基于51单片机的数码管显示4位密码锁.doc

单片机原理课程设计论文
班级：电气1136班
学号： 201311631631
姓名: 朱焯华
指导老师： 张瑛
目录
一、 前言。。..。。..。.。..。。...。。.。。。.3
二、 选题要求。.。。。。.。。.。。。。。.。。。。。。。 3
三、硬件电路设计...。.。.。.。。。。。。.。。。...4
3。1 主控芯片。。。..。。。...。.。。。。.。。4
3。2 矩阵键盘电路...。...。。.。。。。。...5
3。3 数码管电路。。。.。。。。。.。。。。。。.。.6
3.4 138译码器位选电路。。..。。.。.。.。.。。6
3。5 晶振和复位电路。。。。。。..。.。。。。。。。7
3.6 蜂鸣器电路。。。。。..。。。.。。。。。。..8
四、软件设计......。。。。.。。。。。。。.。。。.。8
五、调试结果。.。。。。。。.。。。。。。。。。。。。.。。10
六、总结.。。.。。..。。。。。。。。。。。.....。。12
前言
随着人们生活水平的提高,如何实现家庭防盗这一问题也变得尤为突出。在科学技术不断发展的今天，电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用显得日趋重要。本文从经济实用的角度出发，系统由STC89C51作为主控芯片与数据存储器单元,结合外围的键盘输入、数码管显示、报警、开锁等电路模块。它能完成以下功能:正确输入密码前提下，开锁,数码管显示“open”；错误输入密码情况下,报警，数码管显示“err";密码可以根据用户需要在程序中更改。用C语言编写的主控芯片控制程序,并用Keil4软件进行编译,设计了一款可以更改密码的系统,本密码锁具有设计方法合理，简单易行，成本低,安全实用,保密性强,灵活性高等特点，具有一定的推广价值。
关键词：电子密码锁、报警、数码管显示
二、选题要求
本文从经济实用的角度出发,设计采用51单片机为主控芯片,结合外围电路，组成电子密码控制系统,密码锁共4位密码（可增加)，每位的取值范围为0~9，外加“确认”键和“取消"键。用户可以通过修改程序来修改密码，想要打开锁，必先通过提供的键盘输入正确的密码才可以，密码输入错误有提示并报警。4位密码同时输入正确,锁才能打开。保密性强、灵活性高。其特点:
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) 当输入密码错误时,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。
三、硬件电路设计
下面是整个设计的流程图：
3。1 主控芯片
这次课程设计采用的主控芯片是51系列单片机AT89C51。其外部封装如下：
AT89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口,每个口有8位（8根引脚），共32位.
P0口(Pin39~Pin32）:8位双向I/O口线，名称为P0.0～P0。7 ；
P1口（Pin1～Pin8）：8位准双向I/O口线，名称为P1。0～P1。7 ；
P2口（Pin21～Pin28):8位准双向I/O口线，名称为P2.0~P2。7 ；
P3口（Pin10~Pin17):8位准双向I/O口线，名称为P3.0~P3.7.
3。2 矩阵键盘电路
本次课程设计采用的是行列键盘,C语言程序中有相对应的驱动程序,其硬件电路图和对应数字功能键图如下所示：
注:这里的“取消”键就是电路中的“复位”键。
3.3 数码管电路
采用的是7SEG-MPX4—CA数码管（采用两个数码管的目的为了拓展密码位数）.
3。4 138译码器位选电路
通过138译码器的输出来选择需要显示的数码管，其电路图和功能表如下：
3。5 晶振和复位电路
电路图如下：
3。6 蜂鸣器电路
电路图如下:
四、软件设计
C语言代码如下：
五、调试结果
输入正确密码“0123"
按下“确认”键后，显示“open”
输入错误密码“0000”
按下“确认"键后，显示“err”
六、总结
经过一周的紧张设计，终于顺利完成了设计任务.本次课程设计主要针对密码锁系统做了详细介绍，一STC89C51为核心,并通过调试运行可以实现数码管显示密码输入的相关信息，通过10数字键（0～9）设置成4位数字密码，实现2位功能按键（“确认"、“取消")和蜂鸣器报警等。
通过课程设计让我对单片机系统有了较详细的了解,而且触及到与其相关的很多新知识,而且随着电子技术的发展简易数字密码表也会越来越完善，作为大学生的我们应该跟上时代的步伐,时刻关注形势变化，不断充实更新自己的知识。
在设计中既应用到了基础知识，也用到了专业知识,他是对三年来所学知识的综合考察.最重要的是我通过亲自设计,亲自绘制原理图以及系统调试，培养了我的耐心和细心，这对我以后的工作和学习有很大的帮助。