密码锁验证身份系统
摘 要目前，在安全防范方面，电子密码锁已逐步取代机械密码锁。同时安全性能也不足，但是电子密码锁却拥有较高的安全性能，并且可实现防盗报警功能。在集成电路的不断发展下，单片机的出现极大地提高了电子密码锁的整体性能。在实习期间，我所在的一家自动化公司，由于一些机器没有保护措施，一些实习生出于好奇的情况下就会造成误操作，使得机器出现许多故障和问题。于是我便想若是能在机器上装上密码锁，这样操作机器时需要验证身份，没有权利使用这台机器的人就无法操作，这样就避免了很多的问题。基于我在实习期间对电子锁的了解，我这次的毕业设计题目是密码锁验证身份系统。本课题设计了一款简易的密码锁验证身份系统，选用了最常用的MCS—51系列89C51单片机作为本设计的核心，安装了红外线接收器，这样可以远程操控开锁。本设计可以实现修改密码、密码显示、红外线遥控开锁、蜂鸣器报警等功能。根据实际情况的要求，设计了此次单片机密码锁的硬件和软件，而且我们从实际情况出发，优先挑选最优秀的单片机型号，绘制软件流程图，并且对存储单元分配的详情、汇编语言等展开了研究。在验证与测试阶段，针对于各个不同的环节都展开了相应的验证，并基于实际的验证结果，对此次的设计展开了进一步的改进，在多次验证之后，本设计表现出了稳定的工作状态。英 文 摘 要
目录
第一章 绪论 2
1.1 课题背景 2
1.2 设计依据 3
第二章 方案设计和构件选择 3
2.1 密码锁验证系统的方案设计 3
2.2 AT89C51单片机简介 4
2.3 LCD1602简介 5
第三章 系统硬件设计 6
3.1 LCD显示电路 6
3.2 键盘电路设计 8
3.3 继电器控制开锁模块 10
3.4报警电路 10
3.5时钟电路 11
3.6 存储模块AT24C02 11
3.7 红外模块HS0038 13
第四章 系统软件设计 13
4.1软件设计思路 13
4.2 各子程序设计 14
第五章 调试部分 20
5.1硬件调试 20
5.2 软件调试 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
23
总结 25
参考文献 26
致 谢 27
附录一：源程序 28
附录 2 原理图 36
附录3 PCB图 37
第一章 绪论
1.1 课题背景
单片机因为它的体积非常的小、能实现的功能比较多、价格也十分便宜，现在全世界的单片机发展都非常快，许多产品可以使用单片机，如手机，玩具和其他电子产品。将来，MCU将在更多地方使用。
目前，在安全防范方面，电子密码锁已逐步取代机械密码锁。同时安全性能也不足，但是电子密码锁却拥有较高的安全性能，并且可实现防盗报警功能。在实习期间，我所在的一家自动化公司，由于一些机器没有保护措施，一些实习生出于好奇的情况下就会造成误操作，使得机器出现许多故障和问题。于是我便想若是能在机器上装上密码锁，这样操作机器时需要验证身份，没有权利使用这台机器的人就无法操作，这样就避免了很多的问题。所以我这次的毕业设计题目是密码锁验证身份系统。
1.2 设计依据
本文的主要内容是密码锁验证系统。通过使用诸如时钟电路和复位电路的各种电路来完成电路的设计。密码锁利用微控制器和各种I / O端口的编程，以及其精确控制，以实现在操作机器之前验证身份的功能。
主要分析了单片机设计的简单密码锁验证系统，并介绍了系统的硬件结构。放置密码设置按钮，确认按钮和重置按钮。通过键盘输入进行人机交互，系统根据键进行相应的处理，完成特定的功能。还设置有LCD指示灯、红外远程操控等其他外围电路。
第二章 方案设计和构件选择
2.1 密码锁验证系统的方案设计
为了实现课题各项预期功能指标，本部分将开始对这款验证系统内部的硬件结构模块以及实现方案进行设计，通过Visio软件绘制了下图中的系统框图，可以看到整个系统在功能模块上分为了AT89C51最小系统、复位电路、LED显示电路、键盘模块、存储模块、继电器控制开锁、红外线遥控电路以及报警电路等，接下来，介绍每个电路模块的功能。
