基于51单片机电子密码锁的课程设计_

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基于51单片机电子密码锁的课程设计_

安徽工程大学毕业设计(论文)

基于单片机的电子密码锁设计

摘要

随着人们生活水平的提高,如何实现家庭防盗这一问题也变得尤为突出。在科学技术不断发展的今天,电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用显得日趋重要。

本文从经济实用的角度出发,系统由STC89C52与低功耗CMOS型E2PROM AT24C02作为主控芯片与数据存储器单元,结合外围的键盘输入、LCD显示、报警、开锁等电路模块。它能完成以下功能:正确输入密码前提下,开锁;错误输入密码情况下,报警;密码可以根据用户需要更改。用C语言编写的主控芯片控制程序与EEPROM AT24C02读写程序相结合,并用Keil软件进行编译,设计了一款可以多次更改密码,具有报警功能的电子密码控制系统。

本密码锁具有设计方法合理,简单易行,成本低,安全实用,保密性强,灵活性高等特点,具有一定的推广价值。

关键词:电子密码锁;报警;液晶显示

蒋先龙:基于单片机的电子密码锁设计

Design of Electric Password Lock Based on MCU

Abstract

As people's living standards improve, the question how to achieve home security has become particularly prominent. In science and technology is developing continuously, electronic code lock as a security guard's role is increasingly important.

This article from the economical point of view, the system by the STC89C52 with low power CMOS based E 2 PROM AT24C02 as the master chip and the data memory unit, combined with the external keyboard, LCD display, alarm, unlock and other circuit modules. It performs the following functions: enter the password correctly under the premise of unlocking; wrong password case the alarm; password can be changed according to user needs. Master in C language control program and EEPROM AT24C02 chip to read and write process are combined and compiled with the Keil software, designed a number you can change the password, the password with an electronic alarm control system.

The lock has a reasonable design, simple, low cost, safe and practical, confidentiality, flexibility, and high, with some promotional value.

Key Words:Electric Password lock;Alarm; LCD Display

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蒋先龙:基于单片机的电子密码锁设计

目录

引言 (1)

第1章绪论 (2)

1.1 电子密码锁的背景与研究意义 (2)

1.2电子密码锁的现状及发展趋势 (2)

1.3本章小结 (4)

第2章系统整体方案设计 (5)

2.1 设计目标 (5)

2.2 主控部分的选择 (5)

2.3 密码输入方式的选择 (5)

2.4 本章小结 (6)

第3章硬件系统设计 (7)

3.1系统芯片介绍 (7)

3.1.1单片机STC89C52功能介绍 (7)

3.1.2 LCD1602显示器介绍 (8)

3.1.3存储芯片AT24C02介绍 (9)

3.1.4 I2C总线介绍 (9)

3.2 硬件电路设计 (11)

3.2.1 复位电路 (11)

3.2.2 晶振电路 (12)

3.2.3存储电路 (12)

3.2.4 键盘输入电路 (13)

3.2.5 显示电路 (14)

3.2.6 电源输入电路 (15)

3.2.7 报警电路 (15)

3.2.8 开锁电路 (16)

3.3 本章小结 (17)

第4章软件程序设计 (18)

4.1 主程序流程图 (18)

4.2 按键软件设计 (18)

4.2.1 按键功能程序流程图 (18)

4.2.2 按键功能子程序 (19)

4.3 密码设置软件设计 (20)

4.3.1 密码设置程序流程图 (20)

4.3.2 密码设置子程序 (21)

4.4 开锁软件设计 (21)

4.4.1 开锁程序流程图 (21)

4.4.2 开锁功能子程序 (22)

4.5 本章小结 (23)

第 5 章系统仿真、调试及结论 (24)

5.1 Proteus软件简介 (24)

5.2 进入Proteus ISIS (24)

5.3 工作界面 (24)

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5.4 各模块的电路图及说明 (26)

5.4.1 电子密码锁系统主模块AT89C51单片机 (26)

5.4.2 电子密码锁系统的键盘模块 (27)

5.4.3 电子密码锁系统的显示模块 (27)

5.4.4 电子密码锁系统的晶振复位电路 (28)

5.4.5电子密码锁系统的掉电存储及报警电路 (28)

5.4.6 电子密码锁系统的开锁电路 (28)

5.4 本章小结 (29)

结论与展望 (30)

致谢 (31)

参考文献 (32)

附录A 密码锁电路原理图 (33)

附录B 一篇引用的外文文献及其译文 (34)

附录C 主要参考文献的题录及摘要 (40)

附录D 主要C语言源程序 (42)

蒋先龙:基于单片机的电子密码锁设计

插图清单

图2- 1系统整体设计框图 (5)

图3- 1 STC89C52引脚分布图 (7)

图3- 2 AT24C02引脚图 (9)

图3- 3开始结束信号图 (10)

图3- 4复位电路原理图 (12)

图3- 5晶振电路原理图 (12)

图3- 6掉电存储电路原理图 (13)

图3- 7键盘输入原理图 (14)

图3- 8显示电路原理图 (15)

图3- 9电源输入电路原理图 (15)

图3- 10报警电路原理图 (16)

图3- 11密码锁开锁机构示意图 (16)

图3- 12开锁电路原理图 (17)

图4- 1主程序流程图 (18)

图4- 2按键功能流程图 (19)

图4- 3密码设置流程图 (20)

图4- 4开锁流程图 (22)

图5- 1 Proteus启动时的屏幕 (24)

图5- 2 Proteus ISIS的工作界面 (25)

图5- 3 Proteus运行按键 (25)

图5- 4 Proteus仿真图 (26)

图5- 5 STC89C52单片机引脚图 (26)

图5- 6键盘输入模块 (27)

图5- 7密码显示模块 (27)

图5- 8晶振及复位电路 (28)

图5- 9掉电存储及报警电路 (28)

图5- 10开锁电路 (29)

表格清单

表3-1 LCD1602引脚接口说明表 (8)

表3-2 LCD1602基本操作程序 (15)

引言

在当今社会,安全防盗已成为社会问题,而锁自古以来就是防盗的重要工具,目前国内大部分人使用的还是传统的机械锁,然而,眼下假冒伪劣的机械锁互开率非常之高,此外,即使是一把质量过关的机械锁,通过急开锁,甚至可以在不损坏锁的前提下将锁打开。机械锁的这些弊端为一种新型的锁——电子密码锁,提供了很大的发展空间。

从目前的技术水平和市场认可程度看,使用最为广泛的是键盘式电子密码锁,该产品主要应用于保险箱、保险柜和取款机,由于人们对安全的重视和科技的发展,许多电子智能锁(指纹识别、IC卡辨认)已在国内外相继面世。但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡,只能适用于保密要求的箱、柜、门等。而且指纹识识别器在公共场所使用存在容易机械损坏,IC卡还存在容易丢失、损坏等缺点,再加上其成本较高,一定程度上限制了这类产品的普及和推广。鉴于目前的技术水平与市场的接受程度,键盘式电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。在科学技术不断发展的今天,电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用也日趋重要。电子密码锁是集计算机技术、电子技术、数字密码技术为一体的机电一体化高科技产品,具有安全性高,使用方便等优点。

电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作,从而控制机械开关的闭合,完成开锁、闭锁任务的电子产品。它的种类很多,有简易的电路产品,也有基于芯片的性价比较高的产品。现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心,通过编程来实现的。其性能和安全性已大大超过了机械锁。

本次毕业论文主要分为两大模块,一是硬件系统电路部分,另一个是用C 语言编写的软件程序部分,基本能完成电子密码锁的开锁、修改密码、密码错误报警等主要功能,成本低,可靠性高,具有很好的市场应用价值。

