基于单片机控制密码锁的毕业设计.pdf

1、*学 院2010 2011 学 年第 一 学 期毕 业 设 计课 题 名 称 ： 基 于 单 片 机 控 制 电 子 密 码 锁 设 计设 计 时 间 ： 2010.09.25 2011.1.10系 部 ： 电 子 信 息 工 程 系班 级 ： *电 气 技 术姓 名 ： *指 导 教 师 ： * 讲 师总 目 录第 一 部 分 任 务 书第 二 部 分 开 题 报 告第 三 部 分 毕 业 设 计 正 文第 一 部 分任务书扬 州 工 业 职 业 技 术 学 院毕 业 设 计 任 务 书系部电 子 信 息工 程 系指导老师*职称讲 师学生姓名*班级*电 气 技 术学号*设计题目基 于 单 片

2、 机 控 制 电 子 密 码 锁 设 计设计内容目标和要求一 、 毕 业 设 计 内 容 和 目 标 ：1、 基 于 单 片 机 控 制 电 子 密 码 锁 的 设 计 采 用 AT89C51 单 片 机 芯片 ， 密 码 输 入 方 式 采 用 按 键 输 入 ， 错 误 提 示 及 报 警 系 统 采 用 蜂 鸣 器来 实 现 。 可 通 过 程 序 修 改 密 码 。 单 片 机 通 过 按 键 的 输 入 动 作 来 判 定密 码 锁 开 启 与 否 ； 若 密 码 正 确 则 开 启 ， 密 码 错 误 则 不 开 启 ， 三 次 输入 错 误 则 控 制 蜂 鸣 器 动 作 报 警

3、 。2、 本 设 计 用 MCS-51单 片 机 作 为 核 心 控 制 器 电 子 密 码 锁 的 设 计 ，并 且 设 计 出 了 系 统 结 构 图 、 程 序 指 令 、 仿 真 系 统 。 同 时 根 据 电 子 密码 锁 的 控 制 要 求 和 特 点 ,确 定 单 片 机 的 输 入 输 出 分 配 ,并 进 行 现 场调 试 。二 、 毕 业 设 计 论 文 要 求 ：1、 提 出 选 题 的 初 步 设 想 和 研 究 目 的 ；2、 收 集 、 整 理 与 毕 业 设 计 有 关 领 域 的 信 息 资 料 ；3、 完 成 本 毕 业 设 计 电 路 原 理 图 设 计 ；

4、4、 完 成 本 毕 业 设 计 程 序 流 程 图 和 梯 形 图 控 制 程 序 设 计 ；5、 完 成 软 件 和 硬 件 系 统 的 调 试 ， 功 能 指 标 达 到 技 术 要 求 ；6、 根 据 本 毕 业 设 计 的 设 计 、 编 程 、 工 作 过 程 ， 形 成 符 合 学 校规 定 的 毕 业 设 计 书 面 文 档 。教研室审核系部审核第 二 部 分开题报告扬 州 工 业 职 业 技 术 学 院 电 子 信 息 工 程 系 11 届毕 业 设 计 （ 论 文 ） 开 题 报 告 书毕 业 设 计 （ 论 文 ） 开 题 报 告 书 （ 表（ 表 1）学 生 姓 名 *

5、 专 业 电 气 自 动 化 班 级 *电 气 学 号 *题 目 基 于 单 片 机 控 制 电 子 密 码 锁 的 设 计指 导 教 师 * 职 称 讲 师 学 位 学 士题 目 类 别 工 程 设 计 基 础 研 究 应 用 研 究 其 它【 课 题 的 内 容 与 要 求 】本 次 设 计 的 单 片 机 控 制 电 子 密 码 锁 实 现 方 法 采 用 采 用 一 种 是 用 以 AT89C51为 核 心 的 单 片 机 控制 方 案 。 利 用 单 片 机 灵 活 的 编 程 设 计 和 丰 富 的 IO 端 口 ， 及 其 控 制 的 准 确 性 ， 能 实 现 0-5 六 位

