文档介绍：摘要现代社会,单片机技术越来越广泛的应用于生产生活的各个领域,它可以实现我们对军事、工业、航天、农业以及交通等社会生活各领域的实际事件的模型建立及设计。而随着社会发展的进步,保密工作也已经成为越来越重要的任务,密码锁的设计成为十分显示以及必要的话题。此次能力拓展训练,通过单片机的控制实现密码锁的设计。设计的总体思想采取将完整任务模块化的方式,通过对各个功能的分别解决,最终实现任务的完成。三个独立模块分别是矩阵键盘、数码管显示和显示状态的指示灯电路。这三个模块分别作为信号的输入或输出部分,与单片机实现连接,单片机通过对信号的接收和处理,控制各个模块电路实现相应功能。关键词:密码锁,模块电路,单片机控制目录1设计任务及要求分析 12方案提出及论证说明 13硬件设计及功能分析 44软件设计分析 85仿真与调试 9心得体会 12参考文献 13附录一硬件原理图 14附录二源程序 15电子密码锁设计1设计任务及要求分析本次能力拓展训练设计要求是电子密码锁,在锁开的状态下输入密码,设置的密码共4位,用数据开关K1~K10分别代表数字1,2,…,9,0,输入的密码用数码管显示,最后输入的密码显示在最右边的数码管上,即每输入一位数,密码在数码管上的显示左移一位。可删除输入的数字,删除的是最后输入的数字,每删除一位,密码在数码管的显示右移一位,并在左边空出的位上补充“0”。用一位输出电平的状态代表锁的开闭状态。2方案提出及论证说明本次设计,可以考虑使用Max+plusⅡ、EDA实验箱完成任务,但由于受到实验设备的限制以及对相关软件的掌握程度。最终确定本次设计选用AT89C51单片机作为核心控制器。AT89C51的元件图如下:图2-1AT89C51元件图根据要求,不难想出,此次任务的完成需要完成键盘输入、数码显示、报警提示等模块的工作,组成以单片机为核心的总设计电路。其中键盘输入属于输入部分,数码显示和报警提示属于显示部分。输入功能可以根据需要配置的键位选择合适的矩阵键盘;而根据要求数字显示部分至少使用四位的数码管,密码锁状态的提示在这里我设计一个发光二极管和扩音器的配合电路实现声光提示从而提示锁的开闭状态。另外,在本次拓展训练的提高部分提出万能密码的设计,以保证密码锁主人能在忘记密码的情况下仍然可以顺利打开密码锁。可以考虑在程序设计时,初始化一组数据作为万能密码。这些任务之后,设计密码锁的关键在于如何确定输入数字匹配设置密码,从而确认是否***。考虑到模块电路设计的简洁性,此次设计仍然采用模块电路逐一完成各个功能的设计思路。通过以上分析,可以初步确定一下的方案结构框图:图2-2硬件结构框图3硬件设计及功能分析根据第二章的基本思路,分别设计各模块硬件电路如下。。整个设计中除了10个数字键之外还需要一些功能键作为辅助来完成设计任务的要求。这里用到三个基本的功能键:设置密码的功能键Kset,删除输入的功能键Kdel。另外,为了表示和控制锁的开关状态,还需要一个功能键来控制上锁Kclo。因而总共涉及到13个按键。键盘选用4x4矩阵键盘其电路图如下图所示:图3-1矩阵键盘电路如图所示,矩阵键盘的工作原理分析如下:1)键盘工作方式键盘分布成四行四列。工作时,先让行线全为零,检测列线。若列线不是全为高电平,则表明有键按下,同时也可以确定按键在第几列。接下来进行低电平逐行扫描即可获知按键在第几行。这在程序编写时可以实现。2)功能键介绍在该矩阵键盘中设有的三个功能键中Kdel键,可以实现输入数字的删除,删除最后一位输入的数,同时数码管上的显示会向右移一位。Kset键作为密码设置键,在***的状态下,若输入了四位数字,再按一下Kset键,就可以设置其***密码。另外,由于不涉及机械结构,这里用一个按键来表示上锁,即Kclo键。在***状态下,按下Kclo键,数码管的显示将会清空,同时将锁锁上。各键位的功能可分别在程序编码中实现。。由于电路图的设计采用的是protues软件,其中已有组合好的四位共阳极数码管,设计电路时可以直接调用所需型号,这里采用7SEG-MPX4-CA。如图3-2所示,它有四个位选端口和八个段选端口。每一位数字都是由八个发光二极管组成,它们的阳极接在一起,即位选端口。因而在位选端口上加上正电压就可以选通该位。四位数字的相同段都接在一起,即段选端口。因而将段选端口接低电平时就可以点亮该段。图3-,电子锁不同于机械锁,我们无法通过观察知道锁的开关状态,要将密码锁上锁,可