蒋先龙:基于单片机的电子密码锁设计

第1章绪论

1.1 电子密码锁的背景与研究意义

在当今社会,安全防盗已成为社会问题,而锁自古以来就是防盗的重要工具,目前国内大部分人使用的还是传统的机械锁,然而,眼下假冒伪劣的机械锁互开率非常之高,此外,即使是一把质量过关的机械锁,通过急开锁,甚至可以在不损坏锁的前提下将锁打开。机械锁的这些弊端为一种新型的锁——电子密码锁,提供了很大的发展空间[1]。

本文从经济实用的角度出发,设计采用单片机为主控芯片,结合外围电路,组成电子密码控制系统,密码锁共8位密码,每位的取值范围为1~8,用户可以自行设定和修改密码,每个密码按键都有声、光提示。用户想要打开锁,必先通过提供的键盘输入正确的密码才可以,密码输入错误有提示,为了提高安全性,当密码输入错误三次将报警十分钟,期间输入密码无效,以防窃贼多次试探密码。八位密码同时输入正确,锁才能打开。锁内有备用电池,只有内部上电复位时才能设置或修改密码,因此,仅在门外按键是不能修改或设置密码的,因此保密性强、灵活性高。其特点如下:

1) 保密性好,编码量多,远远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零。

2) 密码可变,用户可以随时更改密码,防止密码被盗,同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降。

3) 误码输入保护,当输入密码多次错误时,报警系统自动启动。

4) 无活动零件,不会磨损,寿命长。

5) 使用灵活性好,不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁。

6) 电子密码锁操作简单易行,一学即会。

1.2 电子密码锁的现状及发展趋势

在日常的生活和工作中, 住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。若使用传统的机械式钥匙开锁,人们常需携带多把钥匙, 使用极不方便, 且钥匙丢失后安全性即大打折扣。在安全技术防范领域,随着单片机的问世,出现了带微处理器的密码锁,它除具有电子密码锁的功能外,还引入了智能化、科技化等功能,从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性。

最早的锁,是主人为防他人开启而设的简单的机关,应用于门上最简单的锁就是门闩了。我国古代有石锁,并无钥匙,是以绳索或铁链束缚。商周时期出现了用钥匙才能开启的铜锁,铁锁,以钥匙的不同而匹配不同的锁。随着科学技术的迅猛发展,机械锁也有了长足的发展。现代机械锁具已有了一百多年的历史,锁芯里加入了长短不一的弹子,要外线用相应齿形的钥匙来打开。以后,又发展到了密码锁、磁性锁、电子锁、激光锁、声控锁等等。在传统钥匙的基础上,加了一组或多组密码,不同声音,不同磁场,不同声波,不同光束光波,不同图像。如指纹、眼底视网膜等)来控制锁的开启。

我国锁的发展已绵延了数千年,中国锁具的发展,大体经历了初创期,发展期和繁荣期三个阶段。

初创期为新石器时代到夏商时期。在我国母系社会后期(相当于公元前5000年--公元前2000年),因为当时社会生产力的提高,人类开始拥有个人的私有(少量)财产。后来,随着私有制的发展,私人财富越来越多,为了保护财产和生命

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的安全,人类开始了对锁具的探索。在最初,人类只是简单地把个人贵重财物用兽皮包起来外面用绳索牢牢捆缚,最后在开启处,打上特殊的紧紧捆死的绳结,只能用一个叫“错”的工具才能挑开。错,又叫“肖”、“起子”。它用兽牙或兽骨制成,形状像把镰刀状的钩子,实际上绳结就是最早的锁具,“肖”就是最早的钥匙,这就是我国锁具的雏形,一直从商代沿用到汉代。到了距今5000年的仰韶文化时期,我们先民创造了装在木结构框架建筑上的木锁。这是世界上迄今为止最古老的锁具,可称得上是“世界第一锁”。[2]这种木锁一直在民间传承。

发展期为春秋战国经秦汉、魏晋、南北朝,直到隋唐宋元时期。春秋时期进入铁器时代,考古证明,在这一时期人们大量的是使用铁锁、铜锁,还有银锁、鎏金锁等,其中有代表性的如西周的青铜锁、东汉的金属锁、唐代的虾尾银锁和宋代的方身锁等,都具有相当高的技术水平。

繁荣期为明清时期特别是汉代的铁制三簧锁,在我国前后沿用了1000多年。各种材质的锁具同步发展,以铜锁、铁锁居多,工艺更加精巧,在开锁难度和外形制造上有很大的创新。

现代锁具,它的机械化生产,摆脱了过去我们用手工操作的束缚。它不仅是能批量生产,满足人民生活的需要;同时,也充分运用了现代科学,创造了磁控锁、声控锁、遥控锁、远红外线锁、电子卡片锁、指纹锁、超声波锁、电磁波锁等绝妙精品,大大提高了防窃、防盗功能。

从目前的技术水平和市场认可程度看,使用最为广泛的是键盘式电子密码锁,该产品主要应用于保险箱、保险柜和取款机,由于人们对安全的重视和科技的发展,许多电子智能锁(指纹识别、IC卡辨认)已在国内外相继面世。但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡,只能适用于保密要求的箱、柜、门等。而且指纹识识别器在公共场所使用存在容易机械损坏,IC卡还存在容易丢失、损坏等缺点,再加上其成本较高,一定程度上限制了这类产品的普及和推广。鉴于目前的技术水平与市场的接受程度,键盘式电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。在科学技术不断发展的今天,电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用也日趋重要。电子密码锁是集计算机技术、电子技术、数字密码技术为一体的机电一体化高科技产品,具有安全性高,使用方便等优点[3]。

键盘式电子密码在键盘上输入,与打电话差不多,因而易于掌握,其突出优点是“密码”是记在被授权人脑子里的数字和字符,既准确又可靠,不会丢失(除了忘记),难以被窃(除非自己泄露)。但是密码不能太简单,太简单了就容易被他人在键盘上试探出来,或者可能被旁观者窥测出来,造成保密性不足。当然,密码又不能太复杂,太复杂了可能自己都糊涂了,或者输入密码操作成功率低,造成使用不便。因此,为了发扬优点、克服弱点,键盘式电子密码也在不断发展中,如“任意设定密码”技术使得被授权人可以根据自己的需要或喜好设定密码,常用常新;而“自动更改密码”技术使得本次输入的密码将自动更改成下次应输入的密码,更改的规律不为他人所知,因而不怕旁观者窥测;独出心裁的“键盘乱序显示”技术使得键盘上的固定键位每次显示出的字符不固定,并且显示的窄小角度只能由操作者正面看得到,因而即使旁观者看见操作动作也难以窥测出密码;“多重密码设定”技术使得单组密码不一定有效,适合多人分权使用,需要输入两组以上的密码才被认可,大大提高了保密性,如果限定输入这些密码的先后顺序或时间区段,则保密性还可提高[4]。在输入密码的过程中,为了限制试探密码的企图,通常输入错误码若干次或若干时间内输入不正确,即“封锁”键盘,不再接受输入操作。

蒋先龙:基于单片机的电子密码锁设计

当今电子密码锁发展已经到了非常高的境界,由于电子元件特别是单片机应用在这几年得到空前发展,无论功能性,稳定性都比较全面,在保密方面已做到人眼识别,指纹识别,人声识别基本上电影上有的现实也有。在国外发展比较早,所以应用也比较广泛,主要在家庭装较贵重地方,银行,保险柜等应用较多,在国内这方面发展也较快,不管自己开发或是引进都有,在重要地方应用也较多,由于价钱比普通弹子锁较贵,早几年应用较少,现在越来越普及到平常化,未来的发展也会越来越被大众采用,由于它的功能、安全是弹子锁无法相比的[5]。发展前境也是非常大的。

