基于单片机电子密码锁的设计(含电路图,Proteus仿真程序)

基于单片机电子密码锁的设计(含电路图,Proteus仿真程序)(任务书,论文11000字,Proteus仿真程序)
摘  要
密码锁作为财产保护的重要设备，在社会各个领域都得到了非常广泛应用。然而目前市场上的密码锁存在价格信息交互性差、安全性差、智能程度低等缺点，虽然可以通过购买国外先进的产品来解决以上问题，但是大量购置国外设备，会大幅增加开支，不符合目前实际的国情。
本文利用AT89C51单片机、4*4矩阵键盘、LCD1602液晶屏、温度DS1820温度传感器和电磁锁等器件设计一款具备温度测量功能的电子密码锁。系统由软件和硬件两个部分构成，硬件设计温度测量模块、电磁锁控制模块和显示模块等硬件电路，搭建了密码锁的执行平台；软件设计了温度测量程序、密码识别程序和密码设置程序等实现了对硬件的实时控制。软件和硬件设计玩后，在Protues8.6软件中进行了仿真测试，对系统的输出进行了验证。经测试系统实现了密码识别功能、报警提示功能、温度测量功能和显示功能。并能在连续输入错误3次时，输出语音报警提示。
本文研究设计的遥控锁，解决了传统门锁使用过程中存在的安全性差、管控效率低等问题，实现了对重要物资的安全管理，从根上杜绝了安全隐患的发生。
 
关键词 单片机；密码锁；密码识别；温度测量

2 基本原理与方案设计
2.1 基本要求
设计一款由单片机实现的电子密码锁控制系统，使其实现如下功能：
1、密码的识别和存储功能：能够识别出输入的密码，并能自动的保存输入的密码。
2、密码设置和存在功能：能够根据需要对解码锁密码进行实时的更换，同时能够自动的保存本次设置的密码。
3、开/关锁功能：输入正确的解锁密码时，系统自动的打开门锁。输入密码错误禁止门锁打开。
4、错误提示功能：当使操作者连续输入3次错误密码时系统可以输出报警提示。
5、温度测量功能：能够显示出工作模式、工作状态及测量的温度信息等。
6、显示功能：能够显示出系统的运行信息、工作模式及测量的温度信息等。
2.2 基本实现原理
系统的输入端是通过按键来时密码输入，通过温度传感器实现对环境温度的测量。输入的信号进行处理后，判断出系统的工作模式。系统工作在接收模式下，输入密码正确打开门锁，输入密码错误关闭门锁，错误次数超过3次，输出报警提示。以上操作完成后执行显示程序。系统工作在设置模式，根据输入的按键值确定出新密码，密码输入完成后，如果操作正确保存本次输入的密码作为新密码，然后执行显示程序。操作错误，直接执行显示程序。密码锁的处理流程见图2-1：
 
图2-1 密码锁工作原理图
2.3 系统设计方案
2.3.1 硬件方案设计
通过2.2中对密码锁的工作原理的分析，本次设计的密码锁的设计运用AT89C51单片机、5V电池、按键、蜂鸣器、继电器、电磁锁、DS18B20温度传感器、LCD1602液晶和AT24C02存储芯片等器件实现。
 

目录
1绪论    1
1.1课题背景    1
1.2国内外的研究    1
1.3论文研究内容及结构安排    2
2 基本原理与方案设计    4
2.1 基本要求    4
2.2 基本实现原理    4
2.3 系统设计方案    5
2.3.1 硬件方案设计    5
2.3.2 软件方案设计    5
3 密码锁的硬件设计    6
3.1 AT89C51主控模块    6
3.1.1  AT89C51单片机介绍    6
3.3.2  主控模块电路    6
3.2 机械按键模块    7
3.3 温度测量模块    8
3.3.1  DS18B20介绍    8
3.3.2  温度测量电路    8
3.4 电磁锁控制模块    9
3.4.1  5V电磁锁介绍    9
3.4.2 电磁锁控制电路    9
3.5 显示模块    10
3.5.1  LCD1602显示屏介绍    10
3.5.2  液晶屏控制电路    11
3.6 提示模块    12
3.7 存储模块    12
3.7.1  AT24C02芯片介绍    12
3.7.2  存储电路    13
3.8 硬件总体电路    14
4 密码锁的软件设计    16
4.1主程序模块    16
4.2子程序模块    17
4.2.1  温度测量程序    17
4.2.2  按键识别程序    17
4.2.3  密码识别程序    18
4.2.4  密码设置程序    20
4.2.5  显示程序    21
5系统仿真测试    23
5.1原理图设计    23
5.2 仿真运行测试    23
5.2.1  初始化测试    24
5.2.2 开锁功能测试    24
5.2.3 密码设置功和存储能测试    26
6总结    28
参考文献    29
致谢    30
附录    31