1、 单片机原理与接口技术课程设计题目：基于单片机的密码锁 二一五年六月单片机原理与接口技术课程设计任务书一、基本情况学时：2 周 学分： 1.5 学分 适应班级：自动化 1201-1202二、进度安排本设计共安排 2 周，合计 60 学时，具体分配如下：动员及准备工作： 1 学时选题分组： 1 学时PROTEUS 仿真软件使用讲解： 8 学时总体方案设计： 8 学时硬件设计： 12 学时PROTEUS 仿真图绘制： 4 学时软件设计： 12 学时撰写设计报告： 4 学时制作答辩 PPT ： 4 学时答辩： 4 学时总结： 2 学时教师辅导： 随时三、基本要求1、课程设计的基本要求单片机原理与接口
2、技术课程设计的主要内容包括：理论设计与撰写设计报告等。其中理论设计又包括总体方案选择，硬件系统设计、软件系统设计；硬件设计包括单元电路，选择元器件及计算参数等；软件设计包括程序流程图和应用程序。程序设计是课程设计的关键环节，通过进一步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标。课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进行全面的总结。2、课程设计的教学要求单片机原理与接口技术课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。严格考勤制度，在实训期间累计旷课达到 6 节以上，或者迟到、早退累计达到 8 次以上，该课程考核按不及格处理。 课程设计的分组：每 3-4 名学生
3、组成一个小组，完成一个课题的设计。小组成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。但每个学生必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料，独立撰写设计报告。教学要求具体如下：（一） 、掌握单片机应用系统开发、设计流程；硬件、软件的资源分配与规划。（二） 、熟练硬件电路原理图的设计与绘制。（三） 、 、掌握运用 PROTUS 进行软、硬件仿真调试能力。（四） 、熟练运用 C 语言编写开发程序。（五） 、熟练掌握制板及实物焊接技能。（六） 、掌握单片机应用系统综合调试的方法、具备综合调试能力。四、设计题目及要求密码锁1、可用 LCD1602 显
4、示密码2、密码锁的密码由矩阵键盘输入，输入完密码后进行对比3、输入错误三次后锁死键盘五、设计报告设计完成后，必须撰写课程设计报告。设计报告必须独立完成，格式符合要求，文字（不含图形、程序）不少于 2000 字，图形绘制规范。设计报告的格式如下： 1、封面 2、摘要 3、目录4、正文(1) 所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能；(2) 方案选择及论证；(3) 硬件电路设计及描述（包括硬件的选型及电路图、输入输出接线图等的设计） ；(4) 软件设计流程及描述（流程图及文字说明） ；(5) 源程序代码及调试；5、心得体会 6、参考文献 六、考核方法本课程设计的考核方式为考查，考核结果为优秀
5、、良好、中等、及格和不及格五等，分数在 90-100 之间为优秀，80-89 分之间为良好，70-79 分之间为中等，60-69 分之间为及格，60 分以下为不及格。 考核分三个方面进行：平时表现 20%；设计过程 25%；设计报告 40%；设计答辩 15%。有下列情形之一者，课程设计考核按不及格处理： 1、设计期间累计迟到、早退达 8 次；2、设计期间累计旷课达 6 节；3、设计报告雷同率超过 50%或无设计报告；4、不能完成设计任务，达不到设计要求。摘 要近年来，随着改革开放的深入发展，电子电器的飞速发展。人民的生活水平有了很大提高。各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。然而不法分子
6、也是越来越多，原因在于大部分人防盗意识还不够强，造成偷盗现象屡见不鲜。越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。因此，出于安全方便等方面的需求，电子密码锁相继问世。本设计是以单片机 AT89S51 为主控芯片，并结合外围液晶显示 LCD1602、键盘输入、复位、电源等电路组合而成。系统能够完成开锁的基本功能。整个设计在 Keil 开发环境下，用 C 语言编写主控芯片的控制程序来实现的密码锁。关键词：密码锁 AT89C51 晶振时钟电路 Keil目 录第 1 章 概述 .11.1 课题背景和意义 .11.2 密码锁的发展趋势 .1第 2 章 设计要求及内容 .22.1 系统设计要求 .22.2
7、系统设计方案 .2第 3 章 硬件设计 .33.1 电路设计总图 .33.2 最小系统的设计 .33.2.1 AT89C51 单片机 .33.2.2 晶振时钟电路 .43.2.3 复位电路 .53.2.4 LCD1602 显示电路 .53.2.5 键盘设计电路 .53.2.6 报警电路 .6第 4 章 软件设计 .74.1 密码锁程序流程 .74.2 密码判断 .7第 5 章 系统调试 .85.1 Keil 的介绍 .85.2 调试过程 .8心得体会 .11参考文献 .12附录 .131第 1 章 概述1.1 课题背景和意义人们从前使用的锁不但不方便，而且安全系数也比较低。随着社会的进步和人们
8、生活水平的提高，老式的锁已经跟不上人们的要求，况且人们对防盗的要求越来越高，特别是对使用的便捷性也有了更高的需求。因此近几年一种新型的电子密码锁应运而生，受到了人们的青睐。有报警功能的密码锁这时正为人们解决了不少问题。但是市场上的密码锁大部分都是用于一些大公司财政机构、价格高昂，一般人们难以接受。如果再设计和生产一种价格低廉、性能灵敏可靠的密码锁，必将在防盗和保证财政安全方面发挥更加有效的作用。密码锁是现代生活中经常用到的工具之一，广泛应用于保险柜、房门、宾馆、车库等。电子密码锁克服了机械式密码锁量少、安全性能差的缺点，特别是使用单片机控制的智能电子密码锁，不但功能全，而且具有更高的安全性和可
9、靠性。并且电子密码锁只需记住一组密码，无需携带钥匙，免除了人们携带钥匙的烦恼，被越来越多的人所喜欢。随着我国第三产业的飞速发展，电子密码锁会在不久的将来得到广泛的应用，方便社会和个人。1.2 密码锁的发展趋势20 世纪 80 年代后，随着电子锁专用集成电路的出现，电子锁的体积缩小，同时可靠性提高，成本也相对提高，所以只适合使用在安全性要求较高的场合，且需要有电源提供能量，使用还局限在一定范围，难以普及，所以对密码锁的研究一直没有明显进展。到了 90 年代，美国、意大利、德国、日本、加拿大、韩国以及我国的台湾、香港等地的微电子技术的进步和通信技术的发展为密码锁提供了技术上的支持，从而推动密码锁走
10、向实际应用的阶段。目前，在西方国家，电子密码锁技术相对先进，种类齐全，电子密码锁已被广泛应用于智能门禁系统中，使之更加安全更加可靠实现大门的管理。我国于 90 年代初期开始对密码锁进行初步的探索。到目前为止，随着电子技术和信息技术的发展，电子密码锁的技术领域已发展的十分成熟。从目前的技术水平和市场认可程度看，2使用最为广泛的是键盘式电子密码锁，该产品主要应用于保险箱、保险柜和金库，还有一部分应用于保管箱和运钞车。第 2 章 设计要求及内容2.1 系统设计要求（1） 、可用 LCD1602 显示密码；（2） 、密码锁的密码由矩阵键盘输入，输入完密码后进行对比；（3） 、输入错误三次后锁死键盘。2
11、.2 系统设计方案本系统采用以单片机为核心元件的控制方案。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，除了以上的一些方面外，还有一些最基本的条件，比如：单片机内有无时钟振荡器、有无上电复位功能等。在开发过程中还要考虑开发工具、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 LCD1602 显示器用于显示作用。
