”灯亮约半秒钟。可重新输入密码;
(5)输入密码错误超过3次,蜂鸣器启动发出报警,同时“错误”指示灯常亮。
2.2设计思路
对于电子密码锁的设计,需要解决几个问题:键盘输入、数码管显示、单片
机电路、密码比较、修改密码等。其中最主要的就是解决掉电保存以及修改密码
的问题。先写一个循环写入8个初始密码到芯片内部EEPROM程序,先下载程序
写入初始密码,此时EEPROM已存有初始密码,再把密码锁程序下载到单片机,
运行电子密码锁。
本设计主要由单片机、矩阵键盘、液晶显示器和密码存储等部分组成。其中
矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。由用户通过连接单片机的矩
单片机原理及系统课程设计报告
阵键盘输入密码,后经过单片机对用户输入的密码与自己保存的密码进行对比,
从而判断密码是否正确,然后控制引脚的高低电平传到开锁电路或者报警电路控
制开锁还是报警,实际使用的是单片机P1.2和P1.1来控制锁合和锁开LED灯的
状态,P0口用于电子显示屏来显示提示语句和密码输入按键。
本系统共有两部分构成,即硬件部分与软件部分。
3硬件设计
硬件部分由键盘输入部分、密码存储部分、复位部分、晶振部分、显示部分、
报警部分、开锁部分组成。
3.1键盘扫描电路
键盘接成4*4的矩阵键盘,行线为LD0-LD3分别接P2口的P0.0-P0.3,列线
为HD0-HD3分别接P2口的P0.7-P0.4。当哪一行的有键按下,则相应行的“按键
有效”指示灯亮一下,其余行所对应的灯不亮。P2初始时P2口第四位为低电平,
高四位为高电平,当哪一行有键按下,则所对应的行和列对应的口变为低电平,
将改为扫描到单片机中。键盘扫描电路如图3.1所示。
图3.1键盘扫描电路
3.2晶振电路
80C31引脚XTAL1和XTAL2与晶体振荡器及电容C2/C1按图3.2所示方式
连接。晶振、电容C1/C2振荡器,振荡信号频率与晶振频率及电容C1/C2的容量
有关,但主要由晶振频率决定,范围在0~33MHz之间,电容C1/C2取值范围在5~
30pF之间。根据实际情况,本设计中采用1MHZ做为系统的外部晶振。电容取值
为30pF。晶振电路如图3.2所示。
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