6、数字 的 简 单 密 码 锁 功 能 。 密 码 输 入 方 式 采 用 按 键 ， 错 误 提 示 及 报 警 系 统 采 用 蜂 鸣 器 来 实 现 。 可 通 过程 序 进 行 密 码 的 修 改 。 单 片 机 通 过 按 键 的 输 入 动 作 来 判 定 密 码 锁 开 启 与 否 ； 若 密 码 正 确 则 开 启 ，密 码 错 误 则 不 开 启 ， 三 次 输 入 错 误 则 控 制 蜂 鸣 器 动 作 报 警 。通 过 以 89C51 为 核 心 的 单 片 机 控 制 方 案 。 利 用 单 片 机 灵 活 的 编 程 设 计 和 丰 富 的 I/O 端 口 ， 及其 控

7、 制 的 准 确 性 ， 实 现 基 本 的 密 码 锁 功 能 。要 求 ： 当 输 入 密 码 正 确 时 ， 密 码 锁 开 启 ； 输 入 密 码 错 误 时 ， 密 码 锁 不 开 启 ； 当 输 入 密 码 三 次错 误 后 ， 开 启 报 警 系 统 ， 蜂 鸣 器 开 始 报 警 。确 定 系 统 框 图 。 根 据 系 统 框 图 设 计 电 路 ， 确 定 元 器 件 种 类 、 数 量 及 硬 件 配 置 。 绘 制 系 统 原 理电 路 。 调 试 电 路 ， 纠 错 ， 追 加 完 善 功 能 。【 前 言 】在 日 常 的 生 活 和 工 作 中 , 住 宅 与 部

8、 门 的 安 全 防 范 、 单 位 的 文 件 档 案 、 财 务 报 表 以 及 一 些 个 人资 料 的 保 存 多 以 加 锁 的 办 法 来 解 决 。 若 使 用 传 统 的 机 械 式 钥 匙 开 锁 ， 人 们 常 需 携 带 多 把 钥 匙 , 使用 极 不 方 便 , 且 钥 匙 丢 失 后 安 全 性 即 大 打 折 扣 。 随 着 科 学 技 术 的 不 断 发 展 ， 人 们 对 日 常 生 活 中 的安 全 保 险 器 件 的 要 求 越 来 越 高 。 为 满 足 人 们 对 锁 的 使 用 要 求 ， 增 加 其 安 全 性 。用 密 码 代 替 钥 匙 的 密

9、 码 锁 应 运 而 生 。 密 码 锁 具 有 安 全 性 高 、 成 本 低 、 功 耗 低 、 易 操 作 等 优 点 。本 文 所 涉 及 的 是 市 场 占 有 率 最 高 的 是 MCS 51 系 列 ， 因 为 世 界 上 很 多 知 名 的 IC 生 产 厂 家 都生 产 51 兼 容 的 芯 片 。 到 目 前 为 止 ， MCS 51 单 片 机 已 有 数 百 个 品 种 ， 还 在 不 断 推 出 功 能 更 强 的 新产 品 。本 设 计 是 基 于 单 片 机 的 密 码 锁 设 计 方 案 ， 根 据 要 求 ， 给 出 了 该 单 片 机 密 码 锁 的 硬 件

10、 电 路 和 软件 程 序 ， 同 时 给 出 了 单 片 机 型 号 的 选 择 、 硬 件 设 计 、 软 件 流 程 图 、 单 片 机 存 储 单 元 的 分 配 、 汇 编语 言 源 程 序 及 详 细 注 释 等 内 容 。【 方 案 的 比 较 与 评 价 】电 子 密 码 锁 具 有 操 作 快 、 安 全 性 高 、 成 本 低 、 功 耗 低 、 易 操 作 等 ， 密 码 可 随 时 更 换 等 优 点 免去 了 出 门 随 身 带 钥 匙 的 麻 烦 ， 同 时 电 子 密 码 锁 还 具 有 密 码 随 时 可 改 功 能 大 大 的 提 高 了 安 全 可 靠性 。

11、 在 安 全 技 术 防 范 领 域 ， 具 有 防 盗 报 警 功 能 的 电 子 密 码 锁 逐 渐 代 替 传 统 的 机 械 式 密 码 锁 ， 克 服了 机 械 式 密 码 锁 密 码 量 少 、 安 全 性 能 差 的 缺 点 ， 使 密 码 锁 无 论 在 技 术 上 还 是 在 性 能 上 都 大 大 提 高一 步 。而 本 次 设 计 的 单 片 机 密 码 锁 ， 出 现 了 带 微 处 理 器 的 智 能 密 码 锁 ， 它 除 具 有 电 子 密 码 锁 的 功 能外 ， 还 引 入 了 智 能 化 管 理 、 专 家 分 析 系 统 等 功 能 ， 从 而 使 密 码

