文档介绍：基于51单片机的电子密码锁软硬件设计与实现
课题背景和意义
人们生活水平不断提高、安全意识的加强,对安全的要求也就越来越高。所以锁的要求安全而且方便使用。随着计算机技术和电子技术的急速发展,单片机性能在逐渐完善,性价比显著提高,技术不断完善。
由于单片机的体积较小、重量较轻、价格便宜、功耗极低、控制功能较强大以及运算速度快等优势,且在国家经济建设、军事应用及家用电器等各个方面应用十分广泛。电子密码锁仅需要记住一组较短的密码,不用携带金属钥匙,避免人们携带大量金属钥匙的烦恼,从而让越来越多的人所认可。而且电子密码锁的类型较多,例如数码锁、磁卡锁、指纹锁、IC卡锁等。不过,普遍让大家的能够通过简单的学****并且认可的依旧是按键式的电子密码锁。
设计前构思
之前就是学****了电路图的制作与设计,对焊接电路板有了很大的兴趣,所以就准备设计、焊接一个简单的单片机系统,实现一个较小实用的功能。
设计实现功能
(1)在输入密码时在LCD屏幕上用*号代替密码,防止在输入密码的时候泄露。
(2)LCD显示屏能够在密码正确时显示OPEN,密码错误时显示 ERROR,输入密码时显示Password/Input。
(3)设计的***密码为六位密码,并且可以进行更改密码。
(4)具备报警功能,当输入密码错误时蜂鸣器响。
(5)4×4的矩阵键盘其中包括0-9的数字键、*、#和A、B、C、D的功能键。
(6)若输入密码错误超过限定的三次,则电子密码锁定并报警。
(7)用户密码分为两种,一种是是在程序中由用户自己设定一个6位初始化密码Q;一种是设定密码W。通过设定密码W可以***,但是初始化密码Q是无法***的。如果设定密码W忘记之后,可以通过初始化密码初始化电子锁,就可以将密码重置为6个0。
(8)LCD显示屏背光通过光敏电阻控制,随着光照强弱自动调节,节约资源。
设计思路
AT89C51单片机
LCD1602显示屏
24C02
矩阵
键盘
***
设计系统组成
整个系统分为硬件部分与软件部分。
单片机AT89C51
存储芯片AT24C02
AT24C0是一个掉电可以存储信息的芯片。是运用IIC规程,使用主/从机双向通信,主机(通常为单片机)和从机(AT24C02)均可工作于接收器和发送器状态。主机产生串行时钟信号(通过SCL引脚)并发出控制字,控制总线的传送方向,并产生开始和停止的条件。无论是主机还是从机,接收到一个字节后必须发出一个确认信号ACK。
LCD显示模块
LCD1602是指能够同时显示16x02 即32个字符,即可以显示两行,每行16个字符液晶模块(显示字符和数字)。
第3脚:VL为液晶显示器对比度调整端。接正电源时对比度最弱,接地时对比度最高,使用时可以通过一个10K的电位器进行对比度调整。
第4脚:RS为寄存器选择。低电平时选择指令寄存器、高电平时选择数据寄存器。
第5脚:R/W为读写信号线。高电平时为读操作、低电平时为写操作。
第7~14脚:D0~D7为8位双向数据线,用来传数据和命令。
第6脚:E端为使能端。若E端是由高电平跳变成低电平时,液晶模块进行操作。
第3脚:VL为液晶显示器对比度调整端。接正电源时对比度最弱,接地时对比度最高,使用时可以通过一个10K的电位器进行对比度调整。
矩阵键盘设计
通过4*4的矩形排列之后,按键扫描将通过水平和垂直进行,想进行行扫描,确定行位,再进行列扫描,这样两点就确定出一个坐标,也就是一个键位值。