本设计初步方案是密码锁的最初密码在RAM区，在工作时，可以根据实际需求，随时对密码进行修改，凭借串行EEPROM存储芯片的强大功能，我们可以随时获得新密码，并具有掉电保护功能。通过键盘输入进行人机交互，系统根据键进行相应的处理，完成部分功能。系统还设置了LCD、蜂鸣器等一些外围的电路。
在此次系统的设计过程中，共设计了三个不同的功能键：
密码设置键：当我们要修改密码是，可以用这个按键快速的更改原来的密码。
确认键：当我把密码输进去之后，可以用这个按键来确认操作。
复位键：当我们输入错误的密码超过三次时，系统将被锁定，在这种情况下，可以用来重置此按钮。
本系统设置了远程红外遥控开锁，使用者可以通过红外设备上面的按键进行远程开锁。
/
图1系统总体设计方案框图
2.2 AT89C51单片机简介
在本课题的预期功能指标中，大多数的功能电路模块都需要通过微处理器的控制才能够得以正常工作，本课题将使用下图中的AT89C51单片机芯片来完成对各个功能模块的驱动，能够对在同一时间内对一个字节宽度的数据进行处理，运算速度较高，与此同时它的CPU外部还配置了丰富的定时器模块、中断资源以及各类总线接口等，AT89C51单片机芯片的GPIO管脚资源相当丰富，本身份验证系统采用的这款AT89C51可满足此次的功能。
/
图2 单片机芯片
/
图3 AT89C51单片机引脚图
2.3 LCD1602简介
为了实现对密码的显示，本课题选用了LCD液晶屏来构建密码显示界面，本验证系统在显示部分的配置方案方面将要选用的是华之晶科技研发的LCD显示屏。LCD一种字符型的液晶屏幕，它的显示容量是32个字符，能够显示两行，分别为16个。它的工作电压是5V左右，工作的电流是2mA。1602拥有16个引脚，在关于它的设计中，一般都是通过编写程序控制它的4、5、6引脚来把数据和指令进行写入和执行，然后通过数据和指令的写入和执行来显示LCD的功能。
/
图4 LCD显示器实物图
系统硬件设计
3.1 LCD显示电路
LCD1602与单片机连接电路图：
/
图5 显示电路图
LCD的8个数据口跟单片机的P1的8个口相连，控制信号RS接P30，RW接P31以及E接P32。
引脚说明
1602LCD的管脚也分为两种标准，对于没有背光的是采用的14管脚，对于有背光的采用的16脚，各引脚接口说明如图所示：
/
图6 各引脚说明图
第1脚：VSS为地，必须要接地。
第2脚：VDD为正电源，要接5V。
第3脚：VL是显示器对比度调改的端子，这个脚接5V的时候，因为电压差基本是0，所以这时的对比度最弱，是根本看不见显示的内容，这个脚接地的时候，因为电压差接近于最大，对比度最高，这时可能会产生模糊的数码。为了让显示变得正常，可以用10K电位器来调整对比度。
目录
第一章 绪论 2
1.1 课题背景 2
1.2 设计依据 3
第二章 方案设计和构件选择 3
2.1 密码锁验证系统的方案设计 3
2.2 AT89C51单片机简介 4
2.3 LCD1602简介 5
第三章 系统硬件设计 6
3.1 LCD显示电路 6
3.2 键盘电路设计 8
3.3 继电器控制开锁模块 10
3.4报警电路 10
3.5时钟电路 11
3.6 存储模块AT24C02 11
3.7 红外模块HS0038 13
第四章 系统软件设计 13
4.1软件设计思路 13
4.2 各子程序设计 14
第五章 调试部分 20
5.1硬件调试 20
5.2 软件调试 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
23
总结 25
参考文献 26
致 谢 27
附录一：源程序 28
附录 2 原理图 36
附录3 PCB图 37
第一章 绪论
1.1 课题背景
单片机因为它的体积非常的小、能实现的功能比较多、价格也十分便宜，现在全世界的单片机发展都非常快，许多产品可以使用单片机，如手机，玩具和其他电子产品。将来，MCU将在更多地方使用。
目前，在安全防范方面，电子密码锁已逐步取代机械密码锁。同时安全性能也不足，但是电子密码锁却拥有较高的安全性能，并且可实现防盗报警功能。在实习期间，我所在的一家自动化公司，由于一些机器没有保护措施，一些实习生出于好奇的情况下就会造成误操作，使得机器出现许多故障和问题。于是我便想若是能在机器上装上密码锁，这样操作机器时需要验证身份，没有权利使用这台机器的人就无法操作，这样就避免了很多的问题。所以我这次的毕业设计题目是密码锁验证身份系统。