12、 锁 具 有 很 高 的 安 全 性 、 可 靠 性 ， 应用 日 益 广 泛 。智 能 防 盗 单 片 机 电 子 密 码 锁 的 广 泛 推 广 应 用 将 更 有 利 于 房 地 产 市 场 的 全 方 位 拓 展 ， 相 对 于 传统 的 门 禁 锁 具 ， 电 子 密 码 锁 系 列 技 术 产 品 的 应 用 优 势 是 极 其 明 显 的 ， 具 有 很 高 的 实 际 运 用 价 值 。【 预 期 的 效 果 及 指 标 】能 有 效 地 利 用 单 片 机 控 制 数 字 电 路 完 成 数 字 键 盘 的 输 入 输 出 信 号 的 处 理 ， 实 现 开 锁 功 能 （

13、当按 下 开 锁 键 ， 系 统 将 输 入 与 密 码 进 行 检 查 核 对 ， 如 果 正 确 锁 打 开 ， 否 则 不 打 开 。 ） 报 警 、 锁 定 键盘 功 能 （ 若 密 码 输 入 错 误 次 数 超 过 3 次 ， 蜂 鸣 器 报 警 并 且 锁 定 键 盘 。 ） 密 码 清 除 功 能 （ 当 按 下 清除 键 时 ， 清 除 前 面 输 入 的 所 有 值 。 ） 等 功 能 。通 过 对 工 程 实 例 的 模 拟 ， 熟 练 地 掌 握 51 单 片 机 的 编 程 和 程 序 调 试 方 法 ；进 一 步 熟 悉 单 片 机 中 输 入 输 出 量 的 工

14、作 方 式 ；通 过 这 次 模 拟 ， 让 我 更 好 的 了 解 单 片 机 的 各 个 方 面 的 优 缺 点 且 基 本 达 到 预 期 指 标 。【 进 度 安 排 】2010 年 9 月 - 2010 年 10 月 选 题 、 调 研 、 收 集 资 料2010 年 10月 5 日 - 2010 年 10 月 25 日 论 证 、 开 题2010 年 10月 25 日 - 2010年 11 月 15 日 设 计 （ 写 作 初 稿 ）2010 年 11月 15日 - 2010 年 12 月 20 日 修 改 、 定 稿 、 打 印【 参 考 文 献 】1 王 迎 旭 编 . 单 片

15、 机 原 理 及 及 应 用 .机 械 工 业 出 版 社 2001 第 三 章2 张 洪 润 主 编 . 单 片 机 应 用 技 术 教 程 .北 京 ： 清 华 大 学 出 版 社 ， 1997 P3-93 黄 志 君 ， 高 峰 ， 王 建 .轮 胎 压 力 监 测 系 统 J.广 西 工 学 院 学 报 .2006(4):9 12.4肖 洪 兵 主 编 . 跟 我 学 用 单 片 机 . 北 京 ： 北 京 航 空 航 天 大 学 出 版 社 ,2002.85何 立 民 主 编 . 单 片 机 高 级 教 程 第 1 版 北 京 ： 北 京 航 空 航 天 大 学 出 版 社 ， 20

16、016赵 晓 安 主 编 . MCS-51单 片 机 原 理 及 应 用 天 津 ： 天 津 大 学 出 版 社 ， 2001.37李 广 第 主 编 单 片 机 基 础 第 1 版 北 京 ： 北 京 航 空 航 天 大 学 出 版 社 ， 19998徐 惠 民 、 安 德 宁 主 编 单 片 微 型 计 算 机 原 理 接 口 与 应 用 第 1版 北 京 ： 北 京 邮 电 大 学 出版 社 ， 19969何 立 民 主 编 从 Cygnal80C51F看 8位 单 片 机 发 展 之 路 .单 片 机 与 嵌 入 式 系 统 应 用 ， 2002年 第5期 ： P58【指 导 教 师

