proteus環(huán)境下電子密碼鎖設(shè)計仿真畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）計劃</p><p><b>　?。?#215;×××屆）</b></p><p>　　題 目 Proteus環(huán)境下電子密碼鎖設(shè)計仿真</p><p>　　系 別 信 息 電 子 系 </p><p>　　專 業(yè)

2、 應(yīng)用電子技術(shù) </p><p>　　班 級 應(yīng)電0911 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　指導(dǎo)教師

3、 </p><p>　　年 月 日</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）計劃</p><p>　　一、Proteus環(huán)境下電子密碼鎖設(shè)計仿真課題概述 </p><p>　　二、設(shè)計（論文）要求</p><p><b>　　三、時間安排</b></p&

4、gt;<p>　　四、主要參考文獻和書目</p><p>　　指導(dǎo)老師簽字： 年 月 日</p><p>　　學(xué) 生 簽字： 年 月 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 概述…………………………

5、…5</p><p><b>　　2系統(tǒng)總體設(shè)計</b></p><p>　　3硬件設(shè)計………………………………………………10</p><p><b>　　3.1鍵盤電路設(shè)計</b></p><p>　　3.2 LCD顯示電路</p><p>　　4軟件設(shè)計……………………

6、………………………………6</p><p>　　4.1軟件設(shè)計思路 </p><p><b>　　4.2系統(tǒng)主流程圖</b></p><p><b>　　5總結(jié)</b></p><p>　　參考文獻 ………………………………………………………12</p><p><

7、b>　　摘要</b></p><p>　　本課題設(shè)計了一種基于單片機的數(shù)字電子密碼鎖，這種數(shù)字電子密碼鎖以單片機作為數(shù)據(jù)處理主控芯片。</p><p>　　電子密碼鎖的設(shè)計主要由三部分組成：4×4矩陣鍵盤接口電路、以AT89S51芯片為核心的密碼鎖的數(shù)據(jù)處理及控制電路、，輸出七段顯示電路。</p><p>　　電子密碼鎖設(shè)計的關(guān)鍵問題是實

8、現(xiàn)密碼的輸入、清除、開鎖、更改等功能。同時該密碼鎖具有設(shè)計方法合理，簡單易行，成本低，安全實用等特點，符合住宅，辦公室等場所的用鎖要求，具有推廣價值。</p><p>　　關(guān)鍵詞 單片機 密碼鎖 4*4矩陣鍵盤 實用經(jīng)濟</p><p><b>　　第1章 概 述</b></p><p>　　在日常的生活和工作中, 住宅與部門的安全防

9、范、單位的文件檔案、財務(wù)報表以及一些個人資料的保存多以加鎖的辦法來解決。若使用傳統(tǒng)的機械式鑰匙開鎖，人們常需攜帶多把鑰匙, 使用極不方便, 且鑰匙丟失后安全性即大打折扣。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對日常生活中的安全保險器件的要求越來越高。為滿足人們對鎖的使用要求，增加其安全性，用密碼代替鑰匙的密碼鎖應(yīng)運而生。密碼鎖具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等優(yōu)點。</p><p>　　在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，具有防盜報警

10、功能的電子密碼鎖逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械式密碼鎖，克服了機械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點，使密碼鎖無論在技術(shù)上還是在性能上都大大提高一步。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，特別是單片機的問世，出現(xiàn)了帶微處理器的智能密碼鎖，它除具有電子密碼鎖的功能外，還引入了智能化管理、專家分析系統(tǒng)等功能，從而使密碼鎖具有很高的安全性、可靠性，應(yīng)用日益廣泛。</p><p>　　隨著人們對安全的重視和科技的發(fā)展，許多電子智能鎖（指紋識

11、別、IC卡辨認）已在國內(nèi)外相繼面世。但是這些產(chǎn)品的特點是針對特定的指紋和有效卡，只能適用于保密要求的箱、柜、門等。而且指紋識識別器若在公共場所使用存在容易機械損壞，IC卡還存在容易丟失、損壞等特點。加上其成本較高，一定程度上限制了這類產(chǎn)品的普及和推廣。鑒于目前的技術(shù)水平與市場的接收程度，電子密碼鎖是這類電子防盜產(chǎn)品的主流。 </p><p>　　基于以上思路，本次設(shè)計使用 ATMEL公司的 AT89C51 實現(xiàn)一

