单片机课程设计-数字密码锁

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1、 第- 1 -页 课课 程程 设设 计计 课课 程程 名名 称：称： 单单 片片 机机 原原 理理 与与 应应 用用 课课 题题 名名 称：称： 数数 字字 密密 码码 锁锁 设设 计计 所在所在 学院学院 名称：名称： 湖南大学电气与信息工程学院湖南大学电气与信息工程学院 第- 2 -页 目录目录 一、一、 前言前言 - - 3 3 - - 二、二、 总体方案总体方案设计设计 - - 3 3 - - 2.1 方案论证与比较 . - 3 - 2.2 方案选择. - 4 - 三、三、 单元模块设计单元模块设计 - - 5 5 - - 3.1 硬件支持. - 5 - 3.2 功能单元模块设计 -

2、5 - 3.2.1 开锁机构 - 5 - 3.2.2 矩阵键盘设计电路 . - 5 - 3.2.3 声音提示电路设计 . - 6 - 3.2.4 显示模块设计 . - 7 - 四、程序设计与系统仿真四、程序设计与系统仿真 - - 8 8 - - 4.1 模块介绍 - 8 - 4.1.1 主程序模块. - 10 - 4.1.2 密码比较判断模块 . - 10 - 4.1.3 键盘扫描模块 . - 10 - 4.1.4 修改密码模块 . - 11 - 五、系统功能五、系统功能 . . - - 12 12 - - 六设计总结六设计总结 . . - - 13 13 - - 七、附录：源程序七、附录：源

3、程序 - - 13 13 - - 第- 3 -页 一、一、 前言前言 随着社会物质财富的日益增长和人们生活水平的提高， 安全成为现代居民最 关心的问题之一。而锁自古以来就是把守门的铁将军，人们对它要求甚高，即要 求可靠地防盗，又要使用方便。传统的门锁既要备有大量的钥匙，又要担心钥匙 丢失后的麻烦。随着单片机的问世，出现了数字密码锁，其保密性高，使用灵活 性好，安全系数高，故受到广大用户的青睐。 数字密码锁通常使用 ARM 和单片机控制，单片机相对 ARM 实现较为简单，功 能较为完善，因此使用单片机控制较多。用单片机控制的密码锁常使用汇编语言 编写程序，数码管做显示器 。但本设计使用移植性及可

4、读性强的 C 语言编写； 同时采用显示清楚、功率消耗小而且寿命长的 1602A 液晶显示器。从经济实用的 角度出发，采用 ADUC848 单片机设计出一种具有密码设置、报警等功能的数字密 码锁，并通过 Proteus 软件成功地进行了仿真。 任务及设计要求任务及设计要求 1.设计一多位电子密码锁,输入密码用“F”表示,输入密码正确,绿灯亮（或显示 其它标志、 蜂鸣器替代） ,输入密码错误,红灯亮 （或显示其它标志、 蜂鸣器替代） . 2.具有确定键和取消键,在未确定之前可以取消,重新输入. 3.连续输入三次错误密码,红灯闪烁,报警电路动作,键盘锁定. 4.具有密码重置、修改功能. 5.具有密码

5、输入等待操作时间限制功能,超过限定时间报警. 6.显示北京时间,时间可调整. 7.可利用蜂鸣器添加提示音. 二、二、 总体方案设计总体方案设计 2.12.1 方案论证与比较方案论证与比较 方案一：以 ADUC848 单片机为数字密码锁系统核心，使用 4*4 矩阵键盘作为 数据输入方式， 驱动1602A显示器提示程序运行过程和开锁的步骤， 利用AT24C02 第- 4 -页 芯片实现掉电存储。图 1 为单片机控制密码锁的系统原理框图。 图 1 单片机控制密码锁的系统原理框图 方案二：以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路控制方案，如图2。 图2 数字逻辑控制方案数字密码锁原理框图 2.2

6、2.2 方案选择方案选择 由于利用单片机灵活的编程设计和强大的 I/O 端口，及其控制的准确性，不 但能实现基本的密码锁功能，还可以增添掉电存储、声光提示等功能，故选用方 案一。 ADUC848 单片机 AT24C02 存储芯片 矩阵 键盘 控制 LCD 1602A 蜂鸣器提示电路 电源模块 LED 密码校验提示 输 入 按 扭 开 关 组 输入锁 存电路 密码存 储电路 开锁控 制电路 机械动 作构件 5 秒定时 电路 20 秒定 时电路 声光指 示电路 第- 5 -页 三、三、 单元模块设计单元模块设计 3.13.1 硬件支持硬件支持 使用的元器件有：核心芯片 ADUC848、存储芯片 AT24C02、液晶显示 1602A、 44 矩阵键盘、报警蜂鸣器、发光二极管和三极管。 3.23.2 功能单元模块设计功能单元模块设计 3.2.1 3.2.1 开锁机构开锁机构 通过单片机送给开锁执行机构， 电路驱动电磁锁吸合， 从而达到开锁的目的。 如图 3 所示，为密码锁开锁电路原理图。 当用