1.3 本章小结

本章首先讲述了本文的选题来源及研究意义,然后讲述了电子密码锁在国内的发展过程及特点,最后叙述了当前电子密码锁的应用及发展前景。

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第2章 系统整体方案设计

2.1 设计目标

本设计采用STC89C52单片机为主控芯片,结合外围电路矩阵键盘、液晶显示器LCD1602和密码存储AT24C02等部分组成。其中矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。由用户通过连接单片机的矩阵键盘输入密码,后经过单片机对用户输入的密码与自己保存的密码进行对比,从而判断密码是否正确,然后控制引脚的高低电平传到开锁电路或者报警电路控制开锁还是报警,组成的电子密码锁系统,能够实现:

1. 完全正确输入八位密码的前提下,有开锁提示;

2. 错误输入密码情况下,蜂鸣器报警;开锁密码错3次要报警10分钟,报警期间输入密码无效。

3.用户可以自行设定和修改密码;

4.只有内部上电复位时才能设置或修改密码。 系统整体设计框图如图2-1所示:

图2- 1 系统整体设计框图

2.2 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[6]。因此综合考虑,本系统采用方案二。

2.3 密码输入方式的选择

输入电路

存储模块

晶振电路

主控芯片

显示电路

输出电路

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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。

2.4本章小结

本章主要围绕电子密码锁系统展开,首先说明了电子密码锁的组成,然后介绍了主控制方案、密码输入方案论证与比较,最终选择了最优方案。

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第3章 硬件系统设计

3.1系统芯片介绍

3.1.1单片机STC89C52功能介绍

STC89C52是51系列单片机的一个型号,它是STC 公司生产的。STC89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash 只读程序存储器和256 bytes 的随机存取数据存储器(RAM ),器件采用STC 公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash 存储单元,功能强大的STC89C52单片机可提供许多较复杂系统控制应用场合。STC89C52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O )端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线,STC89C52可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程(S 系列的才支持在线编程)。其将通用的微处理器和Flash 存储器结合在一起,特别是可反复擦写的Flash 存储器可有效地降低开发成本[7]。STC89C52有PDIP 、PQFP/TQFP 及PLCC 等三种封装形式,以适应不同产品的需求 。其引脚图如图3-1示。

P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST

9P3.0(RXD)10P3.1(TXD)11P3.2(INT0)12P3.3(INT1)13P3.4(T0)14P3.5(T1)15P3.6(WR)16P3.7(RD)17XTAL218XTAL119GND

20

P2.0(A8)

21

P2.1(A9)22P2.2(A10)23P2.3(A11)24P2.4(A12)25P2.5(A13)26P2.6(A14)27P2.7(A15)28PSEN 29ALE/PROG

30EA/VPP 31P0.7(AD7)32P0.6(AD6)33P0.5(AD5)34P0.4(AD4)35P0.3(AD3)36P0.2(AD2)37P0.1(AD1)38P0.0(AD0)39VCC 40

图3- 1 STC89C52引脚分布图

STC89C52具体介绍如下: ① 主电源引脚(2根)

VCC(Pin40):电源输入,接+5V 电源 GND(Pin20):接地线 ②外接晶振引脚(2根)

XTAL1(Pin19):片内振荡电路的输入端 XTAL2(Pin20):片内振荡电路的输出端 ③控制引脚(4根)

RST/VPP(Pin9):复位引脚,引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。

蒋先龙:基于单片机的电子密码锁设计

ALE/PROG(Pin30):地址锁存允许信号

PSEN(Pin29):外部存储器读选通信号

EA/VPP(Pin31):程序存储器的内外部选通,接低电平从外部程序存储器读指令,如果接高电平则从内部程序存储器读指令。

④可编程输入/输出引脚(32根)

STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口,分别位P0、P1、P2、P3口,每个口有8位(8根引脚),共32根[8]。

P0口(Pin39~Pin32):8位双向I/O口线,名称为P0.0~P0.7

P1口(Pin1~Pin8):8位准双向I/O口线,名称为P1.0~P1.7

P2口(Pin21~Pin28):8位准双向I/O口线,名称为P2.0~P2.7

P3口(Pin10~Pin17):8位准双向I/O口线,名称为P3.0~P3.7

3.1.2 LCD1602显示器介绍

液晶显示模块已作为很多电子产品中都可以看到,显示的主要是数字、专用符号和图形。1602型LCD显示模块具有体积小,功耗低,显示内容丰富等特点。1602型LCD可以显示2行16个字符,有8位数产品的通过器件,如在计算器、万用表、电子表及很多家用电子据总线D0-D7和RS,R/W,EN三个控制端口,工作电压为5V,并且具有字符对比度调节和背光功能。

引脚功能说明:

LCD1602采用标准的14脚(无背光)或16脚(带背光)接口,各引脚接口说明,如表3-1所示:

表3- 1 LCD1602引脚接口说明表

编号符号引脚说明编号符号引脚说明

1 VSS 电源地9 D

2 数据

2 VDD 电源正极10 D

3 数据

3 VL 液晶显示偏压11 D

4 数据

4 RS 数据/命令选择12 D

5 数据

5 R/W 读/写选择13 D

6 数据

6 E 使能信号14 D

7 数据

7 D0 数据15 BLA 背光源正极

8 D1 数据16 BLK 背光源负极

第1脚:VSS为地电源。

第2脚:VDD接5V正电源。

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,对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。

第4脚:RS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。

第5脚:R/W为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号,当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。

第6脚:E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。第7~14脚:D0~D7为8位双向数据线。

第15脚:背光源正极。

第16脚:背光源负极。

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3.1.3存储芯片AT24C02介绍

AT24C02是美国Atmel公司的低功耗CMOS型E2PROM,内含256×8位存储空间,具有工作电压宽(2.5~5.5 V)、擦写次数多(大于10000次)、写入速度快(小于10 ms)、抗干扰能力强、数据不易丢失、体积小等特点。而且他是采用了I2C总线式进行数据读写的串行器件,占用很少的资源和I/O线,并且支持在线编程,进行数据实时的存取十分方便。AT24C02中带有的片内地址寄存器。每写入或读出一个数据字节后,该地址寄存器自动加1,以实现对下一个存储单元的读写。所有字节均以单一操作方式读取。为降低总的写入时间,一次操作可写入多达8个字节的数据。I2C总线是一种用于IC器件之间连接的二线制总线。他通过SDA(串行数据线)及SCL(串行时钟线)两根线在连到总线上的器件之间传送信息,并根据地址识别每个器件。AT24C02正是运用了I2C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。AT24C02的控制字由8位二进制数构成,在开始信号发出以后,主机便会发出控制字,以选择从机并控制总线传送的方向。

管脚描述:

SCL 为串行时钟:

串行时钟输入管脚用于产生器件所有数据发送或接收的时钟这是一个输入管脚。

SDL 为串行数据/地址:

双向串行数据/地址管脚用于器件所有数据的发送或接收SDL,是一个开漏输出管脚可与其它开漏输出或集电极开路输出进行线或。

A0、A1、A2 为器件地址输入端:

当使用24C02 时最大可级联8个器件,如果只有一个24C02被总线寻址,这三个地址输入脚A0、A1、A2可悬空或连接到Vss。

WP为写保护:

如果WP 管脚连接到Vcc 所有的内容都被写保护只能读当WP, 管脚连接到Vss 或悬空,允许器件进行正常的读/写操作[12]。管脚图如图3-2所示。

图3- 2 A T24C02引脚图

3.1.4 I2C总线介绍

I2C(Inter-Integrated Circuit)总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线,用于连接微控制器及其外围设备。I2C总线产生于在80年代,最初为音频和视频设备开发,如今主要在服务器管理中使用,其中包括单个组件状态的通信。例如管理员可对各个组件进行查询,以管理系统的配置或掌握组件的功能状态,如电源和系统风扇。