17、意 见】（ 有 针 对 性 地 说 明 选 题 意 义 及 工 作 安 排 是 否 恰 当 等 ） 同 意 提 交 开 题 论 证 修 改 后 提 交 不 同 意 提 交 （ 请 说 明 理 由）指 导 教 师 签 章 ： 年 月 日【系 部 意 见】 同 意 指 导 教 师 意 见 不 同 意 指 导 教 师 意 见 （ 请 说 明 理 由 ） 其 它 （ 请 说 明 ）系 （ 部 ） 主 任 签 章 ： 年 月 日第 三 部 分毕业设计正文基 于 单 片 机 控 制 电 子 密 码 锁 的 设 计*电 气 技 术【摘要】随 着 科 技 的 日 益 发 展 ， 电 子 密 码 控 制 系 统

18、 已 越 来 越 符 合 人 们 的 要 求 。 本 文 介 绍 了基 于 单 片 机 的 智 能 密 码 控 制 系 统 ,对 系 统 硬 件 设 计 和 软 件 实 现 进 行 了 详 细 的 描 述 。 该 系 统 采用 AT89C51单 片 机 ,通 过 AT89C51 单 片 机 控 制 系 统 ,实 现 密 码 控 制 的 功 能 。 本 文 从 经 济 实 用 的角 度 出 发 ， 采 用 美 国 Atmel公 司 的 单 片 机 AT89C51作 为 主 控 芯 片 与 数 据 存 储 器 单 元 ， 结 合 外围 的 键 盘 输 入 、 LCD液 晶 显 示 、 报 警 、

19、开 锁 等 ， 用 C 语 言 编 写 主 控 芯 片 的 控 制 程 序 ， 设 计 了一 款 可 以 通 过 程 序 多 次 更 改 密 码 ， 具 有 报 警 功 能 的 电 子 密 码 控 制 系 统 。 这 种 电 路 设 计 具 有 防试 探 按 键 输 入 、 智 能 控 制 上 锁 、 开 锁 、 报 警 、 修 改 密 码 等 多 种 功 能 。 密 码 长 度 可 变 、 保 密 性强 、 灵 活 性 高 。 经 实 验 证 明 ， 该 密 码 控 制 系 统 具 有 设 计 方 法 合 理 ， 简 单 易 行 ， 成 本 低 ， 安 全使 用 等 特 点 ， 符 合 车

20、辆 、 办 公 室 用 锁 要 求 ， 具 有 推 广 价 值 。【关键词】密码控制；单片机；报警The Design of Miciocomputer Control Electronic Lock* electricity techniqueAbstract： Withtheincreasingdevelopmentoftechnology,electroniccodecontrolsystemhasbeengrowinginlinewithpeoplesrequirements.Thispaperintroducestheintelligentpasswordbasedonsinglec

21、hipcontrolsystem,thesystemhardwaredesignandsoftwareimplementationaredescribedindetail.ThesystemisAT89C51microcontroller,AT89C51microcontrollerthroughthecontrolsystem,thepasswordcontrolfunction.Fromtheeconomicalpointofview,bytheUnitedStatesAtmelsAT89C51microcontrollerasthemasterchipandthedatamemoryun

22、it,combinedwiththeexternalkeyboard,LCDliquidcrystaldisplay,alarm,unlock,usingClanguagemainchipofthecontrolprocedures,designedaprogrammanytimescanchangethepassword,thepasswordwiththealarmfunctionoftheelectroniccontrolsystem.Thetestcircuitdesignwithanti-keyinput,intelligentcontrollock,unlock,alarm,cha

23、ngethepasswordandotherfeatures.Variablepasswordlength,confidentiality,andhighflexibility.Theexperimentprovedthatthepasswordcontrolsystemdesignisreasonable,simple,lowcost,safeuseandothercharacteristics,inlinewithvehicles,officelockrequestisworthpromoting.K eywords： Passwordcontrol;SCM;Alarm目 录第 一 章 引

24、 言 11.1 选 题 背 景 .11.2 电 子 密 码 控 制 简 介 .11.3 电 子 控 制 密 码 的 发 展 趋 势 .11.4 本 次 设 计 所 要 实 现 的 目 标 .2第 二 章 方 案 的 比 较 与 选 择 32.1 方 案 一 ： 采 用 数 字 电 路 控 制 方 案 .32.2 方 案 二 ： 采 用 以 单 片 机 为 核 心 的 控 制 方 案 .3第 三 章 主 要 元 器 件 介 绍 及 说 明 43.1 主 控 芯 片 AT89C5143.2 AT89C51性 能 简 介 43.2.1 AT89C51引 脚 功 能 说 明 .53.2.2 AT89C

25、51芯 片 内 部 结 构 .7第 四 章 系 统 硬 件 设 计 94.1 工 作 原 理 .94.2 电 路 结 构 图 .94.3 电 源 输 入 电 路 .104.4 键 盘 输 入 电 路 .104.5 LED显 示 电 路 114.6 复 位 电 路 .124.7 晶 振 电 路 .124.8 报 警 电 路 .134.9 开 锁 电 路 .13第 五 章 系 统 软 件 设 计 155.1 模 块 介 绍 .155.1.1 主 程 序 模 块 155.1.2 键 盘 扫 描 及 识 别 子 程 序 155.1.3 显 示 子 程 序 155.2 主 程 序 流 程 图 .155.