1.2 设计依据
本文的主要内容是密码锁验证系统。通过使用诸如时钟电路和复位电路的各种电路来完成电路的设计。密码锁利用微控制器和各种I / O端口的编程，以及其精确控制，以实现在操作机器之前验证身份的功能。
主要分析了单片机设计的简单密码锁验证系统，并介绍了系统的硬件结构。放置密码设置按钮，确认按钮和重置按钮。通过键盘输入进行人机交互，系统根据键进行相应的处理，完成特定的功能。还设置有LCD指示灯、红外远程操控等其他外围电路。
第二章 方案设计和构件选择
2.1 密码锁验证系统的方案设计
为了实现课题各项预期功能指标，本部分将开始对这款验证系统内部的硬件结构模块以及实现方案进行设计，通过Visio软件绘制了下图中的系统框图，可以看到整个系统在功能模块上分为了AT89C51最小系统、复位电路、LED显示电路、键盘模块、存储模块、继电器控制开锁、红外线遥控电路以及报警电路等，接下来，介绍每个电路模块的功能。
本设计初步方案是密码锁的最初密码在RAM区，在工作时，可以根据实际需求，随时对密码进行修改，凭借串行EEPROM存储芯片的强大功能，我们可以随时获得新密码，并具有掉电保护功能。通过键盘输入进行人机交互，系统根据键进行相应的处理，完成部分功能。系统还设置了LCD、蜂鸣器等一些外围的电路。
在此次系统的设计过程中，共设计了三个不同的功能键：
密码设置键：当我们要修改密码是，可以用这个按键快速的更改原来的密码。
确认键：当我把密码输进去之后，可以用这个按键来确认操作。
复位键：当我们输入错误的密码超过三次时，系统将被锁定，在这种情况下，可以用来重置此按钮。
本系统设置了远程红外遥控开锁，使用者可以通过红外设备上面的按键进行远程开锁。
/
图1系统总体设计方案框图
2.2 AT89C51单片机简介
在本课题的预期功能指标中，大多数的功能电路模块都需要通过微处理器的控制才能够得以正常工作，本课题将使用下图中的AT89C51单片机芯片来完成对各个功能模块的驱动，能够对在同一时间内对一个字节宽度的数据进行处理，运算速度较高，与此同时它的CPU外部还配置了丰富的定时器模块、中断资源以及各类总线接口等，AT89C51单片机芯片的GPIO管脚资源相当丰富，本身份验证系统采用的这款AT89C51可满足此次的功能。
/
图2 单片机芯片
/
图3 AT89C51单片机引脚图
2.3 LCD1602简介
为了实现对密码的显示，本课题选用了LCD液晶屏来构建密码显示界面，本验证系统在显示部分的配置方案方面将要选用的是华之晶科技研发的LCD显示屏。LCD一种字符型的液晶屏幕，它的显示容量是32个字符，能够显示两行，分别为16个。它的工作电压是5V左右，工作的电流是2mA。1602拥有16个引脚，在关于它的设计中，一般都是通过编写程序控制它的4、5、6引脚来把数据和指令进行写入和执行，然后通过数据和指令的写入和执行来显示LCD的功能。
/
图4 LCD显示器实物图
系统硬件设计
3.1 LCD显示电路
LCD1602与单片机连接电路图：
/
图5 显示电路图
LCD的8个数据口跟单片机的P1的8个口相连，控制信号RS接P30，RW接P31以及E接P32。
引脚说明
1602LCD的管脚也分为两种标准，对于没有背光的是采用的14管脚，对于有背光的采用的16脚，各引脚接口说明如图所示：
/
图6 各引脚说明图
第1脚：VSS为地，必须要接地。
第2脚：VDD为正电源，要接5V。
第3脚：VL是显示器对比度调改的端子，这个脚接5V的时候，因为电压差基本是0，所以这时的对比度最弱，是根本看不见显示的内容，这个脚接地的时候，因为电压差接近于最大，对比度最高，这时可能会产生模糊的数码。为了让显示变得正常，可以用10K电位器来调整对比度。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jsj/wlw/480.html