I2C总线的硬件结构:

I2C串行总线一般有两根信号线,一根是双向的数据线SDA,另一根是时钟

蒋先龙:基于单片机的电子密码锁设计

线SCL。所有接到I2C总线设备上的串行数据SDA都接到总线的SDA上,各设备的时钟线SCL接到总线的SCL上。

为了避免总线信号的混乱,要求各设备连接到总线的输出端时必须是开漏输出或集电极开路输出。设备上的串行数据线SDA接口电路应该是双向的,输出电路用于向总线上发送数据,输入电路用于接收总线上的数据。而串行时钟线也应是双向的,作为控制总线数据传送的主机。

总线的运行(数据传输)由主机控制。所谓主机是指启动数据的传送(发出启动信号)、发出时钟信号以及传送结束时发出停止信号的设备,通常主机都是微处理器。被主机寻访的设备称为从机。为了进行通讯,每个接到I2C总线的设备都有一个唯一的地址,以便于主机寻访。主机和从机的数据传送,可以由主机发送数据到从机,也可以由从机发到主机。凡是发送数据到总线的设备称为发送器,从总线上接收数据的设备被称为接受器。

总线的构成及信号类型:

I2C总线是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线,可发送和接收数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送,最高传送速率100kbps。各种被控制电路均并联在这条总线上,但就像电话机一样只有拨通各自的号码才能工作,所以每个电路和模块都有唯一的地址,在信息的传输过程中,I2C总线上并接的每一模块电路既是主控器(或被控器),又是发送器(或接收器),这取决于它所要完成的功能。I2C总线在传送数据过程中共有三种类型信号,它们分别是:开始信号、结束信号和应答信号。

开始信号:SCL为高电平时,SDA由高电平向低电平跳变,开始传送数据。

结束信号:SCL为高电平时,SDA由低电平向高电平跳变,结束传送数据。

应答信号:接收数据的IC在接收到8bit数据后,向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲,表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后,等待受控单元发出一个应答信号,CPU接收到应答信号后,根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号,由判断为受控单元出现故障[9]。如图3-3所示

SDA

SCL

开始结束

图3- 3 开始结束信号图

目前有很多半导体集成电路上都集成了I2C接口。带有I2C接口的单片机有:CYGNAL的C8051F0XX系列,PHILIPSP87LPC7XX系列,MICROCHIP的PIC16C6XX系列等。很多外围器件如存储器、监控芯片等也提供I2C接口。

总线基本操作:

I2C规程运用主/从双向通讯。器件发送数据到总线上,则定义为发送器,器件接收数据则定义为接收器。主器件和从器件都可以工作于接收和发送状态。总

安徽工程大学毕业设计(论文)

线必须由主器件(通常为微控制器)控制,主器件产生串行时钟(SCL)控制总线的传输方向,并产生起始和停止条件。SDA线上的数据状态仅在SCL为低电平的期间才能改变,SCL为高电平的期间,SDA状态的改变被用来表示起始和停止条件[10]。

1)控制字节:

在起始条件之后,必须是器件的控制字节,其中高四位为器件类型识别符(不同的芯片类型有不同的定义,EEPROM一般应为1010),接着三位为片选,最后一位为读写位,当为1时为读操作,为0时为写操作。

2)写操作:

写操作分为字节写和页面写两种操作,对于页面写根据芯片的一次装载的字节不同有所不同。

3)读操作:

读操作有三种基本操作:当前地址读、随机读和顺序读。图4给出的是顺序读的时序图。应当注意的是:最后一个读操作的第9个时钟周期不是“不关心”。为了结束读操作,主机必须在第9个周期时发出停止条件或者在第9个时钟周期内保持SDA为高电平、然后发出停止条件。

3.2 硬件电路设计

本设计主要由单片机、矩阵键盘、液晶显示器和密码存储等部分组成。其中矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。由用户通过连接单片机的矩阵键盘输入密码,后经过单片机对用户输入的密码与自己保存的密码进行对比,从而判断密码是否正确,然后控制引脚的高低电平传到开锁电路或者报警电路控制开锁还是报警。

本系统共有两部分构成,即硬件部分与软件部分。其中硬件部分由电源输入部分、键盘输入部分、复位部分、晶振部分、显示部分、报警部分组成,软件部分对应的由主程序、初始化程序、LCD显示程序、键盘扫描程序、启动程序、关闭程序、键功能程序、密码设置程序、EEPROM读写程序和延时程序等组成。

3.2.1 复位电路

单片机复位是使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作,例如复位后PC=0000H,使单片机从第—个单元取指令。无论是在单片机刚开始接上电源时,还是断电后或者发生故障后都要复位。在复位期间(即RST为高电平期间),P0口为高组态,P1-P3口输出高电平;外部程序存储器读选通信号PSEN无效。地址锁存信号ALE也为高电平。根据实际情况选择如图3-4所示的复位电路。该电路在最简单的复位电路下增加了手动复位按键,在接通电源瞬间,电容C1上的电压很小,复位下拉电阻上的电压接近电源电压,即RST为高电平,在电容充电的过程中RST端电压逐渐下降,当RST端的电压小于某一数值后,CPU脱离复位状态,由于电容C1足够大,可以保证RST高电平有效时间大于24个振荡周期,CPU能够可靠复位。增加手动复位按键是为了避免死机时无法可靠复位。当复位按键按下后电容C1通过R5放电。当电容C1放电结束后,RST端的电位由R1与R2分压比决定。由于R11<

蒋先龙:基于单片机的电子密码锁设计

图3- 4复位电路原理图

3.2.2 晶振电路

ST89C52引脚XTAL1和XTAL2与晶体振荡器及电容C2、C1按图3-5所示方式连接。晶振、电容C2/C3及片内与非门(作为反馈、放大元件)构成了电容三点式振荡器,振荡信号频率与晶振频率及电容C1、C2的容量有关,但主要由晶振频率决定,范围在0~33MHz 之间,电容C2、C3取值范围在5~30pF 之间。根据实际情况,本设计中采用12MHZ 做系统的外部晶振[11]。电容取值为20pF 。

C2

C3

XTAL

图3- 5晶振电路原理图

3.2.3存储电路

AT24C02是一个2K 位串行CMOS E2PROM , 内部含有256个8位字节,CATALYST 公司的先进CMOS 技术实质上减少了器件的功耗。AT24C02有一个16字节页写缓冲器。该器件通过IC 总线接口进行操作,有一个专门的写保护功能。采用两线串行的总线和单片机通讯,电压最低可以到2.5V ,额定电流为1mA ,静态电流10Ua(5.5V),芯片内的资料可以在断电的情况下保存40年以上,而且采用8脚的DIP 封装,使用方便。

1、管脚封装DIP :双列直插式封装,是最简单的一种封装技术。

2、极限参数:

工作温度工业级-55℃ +125℃ 商业级0 ℃+75℃

贮存温度-65℃ +150℃

各管脚承受电压-2.0 Vcc+2.0V Vcc 管脚承受电压-2.0 +7.0V

封装功率损耗(Ta=25℃) 1.0W 焊接温度(10 秒) 300℃ 3、功能描述

E1

R1

K1

R2

10K

安徽工程大学毕业设计(论文)

AT24C02支持IC ,总线数据传送协议IC ,总线协议规定任何将数据传送到总线的器件作为发送器。任何从总线接收数据的器件为接收器。数据传送是由产生串行时钟和所有起始停止信号的主器件控制的。主器件和从器件都可以作为发送器或接收器,但由主器件控制传送数据(发送或接收)的模式,通过器件地址输入端A0、A1和A2可以实现将最多8个AT24C02器件连接到总线上[12]。 4、管脚描述