26、3 按 键 功 能 流 程 图 .165.4 密 码 比 较 和 报 警 流 程 图 .175.5 开 锁 流 程 图 .185.6 单 片 机 资 源 的 分 配 .195.7 系 统 软 硬 件 调 试 20结 束 语 21致 谢 22附 录 一 C语 言 程 序 .23附 录 二 ISIS 7 Professional仿 真 图 .34参 考 文 献 37扬 州 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计第 1页第 一 章 引 言1.1 选 题 背 景在 安 全 技 术 防 范 领 域 ， 具 有 防 盗 报 警 功 能 的 电 子 密 码 控 制 系 统 逐 渐 代 替 传 统的

27、机 械 式 密 码 控 制 系 统 ， 克 服 了 机 械 式 密 码 控 制 的 密 码 量 少 、 安 全 性 能 差 的 缺 点 ，使 电 子 密 码 控 制 系 统 无 论 在 技 术 上 还 是 在 性 能 上 都 大 大 提 高 了 一 步 。 随 着 大 规 模集 成 电 路 技 术 的 发 展 ， 特 别 是 单 片 机 的 问 世 ， 出 现 了 带 微 处 理 器 的 智 能 密 码 控 制系 统 ， 它 除 具 有 传 统 电 子 密 码 控 制 系 统 的 功 能 外 ， 还 引 入 了 智 能 化 管 理 、 专 家 分析 系 统 等 功 能 ， 从 而 使 密 码

28、控 制 系 统 具 有 很 高 的 安 全 性 、 可 靠 性 ， 应 用 日 益 广 泛 。1.2 电 子 密 码 控 制 简 介电 子 密 码 控 制 是 一 种 通 过 密 码 输 入 来 控 制 电 路 或 是 芯 片 工 作 ， 从 而 控 制 机 械开 关 的 闭 合 ， 完 成 开 锁 、 闭 锁 任 务 的 电 子 产 品 。 电 子 密 码 控 制 不 论 性 能 还 是 安 全性 都 已 大 大 超 过 了 机 械 类 。 其 特 点 如 下 ：1) 保 密 性 好 ， 编 码 量 多 ， 远 远 大 于 机 械 控 制 。 随 机 开 锁 成 功 率 几 乎 为 零 。2

29、) 密 码 可 变 ， 用 户 可 以 随 时 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 控 制 的 保 密 性 下 降 。 （ 为 了 更 好 的 保 密 ， 本 次 设 计 的 密 码 锁 的 改密 功 能 需 要 专 业 人 员 通 过 程 序 进 行 修 改 。 ）3) 误 码 输 入 保 护 ， 当 输 入 密 码 多 次 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

30、开 锁 。6) 电 子 密 码 控 制 系 统 具 有 操 作 简 单 易 行 ， 一 学 即 会 的 特 点 。1.3 电 子 控 制 密 码 的 发 展 趋 势由 于 电 子 器 件 所 限 ， 以 前 开 发 的 电 子 密 码 控 制 系 统 ， 其 种 类 不 多 ， 保 密 性 差 ，最 基 本 的 就 是 只 依 靠 最 简 单 的 模 拟 电 子 开 关 来 实 现 的 ， 制 作 简 单 但 很 不 安 全 ， 后来 便 是 基 于 EDA来 实 现 的 ， 其 电 路 结 构 复 杂 ， 电 子 元 件 繁 多 ， 也 有 使 用 早 先 的20引 脚 的 2051系 列