12、基于單片機的電子密碼鎖的設(shè)計，其主要具有如下功能： </p><p>　?。?）密碼通過鍵盤輸入，若密碼正確，則將鎖打開。 </p><p>　?。?）報警、鎖定鍵盤功能。密碼輸入錯誤數(shù)碼顯示器會出現(xiàn)錯誤提示，若密碼輸入錯誤次數(shù)超過 3 次，蜂鳴器報警并且鎖定鍵盤。 </p><p>　　電子密碼鎖的設(shè)計主要由三部分組成：4×4 矩陣鍵盤接口電路、密碼鎖的

13、控制電路、輸出八段顯示電路。。 </p><p>　　密碼鎖設(shè)計的關(guān)鍵問題是實現(xiàn)密碼的輸入、清除、更改、開鎖等功能： </p><p>　?。?）密碼輸入功能：按下一個數(shù)字鍵，一個“－”就顯示在最右邊的數(shù)碼管上，同時將先前輸入的所有“－”向左移動一位。 </p><p>　?。?）密碼清除功能：當(dāng)按下清除鍵時，清除前面輸入的所有值，并清除所有顯示。 </p&g

14、t;<p>　?。?）開鎖功能：當(dāng)按下開鎖鍵，系統(tǒng)將輸入與密碼進行檢查核對，如果正確鎖打開，否則不打開。</p><p>　　本設(shè)計的電子密碼鎖的實現(xiàn)是基于單片機的，任務(wù)及工作如下：</p><p>　　1、在Proteus軟件環(huán)境中進行硬件電路圖的設(shè)計。</p><p>　　2、在Keil軟件環(huán)境中進行系統(tǒng)的軟件編程，并進行程序源文件的編譯和調(diào)試，最

15、后生成.hex文件。此.hex文件是硬件電路運行實現(xiàn)的源代碼來源。</p><p>　　3、把.hex文件加載到單片機芯片，然后在Proteus軟件環(huán)境中運行硬件電路。</p><p>　　第2章 電子密碼鎖總體設(shè)計</p><p>　　本設(shè)計主要由單片機、矩陣鍵盤、LED數(shù)碼管顯示和密碼存儲等部分組成。其中矩陣鍵盤用于輸入數(shù)字密碼和進行各種功能的實現(xiàn)。由用戶通過

16、連接單片機的矩陣鍵盤輸入密碼，后經(jīng)過單片機對用戶輸入的密碼與自己保存的密碼進行對比，從而判斷密碼是否正確，然后控制引腳的高低電平傳到開鎖電路或者報警電路控制開鎖還是報警，實際使用時只要將單片機的負載由繼電器換成電子密碼鎖的電磁鐵吸合線圈即可，當(dāng)然也可以用繼電器的常開觸點去控制電磁鐵吸合線圈。其設(shè)計原理框圖如圖2.1所示：</p><p><b>　　圖2.1 原理框圖</b></p&g

17、t;<p>　　單片機：本部分的功能包括寫入和讀取各種控制命令及數(shù)據(jù)處理，同時還要對各執(zhí)行單元進行控制。單片機是整個系統(tǒng)的控制核心及數(shù)據(jù)處理核心。</p><p>　　鍵盤部分：本部分由用戶通過鍵盤輸入各種信息送入到單片機進行處理。</p><p>　　顯示部分：本部分完成的是單片機處理后的數(shù)據(jù)和信息的顯示以及系統(tǒng)提示信息的顯示。</p><p>　　