AT24C02串行时钟输入管脚用于产生器件所有数据发送或接收的时钟,这是一个输入管脚。 SDA 串行数据/地址

AT24C02 双向串行数据/地址管脚用于器件所有数据的发送或接收,SDA 是一个开漏输出管脚,可与其它开漏输出或集电极开路输出进行线或(wire-OR )。

A0、A1、A2 器件地址输入端

这些输入脚用于多个器件级联时设置器件地址,当这些脚悬空时默认值为0。当使用AT24C02 时最大可级联8个器件。如果只有一个AT24C02被总线寻址,这三个地址输入脚(A0、A1、A2 )可悬空或连接到Vss ,如果只有一个AT24C02被总线寻址这三个地址输入脚(A0、A1、A2 )必须连接到Vss 。 WP 写保护

如果WP 管脚连接到Vcc ,所有的内容都被写保护只能读。当WP 管脚连接到Vss 或悬空允许器件进行正常的读/写操作

其电路如图3-6所示。

图3- 6 掉电存储电路原理图

图中1、2、3脚是三条地址线,用于确定芯片的硬件地址,在AT89S51上它们都能接地,第5脚和第8脚分别为正、负电源。AT24C02中带有片内地址寄存器,每写入或读出一个数据字节后,该地址寄存器自动加1,以实现对下一个储存单元的读写,所有字节均以单一操作方式读取。 3.2.4 键盘输入电路

A0 1 A1 2 A2 3 GND 4

VCC 5 WP 6 SCL 7 SDL

8

U3 AT24C02

VCC R20 510

R21

510 VCC

P3.5

P3.6 P3.7

基于-89C51单片机的秒表课程设计汇本

《单片机技术》 课程设计报告 题目:基于MCU-51单片机的秒表设计班级: 学号: 姓名: 同组人员: 指导教师:王瑞瑛、汪淳 2014年6月17日

目录 1课程设计的目的 (3) 2 课程设计题目描述和要求 (3) 2.1实验题目 (4) 2.2设计指标 (4) 2.3设计要求 (4) 2.4增加功能 (4) 2.5课程设计的难点 (4) 2.6课程设计容提要 (4) 3 课程设计报告容 (5) 3.1设计思路 (5) 3.2设计过程 (6) 3.3 程序流程及实验效果 (7) 3.4 实验效果 (16) 4 心得体会 (17)

基于MCS-51单片机的秒表设计 摘要:单片机控制秒表是集于单片机技术、模拟电子技术、数字技术为一体的机电一体化高科技产品,具有功耗低,安全性高,使用方便等优点。本次设计容为以8051 单片机为核心的秒表,它采用键盘输入,单片机技术控制。设计容以硬件电路设计,软件设计和PCB 板制作三部分来设计。利用单片机的定时器/计数器定时和计数的原理,用集成电路芯片、LED 数码管以及按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来,使他拥有正确的计时、暂停、清零、并同时可以用数码管显示,在现实生中应用广泛。 关键词:秒表;8051;定时器;计数器 1 课程设计的目的 《单片机应用基础》课程设计是学好本门课程的又一重要实践性教学环节,课程设计的目的就是配合本课程的教学和平时实验,以达到巩固消化课程的容,进一步加强综合应用能力及单片机应用系统开发和设计能力的训练,启发创新思维,使之具有独立单片机产品和科研的基本技能,是以培养学生综合运用所学知识的过程,是知识转化为能力和能力转化为工程素质的重要阶段。 2 课程设计题目描述和要求

基于51单片机电子密码锁设计

一、设计目的 1.1课题简介 如何实现防盗是很多人关心的问题,传统的机械锁由于其构造简单,被撬的事件屡见不鲜,使人们的人身及财产安全受到很大威胁。电子密码锁是一种依靠电子电路来控制电磁锁的开和闭的装置,开锁需要输入正确密码,若密码泄露,用户可以随时更改密码。因此其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,可以满足广大用户的需要,现在广泛使用的有红外遥控电子密码锁,声控密码锁,按键密码锁等。 1.2课题研究目的 本设计是一种基于单片机的密码锁方案,根据基本要求规划单片机密码锁的硬件电路和软件程序,同时对单片机的型号选择、硬件设计、软件流程图、单片机存储单元的分配等都有注释。现在很多地方都需要密码锁,电子密码锁的性能和安全性大大超过了机械锁,为了提高密码的保密性,必须可以经常更改密码,以便密码被盗时可以修改密码。 本次设计的密码锁具备的功能:LED数码管显示初始状态“——————”,用户通过键盘输入密码,每输入一位密码,LED数码管相应有一位变为“P”,若想重新输入密码,只需按下“CLR”键。密码输入完毕后按确认键“#”,密码锁控制芯片将输入的密码和密码锁控制芯片中存储的密码相比,若密码错误,则不开锁,会有红灯亮提示,同时显示“Error”。若正确,则开锁,会有绿灯亮提示,同时显示“PASS”。用户可以根据实际情况随意改变密码值或密码长度,密码输入正确后可以按下“CHG”修改密码,输入新密码时每输入一位新密码相应有一位变为“H”,以便提示用户此时输入的是新密码,修改新密码时若想重新输入新密码只需按下“CLR”键即可。输入新密码后按确认键即修改成功,新密码写入单片机内部RAM中,以便以后用来确认密码的正确性。按下复位键,系统恢复初始状态,密码也恢复初始密码,本设计中初始密码是“096168”。 本次设计中硬件主要由我完成,软件主要由张振完成。 二、硬件设计 2.1概述 本系统主要由单片机最小系统、电源电路、输入键盘电路、输出显示电路、开锁电路等组成,系统框图如图1所示:

基于51单片机课程设计

基于51单片机课程设计报告 院系:电子通信工程 团组:电子设计大赛1组 姓名: 指导老师:

目录 一、摘要 (3) 二、系统方案的设计 (3) 三、硬件资源 (5) 四、硬件总体电路搭建 (13) 五、程序流程图 (14) 六、设计感想 (14) 七、参考文献 (16) 附录 (17) 附录 1 程序代码 (17)

一、摘要 本设计以STC89C51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集,并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分,包括:温度检测电路、温度控制电路。单片机通过对信号进行相应处理,从而实现温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分,在这里采用模块化结构,主要模块有:数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、led控制程序、超温报警程序。 关键词:STC89C51单片机 DS18B20温度芯片温度控制 ,LED报警提示. 二、系统方案的设计 1、设计要求 基本功能: 不加热时实时显示时间,并可手动设置时间; 设定加热水温功能。人工设定热水器烧水的温度,范围在20~70度之间,打开开关后,根据设定温度与水温确定是否加热,及何时停止加热,可实时显示温度; 设定加热时间功能。限定烧水时间,加热时间内超过温度上限或低于温度下限报警,并可实时显示温度。 2、系统设计的框架

本课题设计的是一种以STC89C51单片机为主控制单元,以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。其主要包括:电源模块、温度测量及调理电路、键盘、数码管显示、指示灯、报警、继电器及单片机最小系统。 图1 系统设计框架 3 工作原理 温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度,单片机STC8951获取采集的温度值,经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值,再根据当前设定的温度上下限值,通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时,单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备(压缩制冷器) ,当采集的温度经处理后低于设定温度的下时 , 单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备 (加热器) ,这里采用通过LED1和LED2取代!!! 当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障,或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候,单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声,这里采用HLLED提示。

