文档介绍：单
片
机
课
程
设
计
题目:电子密码锁设计
学院: 电气工程院
专业班级: 姓名: 学号: P081613414
指导教师:
基于单片机的电子密码锁设计
课题设计目标
本设计采用AT89S51单片机为主控芯片,结合外围电路,通过软件程序组成电子密码锁系统,实现一个6位密码的密码锁。完成密码设置和密码检验,错误时蜂鸣一声报警,错误超过3次时报警不停。LED辅助显示。
研究目的及意义
通过研究设置一个6位密码锁的方法,使我们重温了基础知识并提高了对单片机的理解,加深了对单片机的用途的认识,加强自我学****能力与动手动脑能力。
主控部分的选择
方案一:采用数字电路控制
用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制,将密码保存在JK触发器中,与输入密码通过比较器比较,判断结果是否相符合[4]。采用数字电路设计的方案好处就是设计简单,但控制的准确性和灵活性差,故不采用。
方案二:采用以单片机为核心的控制方案
选用单片机作为系统的核心部件,实现控制与处理的功能。
单片机具有资源丰富、速度快、编程容易等优点。利用单片机内部的随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)及其引脚资源,外接液晶显示(LCD),键盘输入等实现数据的处理传输和显示功能,基本上能实现设计指标。
因此综合考虑,本系统采用方案二。
密码输入方式的选择
方案一:指纹输入识别
指纹识别技术主要涉及四个功能:读取指纹图像、提取特征、保存数据和比对。通过指纹读取设备读取到人体指纹的图像,然后要对原始图像进行初步的处理,使之更清晰,再通过指纹辨识软件建立指纹的特征数据。软件从指纹上找到被称为“节点”(minutiae)的数据点,即指纹纹路的分叉、终止或打圈处的坐标位置,这些点同时具有七种以上的唯一性特征。通常手指上平均具有70个节点,所以这种方法会产生大约490个数据。这些数据,通常称为模板。通过计算机模糊比较的方法,把两个指纹的模板进行比较,计算出它们的相似程度,最终得到两个指纹的匹配结果,从而判断输入结果的正确与否。考虑到本方案软硬件太过复杂,而且成本也高,故不采用。
方案二:矩阵键盘输入识别
由各按键组成的矩阵键盘每条行线和列线都对应一条I/O口线,键位设在行线和列线的交叉点,当一个键按下就会有某一条行线与某一条列线接触,只要确定接触的是哪两条线,即哪两个I/O口线,就可以确定哪一个键被触动。
行线设计成上拉口线,初始时被置高电位,列线悬空,初始置低。通过不断读行线口线,或者中断方式触发键位扫描。当发现有键按下,将列线逐一置低,其他列线置高,读行线口线。当某条列线置低时,某条行线也被拉低,则确定这两条线的交点处的按钮被按下。每个按键都可通过程序赋予功能,从而完成密码识别。本方案简单易行,故采用。
主要芯片介绍
AT89S51具有如下特点:
40个引脚,4k Bytes Flash片内程序存储器,128 bytes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,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。
此外,AT89S51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、等三种封装形式,以适应不同产品的需求。
1.、主要特性
AT89S51主要特性
8031 CPU与MCS-51 兼容
4k可反复擦写(>1000次)ISP Flash ROM
• 32条可编程I/O线
-
3个16位可编程定时/计数器
时钟频率0-33MHz
全双工UART串行中断口线
128*8位内部RAM
2个外部中断源
低功耗空闲和省电模式
中断唤醒省电模式
三级程序存储器保密锁定
看门狗(WDT)电路
软件设置空闲和省电功能
灵活的ISP字节和分页编程
双数据寄存器指针
2、管脚说明:
VCC:供电电压。
GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,