31、单 片 机 来 实 现 的 ， 但 密 码 简 单 ， 易 破 解 。 随 着 电 子 元 件 的 进一 步 发 展 ， 电 子 密 码 控 制 系 统 也 出 现 了 很 多 的 种 类 ， 功 能 日 益 强 大 ， 使 用 更 加 方便 ， 安 全 保 密 性 更 强 ， 由 以 前 的 单 密 码 输 入 发 展 到 现 在 的 ， 密 码 加 感 应 元 件 ， 实现 了 更 为 真 正 的 电 子 加 密 ， 用 户 只 有 密 码 或 电 子 钥 匙 中 的 一 样 ， 是 打 不 开 锁 的 ，扬 州 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计第 2页随 着 电 子 元 件

32、 的 发 展 及 人 们 对 保 密 性 需 求 的 提 高 出 现 了 越 来 越 多 的 电 子 密 码 控制 系 统 。由 于 数 字 、 字 符 、 图 形 图 像 、 人 体 生 物 特 征 和 时 间 等 要 素 均 可 成 为 电 子 信 息 ，组 合 使 用 这 些 信 息 能 够 使 电 子 防 盗 密 码 控 制 获 得 更 高 的 保 密 性 ， 如 防 范 森 严 的 金库 ， 需 要 使 用 复 合 信 息 密 码 的 电 子 防 盗 密 码 控 制 系 统 。 组 合 使 用 信 息 也 能 够 使 电子 防 盗 密 码 控 制 系 统 获 得 无 穷 扩 展 的

33、可 能 。 可 以 看 出 组 合 使 用 电 子 信 息 是 电 子 密码 控 制 系 统 今 后 发 展 的 趋 势 。1.4 本 次 设 计 所 要 实 现 的 目 标本 设 计 采 用 单 片 机 为 主 控 芯 片 ， 结 合 外 围 电 路 ， 组 成 电 子 密 码 控 制 系 统 ， 采用 0-5六 位 数 字 实 现 简 单 密 码 锁 功 能 。 用 户 想 要 打 开 锁 ， 必 先 通 过 提 供 的 按 键 输入 正 确 的 密 码 才 可 以 ， 密 码 输 入 错 误 有 提 示 ， 为 了 提 高 安 全 性 ， 当 密 码 输 入 错 误三 次 将 报 警 并

34、 锁 定 键 盘 。 密 码 可 以 由 专 业 设 计 人 员 修 改 设 定 。 实 现 基 本 的 密 码 锁功 能 。扬 州 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计第 3页第 二 章 方 案 的 比 较 与 选 择2.1 方 案 一 采 用 数 字 电 路 控 制 方 案用 以 74LS112双 JK触 发 器 构 成 的 数 字 逻 辑 电 路 作 为 密 码 控 制 系 统 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

35、 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 方 案 时 设 计 虽 然简 单 ， 但 控 制 的 准 确 性 和 灵 活 性 差 。 故 不 采 用 。2.2 方 案 二 采 用 以 单

36、 片 机 为 核 心 的 控 制 方 案由 于 单 片 机 种 类 繁 多 ， 各 种 型 号 都 有 其 一 定 的 应 用 环 境 ， 因 此 在 选 用 时 要 多加 比 较 ， 合 理 选 择 ， 以 期 获 得 最 佳 的 性 价 比 。 一 般 来 说 在 选 取 单 片 机 时 从 下 面 几个 方 面 考 虑 ： 性 能 、 存 储 器 、 运 行 速 度 、 I/O口 、 定 时 /计 数 器 、 串 行 接 口 、 模拟 电 路 功 能 、 工 作 电 压 、 功 耗 、 封 装 形 式 、 抗 干 扰 性 、 保 密 性 ， 除 了 以 上 的 一 些还 有 一 些 最

37、基 本 的 ,比 如 ： 中 断 源 的 数 量 和 优 先 级 、 工 作 温 度 范 围 、 有 没 有 低 电压 检 测 功 能 、 单 片 机 内 有 无 时 钟 振 荡 器 、 有 无 上 电 复 位 功 能 等 。 在 开 发 过 程 中 单片 机 还 受 到 ： 开 发 工 具 、 编 程 器 、 开 发 成 本 、 开 发 人 员 的 适 应 性 、 技 术 支 持 和 服务 等 等 因 素 。 基 于 以 上 因 素 本 设 计 选 用 单 片 机 AT89C51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