单片机电子密码锁_(可以修改设置密码)——基于51单片机与AT24C02与LCD1602显示

单片机电子密码锁(可以修改设置密码)——基于51单片机与AT24C02与LCD1602显示 其电路图连接如下:本人已经用硬件实验,程序可用。正确~~ 本程序特点:装载后读者可以自改密码,然后需要再次载入程序时:可以把主程序aa=Sendstring(0xa0,1,table2,6);这一句去掉。然后程序的电子锁密码就是你个人设置的密码。 程序代码为: #include #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define LCDIO P2 #define delay4us() _nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); uchar buffer[6]={0}; sbit sda=P3^7; sbit scl=P3^6; sbit beep=P3^5; bit flag=0,aa; //用户蹲渊义定时溢出标志位 uchar DSY_BUFFER[16]=" ";

uchar DSY_BUFFER1[16]=" "; uchar Userpassword[6]={0}; sbit rs=P0^4; sbit rd=P0^3; sbit lcden=P0^2; sbit led=P3^0; uchar code table2[]="123456"; uchar code table[]="Your Password..."; void delayms(uint z) { uint x,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--); } void delay() //短延时,两个机器周期,做总线的延时用{;;} void write_com(uchar com) { rs=0; rd=0; lcden=0; P2=com; delayms(3); lcden=1; delayms(3); lcden=0; } void write_date(uchar date) { rs=1; rd=0; lcden=0; P2=date; delayms(3); lcden=1; delayms(3); lcden=0; } void Display_String(uchar *p,uchar com) { uchar i; write_com(com); for(i=0;i<16;i++) {

51单片机密码锁制作的程序和流程图

51单片码锁制作的程序和流程图(很详细) 一、基本组成: 单片机小系统+4*4矩阵键盘+1602显示+DC电机 基本电路: 键盘和和显示 键盘接P1口,液晶的电源的开、关通过P2.7口控制 电机(控制口P2.4) 二、基本功能描述: 1.验证密码、修改密码 a)锁的初始密码是123456(密码最长为10位,最短为1位)。 2.恢复初始密码 a)系统可以恢复初始密码,否则一旦忘记密码而又不能恢复初始密码,该锁就永远打不开。但是又不能让用户自行修改密码,否则其他人也可以恢复该初始密码,使得锁的安全性大大下降。

3.使系统进入低功耗状态 a)在实际使用中,锁只有在开门时才被使用。因而在大多数的时间里,应该让锁进入休眠状态、以降低功耗,这使系统进入掉电状态,可以大大降低系统功耗。 b)同时将LCD背光灯关闭 4.DC电机模拟开锁动作。 a)DC电机启动时解除开锁把手的锁定,允许通过把手开锁。DC电机不直接开锁,使得DC电机的功率不用太大,系统的组成和维护将变得简单,功耗也降了下来。 三、密码锁特点说明: 1.0 输入将被以字符形式输入,最长为10位。 超过10位时系统将自动截取前10位、但不作密码长度溢出提示。 2.0 开锁10秒后不允许更改密码、并提示修改超时_进入初始态,需要重新输入密码方可再次修改密码。 3.0 系统未使用存储器存储密码故掉电后密码自动恢复为初始密码。 4.0 若2分钟无任何操作,系统自动进入省电模式运行,同时关闭液晶显示,以节省电力。 5.0 输入密码正确后、电机允许开锁时间为5秒, 5秒后需要再次输入密码才可以再次开锁。 6.0 修改密码键和恢复初始密码键最好置于室。 这是Proteus仿真结果: 输入密码123456: 显示结果: 密码正确时电机启动、电机将持续5秒:

基于51单片机简易电子琴的课程设计

基于51单片机简易电子琴 1 课题背景 单片微型计算机室大规模集成电路技术发展的产物,属于第四代电子计算机它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。他的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。因此,单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。 电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物,是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演重要的角色,单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性,它已经溶入现代人们的生活中,成为不可替代的一部分。本文的主要内容是用AT89S52单片机为核心控制元件,设计一个电子琴。以单片机作为主控核心,与键盘扬声器等模块组成核心主控制模块,在主控模块上设有8个按键,和一个复位按键。 主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析,并介绍了基于单片机电子琴硬件的组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶,最终可随意弹奏要表达的音符。并且分别从原理图,主要芯片,个模块原理及各莫奎的程序的调试来详细阐述。 一首音乐是许多不同的音阶组成的,而每个音阶对应着不同的频率,这样我们就可以利用不同的频率的组合,构成我们想演奏的那首曲目。当然对于单片机来产生不同的频率非常方便,我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样的方波频率信号,因此,我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系编写正确就可以达到我们想要的曲目。 2 任务要求与总体设计方案 2.1 设计任务与要求 利用所给键盘的1,2,3,4,5,6,7,8八个键,能够发出7个不同的音调,而且有一个按键可以自动播放歌曲,要求按键按下时发声,松开延时一小段时间,中间再按别的键则发另外一音调的声音,当系统扫描到键盘按下,则快速检测出是哪一个按键被按下,然后单片机的定时器启动,发出一定频率的脉冲,该频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后,就会发出相应的音调。如果在前一个按下的键发声的同时有另一个按键被按下,则启动中断系统。前面的发音停止,转到后按的键的发音程序。发出后按的键的音调。 2.2 设计方案 2.2.1 播放模块 播放模块是由喇叭构成,它几乎不存在噪声,音响效果较好,而且由于所需驱动功率较小,且价格低廉,所以,被广泛应用。 2.2.2 按键控制模块

51单片机电子密码锁

目录 第1节引言 (1) 1.1 电子密码锁述 (1) 1.2 本设计主要任务 (1) 1.3 系统主要功能 (2) 第2节系统硬件设计 (3) 2.1 系统的硬件构成及功能 (3) 2.2 AT89C2051单片机及其引脚说明 (3) 第3节系统软件设计 (5) 3.1 系统主程序设计(流程图) (5) 3.2 软件设计思想 (5) 3.3 储单元的分配 (5) 3.4 系统源程序 (6) 3.5 系统应用说明 (9) 3.6 小结 (9) 结束语 (10) 参考文献 (11) 附录 (12)

电子密码锁 第1节引言 1.1 电子密码锁概述 随着社会物质财富的日益增长和人们生活水平的提高,安全成为现代居民最关心的问题之一。而锁自古以来就是把守门的铁将军,人们对它要求甚高,即要求可靠地防盗,又要使用方便,这也是制锁者长期以来研制的主题。传统的门锁既要备有大量的钥匙,又要担心钥匙丢失后的麻烦。另外,如:宾馆、办公大楼、仓库、保险柜等,由于装修施工等人住时也要把原有的锁胆更换,况且钥匙随身携带也诸多便。随着单片机的问世,出现了带微处理器的密码锁,它除具有电子密码锁的功能外,还引入了智能化、科技化等功能。从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性。目前西方发达国家已经大量应用智能门禁系统,可以通过多种的更加安全更加方便可靠的方法来实现大门的管理。但电子密码锁在我国的应用还不广泛,成本还很高,希望通过不断地努力使电子密码锁能够在我国及居民日常生活中得到广泛应用,这也是一个国家生活水平的体现。 很多行业的许多地方都要用到密码锁,随着人们生活水平的提高,如何实现家庭或公司的防盗这一问题也变的尤其突出,传统的机械锁由于其构造简单,被撬的事件屡见不鲜,再者,普通密码锁的密码容易被多次试探而破译,所以,考虑到单片机的优越性,一种基于单片机的电子密码锁应运而生。电子密码锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的亲睐。 设计本课题时构思的方案:采用以AT89C2051为核心的单片机控制方案;能防止多次试探而不被破译,从而有效地克服了现实生活中存在的许多缺点。 1.2 本设计主要任务 (1)共8位密码,每位的取值范围为1~8。 (2)用户可以自行设定和修改密码。 (3)按每个密码键时都有声、光提示。 (4)若键入的8位开锁密码不完全正确,则报警5秒钟,以提醒他人注意。

