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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的密碼鎖的設(shè)計(jì)目錄1緒論41.1課題背景41.2課題設(shè)計(jì)目標(biāo)42系統(tǒng)方案論證52.1主控部分的選擇52.2密碼輸入方式的選擇53系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和主要芯片介紹73.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)73.2主要芯片介紹74系統(tǒng)硬件構(gòu)成154.1系統(tǒng)整體電路圖154.2單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖154.3電源輸入?yún)餚分164.4鍵盤輸入部分164.5密碼存儲(chǔ)部分174.6顯示部分174.7報(bào)警部分185軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)195.1設(shè)計(jì)原理195.2主程序流程圖196結(jié)論20參考文獻(xiàn)]錯(cuò)誤!未定義書簽。基于單片機(jī)的電子密
2、碼鎖的設(shè)計(jì)摘要本系統(tǒng)由單片機(jī)系統(tǒng)、矩陣鍵盤、LED顯示和報(bào)警系統(tǒng)組成。系統(tǒng)能完成開(kāi)鎖、超次鎖定、報(bào)警、修改用戶密碼基本的密碼鎖的功能。除上述基本的密碼鎖功能外,還具有掉電存儲(chǔ)、聲光提示等功能,依據(jù)實(shí)際的情況還可以添加遙控功能。本系統(tǒng)成本低廉,功能實(shí)用[關(guān)鍵詞]ATB9S51AI24C02電了密碼鎖矩陣鍵盤1緒論隨著人們?;钏降奶岣吆桶踩庾R(shí)的加強(qiáng),對(duì)安全的要求也就越來(lái)越高。鎖自古以來(lái)就是把守護(hù)門的鐵將軍,人們對(duì)它要求其高,既要安全可靠的防盜,又耍使用方便,這也是制鎖者長(zhǎng)期以來(lái)研制的主題。隨著電了技術(shù)的
3、發(fā)展,齊類電了產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生,電子密碼鎖就是其中之一。1.1課題背景由于電子鎖的密鑰量(密碼量)極大,可以與機(jī)械鎖配合使用,并且可以避免因鑰匙被仿制而留下安全隱患。電子鎖只需記住一組密碼,無(wú)需攜帶金屈鑰匙,免除了人們攜帶金屈鑰匙的煩惱,而被越來(lái)越多的人所欣賞。電了鎖的種類繁多,例如數(shù)碼鎖,指紋鎖,磁卡鎖,IC卡鎖,生物鎖等。但較實(shí)用的還是按鍵式電子密碼鎖。1.2課題設(shè)計(jì)目標(biāo)本設(shè)計(jì)采用AT89S51單片機(jī)為主控芯片,通過(guò)軟件程序組成電子密碼鎖系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn):1.止確輸入密碼前提匚開(kāi)鎖提示;2.錯(cuò)誤輸入密碼情
4、況下,蜂鳴器報(bào)警;3.密碼可以根據(jù)用戶需要更改;4.斷電存儲(chǔ)功能2系統(tǒng)方案論證系統(tǒng)從主控部分和密碼輸入方式兩方面進(jìn)行論證2.1主控部分的選擇方案一:采用數(shù)字電路控制用以74LS112雙JK觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路作為密碼鎖的核心控制,將密碼保存在JK觸發(fā)器屮,與輸入密碼通過(guò)比較器比較,判斷結(jié)果是否相符合。采用數(shù)字電路設(shè)計(jì)的方案好處就是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,但控制的準(zhǔn)確性和靈活性差,故不采用。方案二:采用以單片機(jī)為核心的控制方案選用單片機(jī)作為系統(tǒng)的核心部件,實(shí)現(xiàn)控制與處理的功能。單片機(jī)具有資源豐富、速度快、編程容易等
5、優(yōu)點(diǎn)。利用單片機(jī)內(nèi)部的隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)和只讀存儲(chǔ)器(ROM)及其引腳資源,外接液晶顯示(LCD),鍵盤輸入等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理傳輸和顯示功能,基本上能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)指標(biāo),因此綜合考慮,本系統(tǒng)采用方案二。2.2密碼輸入方式的選擇方案一:指紋輸入識(shí)別指紋識(shí)別技術(shù)主要涉及四個(gè)功能:讀取指紋圖像、提取特征、保存數(shù)據(jù)和比對(duì)。通過(guò)指紋讀取設(shè)備讀取到人體指紋的圖像,然后要對(duì)原始圖像進(jìn)行初步的處理,使之更清晰,再通過(guò)指紋辨識(shí)軟件建立指紋的特征數(shù)據(jù)。軟件從指紋上找到被稱為〃節(jié)點(diǎn)〃(minutiae)的數(shù)據(jù)點(diǎn),即指紋紋路的分叉、
6、終止或打圈處的坐標(biāo)位置,這些點(diǎn)同時(shí)具有七種以上的唯一性特征。通常手指上平均具有70個(gè)節(jié)點(diǎn),所以這種方法會(huì)產(chǎn)生大約490個(gè)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù),通常稱為模板。通過(guò)計(jì)算機(jī)模糊比較的方法,把兩個(gè)指紋的模板進(jìn)行比較,計(jì)算出它們的相似程度,最終得到兩個(gè)指紋的匹配結(jié)果,從而判斷輸入結(jié)果的正確與否。考慮到本方案軟碩件太過(guò)復(fù)雜,而口成本也高,故不采用。方案二:矩陣鍵盤輸入識(shí)別由各按鍵組成的矩陣鍵盤每條行線和列線都對(duì)應(yīng)一條I/OII線,鍵位設(shè)在行線和列線的交叉點(diǎn),當(dāng)一個(gè)鍵按下就會(huì)冇某一條行線與某一條列線接觸,只要確定接觸的是哪
7、兩條線,即哪兩個(gè)I/O口線,就可以確定哪一個(gè)鍵被觸動(dòng)。行線設(shè)計(jì)成上拉口線,初始時(shí)被置高電位,列線懸空,初始置低。通過(guò)不斷讀行線口線,或者中斷方式觸發(fā)鍵位掃描。當(dāng)發(fā)現(xiàn)冇鍵按下,將列線逐一置低,英他列線置高,讀行線口線。當(dāng)某條列線置低時(shí),某條行線也被拉低,則確定這兩條線的交點(diǎn)處的按鈕被按卜。每個(gè)按鍵都可通過(guò)程序賦予功能,從而完成密碼識(shí)別。本方案簡(jiǎn)單易行,故采用。3系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和主要芯片介紹系統(tǒng)主要芯片有AT89S51,AT24C02及液晶等3.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)木設(shè)計(jì)主要由單片機(jī)、矩陣鍵盤、液晶顯示器和密碼存儲(chǔ)
8、等部分組成。其中矩陣鍵盤用于輸入數(shù)字密碼和進(jìn)行各種功能的實(shí)現(xiàn)。由用戶通過(guò)連接單片機(jī)的矩陣鍵盤輸入密碼,后經(jīng)過(guò)單片機(jī)對(duì)用戶輸入的密碼與自己保存的密碼進(jìn)行對(duì)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(kāi)鎖電路或者報(bào)警電路控制開(kāi)鎖還是報(bào)警,實(shí)際使用時(shí)只要將單片機(jī)的負(fù)載由繼電器換成電子密碼鎖的電磁鐵吸合線圈即可。系統(tǒng)整體框圖如圖3」所示。圖3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖各模塊功能如下:1.短陣鍵盤輸入模塊:分為密碼輸入按鍵與幾個(gè)功能按鍵,用于完成密碼鎖