38、 口 ， 及 其 控 制 的 准 确 性 ， 实 现 基 本 的密 码 控 制 功 能 。 在 单 片 机 的 外 围 电 路 外 接 输 入 按 键 用 于 密 码 的 输 入 和 一 些 功 能 的控 制 ， 外 接 数 码 管 显 示 器 用 于 显 示 作 用 。 当 用 户 需 要 开 锁 时 ， 先 按 键 盘 的 数 字 键0 5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 。 用 户 需 要 修 改 密

39、码 时 ，需 要 专 业 人 员 修 改 设 定 ， 提 高 了 安 全 性 。 可 以 看 出 方 案 二 的 控 制 灵 活 ， 准 确 性 好 ，且 保 密 性 强 还 具 有 扩 展 功 能 ， 根 据 现 实 生 活 的 需 要 此 次 设 计 采 用 此 方 案 。扬 州 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计第 4页第 三 章 主 要 元 器 件 介 绍 及 说 明3.1 主 控 芯 片 AT89C51AT89C51是 一 个 低 功 耗 ， 高 性 能 CMOS 8位 单 片 机 ， 片 内 含 4k Bytes的 可 反复 擦 写 1000次 的 Flash只 读 程

40、 序 存 储 器 ， 器 件 采 用 ATMEL公 司 的 高 密 度 、 非 易失 性 存 储 技 术 制 造 ， 兼 容 标 准 MCS-51指 令 系 统 及 AT80C51引 脚 结 构 ， 芯 片 内 集成 了 通 用 8位 中 央 处 理 器 和 ISP Flash存 储 单 元 ， 功 能 强 大 的 微 型 计 算 机 的AT89C51可 为 许 多 嵌 入 式 控 制 应 用 系 统 提 供 高 性 价 比 的 解 决 方 案 。3.2 AT89C51性 能 简 介AT89C51具 有 如 下 特 点 ： 40个 引 脚 ， 4k Bytes Flash片 内 程 序 存 储

41、 器 ， 128bytes的 随 机 存 取 数 据 存 储 器 （ RAM） ， 32个 外 部 双 向 输 入 /输 出 （ I/O） 口 ， 5个中 断 优 先 级 2层 中 断 嵌 套 中 断 ， 2个 16位 可 编 程 定 时 计 数 器 ,2个 全 双 工 串 行 通信 口 ， 片 内 时 钟 振 荡 器 。此 外 ， AT89C51设 计 和 配 置 了 振 荡 频 率 可 为 0Hz并 可 通 过 软 件 设 置 省 电 模 式 。空 闲 模 式 下 ， CPU暂 停 工 作 ， 而 RAM定 时 计 数 器 ， 串 行 口 ， 外 中 断 系 统 可 继 续 工作 ， 掉

42、电 模 式 冻 结 振 荡 器 而 保 存 RAM的 数 据 ， 停 止 芯 片 其 它 功 能 直 至 外 中 断 激 活或 硬 件 复 位 。 同 时 该 芯 片 还 具 有 PDIP、 TQFP和 PLCC等 三 种 封 装 形 式 ， 以 适 应 不同 产 品 的 需 求 。其 主 要 功 能 特 性 ：EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2

43、425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U2AT89C51图 3-1 AT89C51芯 片 引 脚 图扬 州 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计第 5页兼 容 MCS-51指 令 系 统 128x8 bit内 部 RAM4k可 反 复 擦 写 (1000次 ） Flash ROM 2个 外 部 中 断 源32个 双 向 I/O口 低 功 耗 空 闲 和 省 电 模 式4.5-5.5V工 作 电 压 中 断 唤 醒 省 电 模 式2个 16位 可 编 程 定 时 /计 数 器 3级 加 密时 钟 频 率 0-33MHz 软 件 设 置 空 闲

44、 和 省 电 功 能全 双 工 UART串 行 中 断 口 线 双 数 据 寄 存 器 指 针可 以 看 出 AT89C51提 供 以 下 标 准 功 能 ： 4K字 节 Flash闪 速 存 储 器 ， 128字 节内 部 RAM， 32个 I/O口 线 ， 两 个 数 据 指 针 ， 两 个 16位 定 时 器 /计 数 器 ， 一 个 5向 量 两 级 中 断 结 构 ， 一 个 全 双 工 串 行 通 信 口 ， 以 及 片 内 振 荡 器 和 时 钟 。 同 时 ,AT89C51可 降 至 0Hz的 静 态 逻 辑 操 作 ， 并 支 持 两 种 软 件 可 选 的 节 电 工 作