基于51单片机的电子琴设计课程设计

目录 前言 (2) 第1章基于51单片机的电子琴设计 (3) 1.1 电子琴的设计要求 (3) 1.2 电子琴设计所用设备及软件 (3) 1.3 总体设计方案 (3) 第2章系统硬件设计 (5) 2.1 琴键控制电路 (5) 2.2 音频功放电路 (6) 2.3 时钟-复位电路 (6) 2.4 LED显示电路 (6) 2.5 整体电路 (6) 第3章电子琴系统软件设计 (7) 3.1 系统硬件接口定义 (7) 3.2 主函数 (8) 3.2.1 主函数程序 (8) 3.3 按键扫描及LED显示函数 (9) 3.3.1 键盘去抖及LED显示子程序 (10) 3.4 中断函数 (11) 3.4.1 中断程序 (12) 第4章电子琴和调试 (12) 4.1 调试工具 (12) 4.2 调试结果 (13) 4.3 电子琴设计中的问题及解决方法 (14) 第5章电子琴设计总结 (15) 参考文献 (16) 附录 (17)

前言 音乐教育是学校美育的主要途径和最重要内容,它在陶冶情操、提高素养、开发智力,特别是在培养学生创新精神和实践能力方面发挥着独特的作用。近年来,我国音乐教育在理论与实践上都取得了有目共睹的成绩,探索并形成了具有中国特色的、较为完整的音乐教育教学体系。但我国音乐教育的改革力度离素质教育发展的要求还存在一定距离。如今,电子琴作为电子时代的新产物以其独特的功能和巨大的兼容性被人们广泛的接受和推崇。而在课堂教学方面,它拥有其它乐器无法比拟的两个瞬间:瞬间多元素思维的特殊的弹奏方法;瞬间多声部(包括多音色)展示的乐队音响效果的特点。结合电子琴自身强大的功能及独特的优点来进行音乐教育的实施,这样就应该大力推广电子琴进入音乐教室,让电子琴教学在音乐教育中发挥巨大的作用。现代乐器中,电子琴是高新科技在音乐领域的一个代表,体现了人类电子技术和艺术的完美结合。电子琴自动伴奏的稳定性、准确性,以及鲜明的强弱规律、随人设置的速度要求,都更便于人们由易到难、深入浅出的准确掌握歌曲节奏和乐曲风格,对其节奏的稳定性和准确性训练能起到非常大的作用。电子琴所包含的巨量的音乐信息和强大的音乐表现力可以帮助音乐教学更好地贯彻和落实素质教育,更有效地提高人们的音乐素质和能力。目前,市场上的电子琴可谓琳琅满目,功能也是越来越完备。以单片机作为主控核心,设计并制作的电子琴系统运行稳定,其优点是硬件电路简单、软件功能完善、控制系统可靠、性价比较高等,具有一定的实用与参考价值。这就为电子琴的普及提供了方便。 二、电子琴设计要求本设计主要是用AT89C51单片机为核心控制元件,设计一台电子琴。以单片机作为主控核心,与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块,在主控模块上设有7个按键和1个复位按键。本系统主要是完成2大功能:音乐自动播放、电子琴弹奏。关于声音的处理,使用单片机C语言,利用定时器来控制频率,而每个音符的符号只是存在自定义的表中。

51单片机红绿灯课程设计

1 电源提供方案 为使模块稳定工作,须有可靠电源。因此考虑了两种电源方案:方案一:采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠,且有各种成熟电路可供选用;缺点是各模块都采用独立电源,会使系统复杂,且可能影响电路电平。 方案二:采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要,节约成本;缺点是输出功率不高。综上所述,选择方案二。 2 显示界面方案 该系统要求完成倒计时功能。基于上述原因,我考虑了二种方案:方案一:采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符,简单,方便。方案二:采用点阵式LED 显示。这种方案虽然功能强大,并可方便的显示各种英文字符,汉字,图形等,但实现复杂,成本较高。 综上所述,选择方案一。 3 输入方案: 设计要求系统能调节灯亮时间,并可处理紧急情况,我研究了两种方案:方案一:采用8155扩展I/O 口及键盘,显示等。 该方案的优点是:使用灵活可编程,并且有RAM,及计数器。若用该方案,可提供较多I/O 口,但操作起来稍显复杂。 方案二:直接在I/O口线上接上按键开关。 由于该系统对于交通灯及数码管的控制,只用单片机本身的I/O 口就可实现,且本身的计数器及RAM已经够用。

综上所述,选择方案二。 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 设在十字路口,分为东西向和南北向,在任一时刻只有一个方向通行,另一方向禁行,持续一定时间,经过短暂的过渡时间,将通行禁行方向对换。其具体状态如下图所示。说明:黑色表示亮,白色表示灭。交通状态从状态1开始变换,直至状态6然后循环至状态1,周而复始,即如图2.1所示: 图1 交通状态 本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51作为中心器件来设计交通灯控制器。实现以下功能:

基于51单片机的智能密码锁

单片机的电子密码锁 目录 第一章绪论......................................................... . (2) 1.1电子密码锁简介......................................................... .. (2) 1.2电子密码锁设计的背景及意 义............................................................................. . (3) 第2章总体设计............................................................................. . (3) 2.1设计分析............................................................................. (3) 2.2系统结构............................................................................. (4) 第3章硬件电路设计............................................................................. (5) 3.1单片机最小系统设计............................................................................. . (5) 3.1.1时钟电路............................................................................. (5) 3.1.2 复位电 路 ............................................................................ . (6) 3.1.3 最小系 统 ............................................................................

单片机课程设计——基于51单片机的温度监控系统设计

单片机课程设计报告 题目:温度监控系统设计 学院:能源与动力工程学院 专业:测控技术与仪器专业 班级: 2班 成员:魏振杰 二〇一五年十二月

一、引言 温度是工业控制中主要的被控参数之一,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足重轻的作用。对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同,则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同;产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同,则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同,因而,对温度的测控方法多种多样。 随着电子技术和微型计算机的迅速发展,微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。利用微机对温度进行测控的技术,也便随之而生,并得到日益发展和完善,越来越显示出其优越性。 作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步,其应用领域较广泛。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此,了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。 为了提高对传感器的认识和了解,尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途,基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本系统利用传感器与单片机相结合,应用性比较强,本系统可以作为仓库温度监控系统,如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统,以及构成智能电饭煲等等。课题主要任务是完成环境温度监测,利用单片机实现温度监测并通过报警信号提示温度异常。本设计具有操作方便,控制灵活等优点。 本设计系统包括单片机,温度采集模块,显示模块,按键控制模块,报警和指示模块五个部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度监控,完成了课题所有要求。 二、实验目的和要求 2.1学习DS18B20温度传感芯片的结构和工作原理。 2.2掌握LED数码管显示的原理及编程方法。 2.3掌握独立式键盘的原理及使用方法。 2.4掌握51系列单片机数据采集及处理的方法。 三、方案设计

