基于51单片机的电子密码锁设计方案.doc

简介：
本设计文档详细介绍了以51单片机为核心的电子密码锁系统方案，涵盖了硬件选型、电路设计及软件编程等关键技术环节。 一、设计目的 1.1 课题简介 防盗是人们关注的重要问题之一。传统的机械锁由于构造简单，容易被撬开，导致人身及财产安全受到威胁。电子密码锁是一种依靠电路控制电磁锁开关的装置，用户输入正确密码即可开启，若密码泄露可随时更改。因此它具有高保密性、灵活性和安全性等优点，并广泛应用于红外遥控电子密码锁、声控密码锁以及按键式密码锁等多种形式。 1.2 课题研究目的 本设计基于单片机实现一种新型的密码锁方案，规划其硬件电路及软件程序；同时详细说明了单片机型号选择、硬件设计思路和流程图等。鉴于当前各种场合对电子密码锁的需求日益增加，而机械锁的安全性远远不及电子密码锁。为了进一步提高密码保密性能，本设计支持用户随时更改密码以应对可能的泄露情况。 本次设计的密码锁具备以下功能：初始状态下LED数码管显示——————；通过键盘输入四位数字作为开锁密码，每按下一个键，对应的数码管会亮起P提示。若需重新录入新密码，则只需按下CLR键即可清除当前输入并返回至初始状态。当完成所有密码输入后，用户需要按下确认按钮#, 系统将对所输的密码进行验证；如正确则开锁，并点亮绿灯显示“PASS”，错误的话红灯亮起提示“Error”。此外，本设计支持通过CHG键修改现有密码：在新密码录入过程中数码管会用H来指示当前输入为新的密钥。完成更改后，按确认按钮即更新成功并保存至单片机内部RAM中；复位键则可使系统恢复初始状态及默认的六位数初始密码 096168。 二、硬件设计 2.1 概述 本系统的硬件包括最小单片机模块，电源电路，输入键盘和输出显示等部分。其框图如图一所示： 2.2 最小系统 - 单片机：该系统的核心是AT89C51芯片，它与MCS-51兼容，并具有4K字节的可编程闪存、三级程序存储器锁定功能及全静态工作模式。其主要特性包括： - 低功耗闲置和掉电模式 - 内置振荡电路和时钟系统 - 晶振：AT89C51内部有一个高增益反相放大器，与外部石英晶体共同构成自激振荡器；本设计中使用了12M的晶振及30pF电容。 - 复位：为了实现手动复位功能，在电路设计时加入了RC微分电路。当电源接通或按下复位键时，该电路会生成一个足以使单片机进入复位状态的脉冲信号。具体计算公式为： Vt=V1×[1-exp(-t/RC)] 其中C1充电至0.3Vcc的时间即表示有效复位电压持续时间。