45、模 式 。 空闲 方 式 时 停 止 CPU的 工 作 ， 但 允 许 RAM， 定 时 /计 数 器 ， 串 行 通 信 口 及 中 断 系 统继 续 工 作 。 掉 电 方 式 是 在 RAM中 的 内 容 ， 但 振 荡 器 停 止 工 作 并 禁 止 其 它 所 有 部 件工 作 直 到 一 个 硬 件 复 位 。3.2.1 AT89C51引 脚 功 能 说 明VCC： 电 源 电 压GND： 接 地P0口 ： P0口 是 一 组 8位 漏 极 开 路 型 双 向 I/O口 ， 也 即 地 址 /数 据 总 线 复 用 口 ，作 为 输 出 口 用 时 ， 每 位 能 驱 动 8个 T

46、TL逻 辑 门 电 路 ， 对 端 口 写 “ 1” 可 作 为 高 阻抗 输 入 端 口 。 在 访 问 外 部 数 据 存 储 器 或 程 序 存 储 器 时 ， 这 组 口 线 分 时 转 换 地 址 （ 低8位 ） 和 数 据 总 线 复 用 ， 在 访 问 期 间 激 活 内 部 上 拉 电 阻 。 在 Flash编 程 时 ， P0口 接 收 指 令 字 节 ， 而 在 程 序 校 验 时 ， 输 出 指 令 字 节 ， 校 验 时 ， 要 求 外 接 上 拉 电 阻 。P1口 ： P1是 一 个 带 内 部 上 拉 电 阻 的 8位 双 向 I/O口 ， P1的 输 出 缓 冲

47、级 可 驱动 （ 吸 收 或 输 出 电 流 ） 4个 TTL逻 辑 门 电 路 。 对 端 口 写 “ 1” ,通 过 内 部 的 上 拉 电阻 把 端 口 拉 到 高 电 平 ， 此 时 可 作 输 入 口 。 作 输 入 口 使 用 时 ， 因 为 内 部 存 在 上 拉 电阻 ， 某 个 引 脚 被 外 部 信 号 校 验 期 间 ， P1接 收 低 8位 地 址 。P2口 ： P2是 一 个 带 有 内 部 上 拉 电 阻 的 8位 双 向 I/O口 ， P2的 输 出 缓 冲 级 可驱 动 4个 TTL逻 辑 门 电 路 。 对 端 口 写 “ 1” ,通 过 内 部 的 上 拉

48、电 阻 把 端 口 拉 到 高 电平 ， 此 时 可 作 输 入 口 ， 作 输 入 口 使 用 时 ， 因 为 内 部 存 在 上 拉 电 阻 ， 某 个 引 脚 被 外部 信 号 拉 低 时 会 输 出 一 个 电 流 I。 在 访 问 位 地 址 的 外 部 数 据 存 储 器 （ 如 执 行 ：扬 州 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计第 6页MOVX Ri 指 令 ） 时 ， P2口 线 上 的 内 （ 也 即 特 殊 功 能 寄 存 器 ， 在 整 个 访 问 期 间 不改 变 。 Flash 编 程 或 校 验 时 ， P2也 接 收 高 位 地 址 和 其 它 控

49、制 信 号 。P3口 ： P3口 是 一 组 带 有 内 部 上 拉 电 阻 的 8位 双 向 I/O口 。 P3口 输 出 缓 冲 级可 驱 动 （ 吸 收 或 输 出 电 流 ） 4个 TTL逻 辑 门 电 路 。 对 P3口 写 入 “ 1” 时 ， 它 们 被内 部 上 拉 电 阻 拉 高 并 可 作 为 输 入 端 口 。 作 输 入 端 口 时 ， 被 外 部 拉 低 的 P3口 将 用上 拉 电 阻 输 出 电 流 I。 P3口 除 了 作 为 一 般 的 I/O口 线 外 ， 更 重 要 的 用 途 是 它 的 第二 功 能 ， P3口 的 第 二 功 能 如 下 表 3-2。表 3-2 为 P3口 的 第 二 功 能端 口 功 能 第 二 功 能 端 口 引 脚 第 二 功 能RXD（ P3.0） 串 行 输 入 口 T0（ P3.4） 定 时 /计 数 器 0外 部 输 入TXD（ P3.1） 串 行 输 出 口 T1（ P3.5） 定 时 /计 数 器 1外 部