基于单片机的电子密码保险柜设计及实现

0 下载量 122 浏览量 更新于2023-12-07 收藏 1.57MB DOC 举报
本文以AT89C52单片机为核心器件,结合按键电路、LED显示电路、报警指示电路和电机驱动电路构成,利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口,及其控制的准确性,通过软件程序来控制整个系统实现电子密码保险柜的基本功能。主要具有的功能包括密码通过键盘输入,若密码正确,则将电机转动;密码输入错误,蜂鸣器将报警提示;用户可以自由设置密码,密码保险柜具有设计方法合理,简单易操作成本低,安全实用等特点,具有一定的推广价值。通过本文设计的基于单片机的电子密码锁,可以更好地满足人们对安全保护的需求,为人们的生活和财产安全提供更加全面的保障。 本课程设计采用AT89C52单片机作为核心控制器件,通过合理的硬件设计和精心编写的软件程序,实现了电子密码保险柜的多种基本功能。首先,通过设计合理的按键电路和LED显示电路,实现了对密码输入和验证的基本功能。当用户输入密码时,单片机会进行验证,若密码正确,则LED显示通知用户操作成功,同时控制电机进行解锁操作;若密码错误,则LED显示提示用户密码错误,同时触发蜂鸣器进行报警提醒。其次,基于单片机的丰富的I/O端口和精准的控制能力,实现了对电机的灵活驱动,保障了保险柜的开闭安全性。此外,用户可以自由设置密码,增加了保险柜的灵活性和个性化定制功能。整个系统设计方法合理,操作简单,成本低廉,安全可靠,具有一定的推广和应用价值。 在设计过程中,本文充分考虑了用户对密码保险柜的基本需求和安全性要求,结合单片机的灵活性和可控性,设计出了一个功能完善、性能稳定的电子密码保险柜。其设计理念合理,系统稳定性高,操作简单易懂,适用于各种家庭和商用场景,具有广泛的市场应用价值。 通过本文的课程设计,我们深入掌握了单片机在电子密码锁设计中的应用技术,加深了对单片机工作原理和应用方法的理解,提高了自己的动手能力和实际解决问题的能力。同时,也为我们今后的工程实践和技术创新提供了宝贵的经验和启示。我们相信,通过不断学习和实践,我们可以设计出更加实用和智能化的电子密码保险柜,为人们的生活和财产安全提供更好的保障。
2023-02-27 上传
基于单片机的电子密码锁的设计 通信工程 2014届学生:***** 学号:******** 指导教师: *** 摘要:单片机已经在家电领域中得到了广泛的应用,而且在安全密保方面,具有防盗报 警功能的电子密码锁逐渐取代了传统的机械密码锁,克服了机械密码锁密码过少的安全 性问题。本密码锁的主控芯片采用价格实惠而且容易购买的 STC89C52芯片。密码输入采用矩阵键盘及独立键盘,密码显示采用共阴极的八段显示数 码管。系统能完成密码输入、正确开锁、超次报警这些基本的密码锁的功能。系统的软 件实现采用功能强大且易于开发的KeilC51环境,且支持ISP下载。因此没使用编程器, 用C语言实现系统的软件部分。由于51单片机也有一些不足之处如断电后内部RAM储存的 数据会完全丢失,为了克服这一缺点,系统的外围加了掉电存储电路并且由AT24C02芯片 来实现。此设计具有安全性高、价格低廉便于实现、易于改进等优点。 关键词 电子密码锁 STC89C52 矩阵键盘 AT24C02 目 录 1 绪 论 1 1.1 单片机及其特点 1 1.2单片机的发展及应用 1 1.2.1 单片机的发展趋势 1 1.2.2单片机的应用 2 1.3 MCS-51系列单片机 3 2系统硬件设计 5 2.1 设计思路 5 2.2系统方案的选择 5 2.2.1 电子密码锁功能简述 6 2.2.2 系统的总体设计 6 2.3单元电路的设计 7 2.3.1主控芯片介绍 7 2.3.2 键盘输入电路 9 2.3.3 密码存储电路 10 2.3.4开锁电路 11 2.3.5报警电路 12 2.3.6 显示电路 12 2.3.7串口通信电路 14 2.3.8 晶振电路 15 3 系统软件设计 17 3.1 软件工具介绍 17 3.1.1. Keil C51概述 17 3.1.2. Keil C51单片机软件开发系统的整体结构 17 3.1.3下载工具STC-ISP 18 3.2程序设计 18 4 硬件电路调试 20 4.1单元功能电路调试 20 4.2联机调试 20 5 改进方法 23 5.1 电路方面的改进 23 5.2 软件方面的改进 23 致 谢 25 附录一 程序 26 附录二 数码管显示电路 32 附录三 总设计图 33 参考文献 36 1 绪 论 2系统硬件设计 2.1 设计思路 硬件设计是整个系统的基础,要考虑的方面很多,除了实现此设计的基本功能以外, 主要还要考虑如下几个因素: 系统稳定度; 器件的通用性或易选购性; 软件编程的易实现性; 系统其它功能及性能指标;因此硬件设计至关重要。现从各功能 模块的实现逐个进行分析探讨。 2.2系统方案的选择 方案一:用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制,共设 了9个用户输入键,其中只有4个是有效的密码按键,其它的都是干扰按键,若按下干扰 键,键盘输入电路自动清零,原先输入的密码无效,需要重新输入;如果用户输入密码 的时间超过10秒(一般情况下,用户不会超过10秒,若用户觉得不便,还可以修改)电 路将报警20秒,若电路连续报警三次,电路将锁定键盘2分钟,防止他人的非法操作。采 用数字电路设计的方案好处就是设计简单但控制的准确性和灵活性差,故不采用。 方案二:选用单片机STC89C52作为本设计的核心元件,利用单片机灵活的编程设计和 丰富的I/O端口,及其控制的准确性,实现基本的密码锁功能。在单片机的外围电路外接 输入键盘用于密码的输入和一些功能的控制,外接AT24C02芯片用于密码的存储,外接八 段数码管用于显示作用。当用户需要开锁时,先按键盘开锁键之后按键盘的数字键0-9 输入密码。密码输完后按下确认键,如果密码输入正确则开锁,不正确显示密码错误重 新输入密码,当三次密码错误则发出报警;当用户需要修改密码时,先按下键盘设置键 后可以设置新密码。新密码输入无误后按确认键使新密码将得到存储,密码修改成功。 综上分析:方案一虽然设计简单但它的实用性不是很强。而方案二设计复杂,但是 安全性好,功耗低,成本低,而且容易操作保密性强。 2.2.1 电子密码锁功能简述 在本设计中用户通过键盘输入密码,确认后系统调用密码比较判断函数,如果密码在 规定的时间内输入正确,单片机输出开门信号开锁。如果在规定的时间内没完成密码的 输入,系统则自动清除所输入的密码,并提示重新输入。用户发现错误时,可以清除重 输。密码输入后,通过验证和多位校验后了,如果密码错误则启动报警系统,当密码错 误次数达到3次时,系统将锁定一定的时间,时间到后系统则启动键盘输入。初始密码由 系统设定,用户可根据自己的要求设定密码,修改密码时首先需要与旧密码匹配,如果 输入旧密码错误则系统报警并自动退出密码修改系统。旧密码正确则可以输入新密码, 新密码