18、密碼存儲部分：本部分完成存儲原始密碼和用戶更改密碼數(shù)據(jù)的功能。</p><p>　　第3章 硬件電路設(shè)計</p><p>　　3.1 鍵盤電路設(shè)計</p><p>　　使用矩陣鍵盤，所以本設(shè)計就采用行列式鍵盤，同時也能減少鍵盤與單片機接口時所占用的I/O線的數(shù)目，在按鍵比較多的時候，通常采用這樣方法。其原理如圖3.1</p><p><

19、;b>　　。</b></p><p><b>　　圖3.1 矩陣鍵盤</b></p><p>　　每一條水平（行線）與垂直線（列線）的交叉處不相通，而是通過一個按鍵來連通，利用這種行列式矩陣結(jié)構(gòu)只需要N條行線和M條列線，即可組成具有N×M個按鍵的鍵盤。</p><p>　　在這種行列式矩陣鍵盤非鍵盤編碼的單片機系統(tǒng)中

20、，鍵盤處理程序首先執(zhí)行等待按鍵并確認有無按鍵按下的程序段。</p><p>　　當(dāng)確認有按鍵按下后，下一步就要識別哪一個按鍵按下。對鍵的識別通常有兩種方法：一種是常用的逐行掃描查詢法；另一種是速度較快的線反轉(zhuǎn)法。</p><p>　　對照圖3.1所示的4×4鍵盤，說明線反轉(zhuǎn)個工作原理。</p><p>　　首先辨別鍵盤中有無鍵按下，有單片機I/O口向鍵盤送

21、全掃描字，然后讀入行線狀態(tài)來判斷。方法是：向行線輸出全掃描字00H，把全部列線置為低電平，然后將列線的電平狀態(tài)讀入累加器A中。如果有按鍵按下，總會有一根行線電平被拉至低電平從而使行線不全為1。</p><p>　　判斷鍵盤中哪一個鍵被按下使通過將列線逐列置低電平后，檢查行輸入狀態(tài)來實現(xiàn)的。方法是：依次給列線送低電平，然后查所有行線狀態(tài)，如果全為1，則所按下的鍵不在此列；如果不全為1，則所按下的鍵必在此列，而且是在

22、與零電平行線相交的交點上的那個鍵。</p><p>　　具體的功能設(shè)計如表3.1：</p><p><b>　　表3.1 按鍵功能</b></p><p>　　3.2LCD顯示電路</p><p>　　LCD是一種被動式的顯示器，利用液晶能改變光線通過方向的特性，來達到顯示的目的。LCD顯示清晰美觀，具有功能低、抗干擾能

23、力強的優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于儀器儀表、控制系統(tǒng)等。液晶顯示器的驅(qū)動方式由電極引線的選擇方式確定，選擇了液晶顯示器之后便無法改變驅(qū)動的方式。</p><p>　　當(dāng)LCD顯示筆端上兩個電極電壓相位相同時，兩電極之間的電位差為0，該字段就不顯示；當(dāng)兩個電極電壓的相位相反時，兩電極之間的電位差為兩倍的方波電壓，該字段顯示。其原理電路如圖3.2所示：</p><p><b>　　圖3.2原理電

24、路</b></p><p>　　圖3.3液晶顯示器 </p><p><b>　　第4章 軟件設(shè)計</b></p><p>　　4．1 軟件設(shè)計思路</p><p>　　電子密碼鎖工作的主要過程是LED數(shù)碼管提示開始輸入密碼，通過鍵盤輸入密碼，同時LED顯示密碼輸入狀況，接下來確認密碼的判斷，做出開鎖或報

25、警處理。當(dāng)輸入密碼連續(xù)輸入錯誤3次時，系統(tǒng)報警。</p><p>　　多功能電子密碼鎖的基本要求:</p><p>　　1、通過鍵盤修改、輸入密碼。</p><p>　　2、連續(xù)三次輸入密碼錯誤后鎖定鍵盤，并給出提示。</p><p><b>　　4.2系統(tǒng)主流程圖</b></p><p><

26、;b>　　第5章 總結(jié)</b></p><p>　　在沒有做畢業(yè)設(shè)計前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對所學(xué)知識的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次課程設(shè)計，我才明白學(xué)習(xí)是一個長