51单片机课程设计

课程设计说明书
课程设计名称






学生姓名
指导教师
单片机原理及应用课程设计 电子信息工程 140405 20141329 李延琦 胡黄水
2016 年 12 月 26 日

课程设计任务书
课程设计 题目
酒精测试仪
起止日期
2016 年 12 月 26 日— 2017 年 1 月 6 日
设计地点
计算机科学与工程学 院单片机实验室 3409
设计任务及日程安排: 设计任务:分两部分: (一)、设计实现类:进行软、硬件设计,并上机编程、联线、调试、 实现; 1.电子钟的设计 2.交通灯的设计 3.温度计的设计 4.点阵显示 5.电机调速 6.电子音乐发声(自己选曲) 7.键盘液晶显示系统 (二)、应用系统设计类:不须上机,查资料完成软、硬件设计画图。 查资料选定题目。 说明:第 1--7 题任选其二即可。(二)里题目自拟。 日程安排: 本次设计共二周时间,日程安排如下: 第 1 天:查阅资料,确定题目。 第 2--4 天:进实验室做实验,连接硬件并编写程序作相关的模块实验。 第 5--7 天:编写程序,并调试通过。观察及总结硬件实验现象和结果。 第 8--9 天:整理资料,撰写课程设计报告,准备答辩。 第 10 天:上交课程设计报告,答辩。 设计报告要求:
1. 设计报告里有两个内容,自选题目内容+附录(实验内容),每 位同学独立完成。 2. 自选题目不须上机实现,要求能正确完成硬件电路和软件程序 设计。内容包括: 1) 设计题目、任务与要求 2)硬件框图与电路图 3) 软件及流程图 (a)主要模块流程图 (b)源程序清单与注释 4) 总结 5) 参考资料 6)附录 实验上机调试内容
注:此任务书由指导教师在课程设计前填写,发给学生做为本门课程设计 的依据。

单片机课程设计——基于C51简易计算器

单片机双字节十六进制减法实验设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的双字节十六进制减法设计,可以完成计 算器的键盘输入,进行加、减、3位无符号数字的简单运算,并在LED上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑,首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机,输入采用5个键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计,再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C语言和汇编语言进行比较分析,针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现,最终选用KEIL公司的μVision3软件,采用汇编语言进行编程,并用proteus 仿真。 引言 十六进制减法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后,我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用,但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚,实际动手能力不够,因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论,还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计,使所学的知识更深一层的理解,十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件,编写和调试,最后仿真用户程序,来加深对单片机的认识,充分发挥学生的个人创新能力,并提高学生对单片机的兴趣,同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词:单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减

目录 摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定 二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阴极数码管 三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计 四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计 五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作 六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单.................................. 一、设计任务和要求

51单片机课程设计 AD转换

课程设计报告 华中师范大学武汉传媒学院 传媒技术学院 电子信息工程2011 仅发布百度文库,版权所有.

AD转换 要求: A.使用单片机实现AD转换 B.可以实现一位AD转换,并显示(保留4位数字)设计框图:

方案设计: AD转换时单片机设计比较重要的实验。模数转换芯片种类多,可以满足不同用途和不同精度功耗等。 外部模拟量选择的是简单的电位器,通过控制电位器来改变模拟电压。显示电压值采用一般的四位七段数码管。而AD转换芯片采用使用最广的ADC0809 ADC0809芯片有28条引脚,采用双列直插式封装,如图所示。 下面说明各引脚功能: ?IN0~IN7:8路模拟量输入端。 ?2-1~2-8:8位数字量输出端。 ?ADDA、ADDB、ADDC:3位地址输入线,用于选通8路模拟输入中的一路。?ALE:地址锁存允许信号,输入端,高电平有效。 ?START: A/D转换启动脉冲输入端,输入一个正脉冲(至少100ns宽)使其启动(脉冲上升沿使0809复位,下降沿启动A/D转换)。 ?EOC: A/D转换结束信号,输出端,当A/D转换结束时,此端输出一个高电平(转换期间一直为低电平)。 ?OE:数据输出允许信号,输入端,高电平有效。当A/D转换结束时,此端输入一个高电平,才能打开输出三态门,输出数字量。 ?CLK:时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHz。

?REF(+)、REF(-):基准电压。 ?Vcc:电源,单一+5V。 ?GND:地 工作原理: 首先输入3位地址,并使ALE=1,将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动A/D转换,之后EOC输出信号变低,指示转换正在进行。直到A/D转换完成,EOC 变为高电平,指示A/D转换结束,结果数据已存入锁存器,这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时,输出三态门打开,转换结果的数字量输出到数据总线上。 本次实验采用中断方式 把表明转换完成的状态信号(EOC)作为中断请求信号,以中断方式进行数据传送。 不管使用上述哪种方式,只要一旦确定转换完成,即可通过指令进行数据传送。 首先送出口地址并以信号有效时,OE信号即有效,把转换数据送上数据总线,供单片机接受。 采用中断可以减轻单片机负担。并可以使程序有更多的空间作二次开发。

基于51单片机的无线电子密码锁课程设计

单片机课程设计报告书 基于89C51单片机 课题名称 无线电子密码锁的设计姓名刘武 学号131220330 学院通信与电子工程学院 专业电子信息工程 指导教师祝秋香讲师 2015年12月20日

基于89C51单片机无线电子密码锁的设计 1 设计目的 (1)了解MCS-51单片机使用方法和熟悉蓝牙模块; (2)掌握AT89C51芯片的使用方法及蓝牙模块的连接与使用; (3)熟悉单片机程序仿真软件Proteus的使用; (4)了解MCS-51单片机开发板工作原理以及芯片的组合; (5)熟悉无线电子密码锁的设计及实现。 2设计思路 2.1 选择设计电路 设计51单片机与蓝牙连接的电路。 2.2 所选设计电路的原因 (1)由于无线电子密码锁的设计需要用到蓝牙模块,用到的单片机资源并不是很多,而51单片机的资源有8位CPU、4KB的ROM、128B的RAM、2个16位定时/计数器、4组8位的I/O、1个串口和5个中断源,可以更有效率的利用到51单片机的资源。 (2)可现实无线功能的模块有:蓝牙模块、无线模块、红外遥控模块,因为相对之下,蓝牙模块更容易实现,更容易操作,最后选择蓝牙模块实现手机远程控制。 (3)为了提高效率,可以利用51单片机开发板的硬件,用LED灯模拟密码锁的开关,当LED灯亮起时代表锁已经开启,熄灭则代表密码锁被关闭。应用在实际中可用继电器替代LED的亮灭去控制强电开关。 3 设计过程 3.1 设计总框图 无线电子密码锁分为两个主要功能模块:51单片机模块,蓝牙实现模块。这两个模块共同工作完成本电路的功能实现。其中利用AT89C51芯片来实现51单片机模块功能,完成数码管、发光二极管的实现,同时利用HC06蓝牙模块来

(完整版)基于51单片机的4人抢答器课程设计

基于51单片机的4人抢答器设计 设计要求: 以单片机为核心,设计一个4位竞赛抢答器:同时供4名选手或4个代表队比赛,分别用4个按钮S0~S3表示。 设置一个系统清除和抢答控制开关S,开关由主持人控制。 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按按钮,锁存相应的编号,并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定(如30秒)。 当主持人启动“开始”键后,定时器进行减计时,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续的时间为0.5s左右。 参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答的时间,并保持到主持人将系统清除为止。 如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警并禁止抢答,定时显示器上显示00。 工作原理: 通过键盘改变抢答的时间,原理与闹钟时间的设定相同,将定时时间的变量置为全局变量后,通过键盘扫描程序使每按下一次按键,时间加1(超过30时置0)。同时单片机不断进行按键扫描,当参赛选手的按键按下时,用于产生时钟信号的定时计数器停止计数,同时将选手编号(按键号)和抢答时间分别显示在LED上。

#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar num; //定义中断变量,num计满20表示1秒时间到uchar num1; //十秒倒计时显示初始值 uchar flag1,flag2; //清零键及开始键按下标志位 uchar flag3,flag4=0; //定义键盘按下标志位 uchar code table[]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f}; //数码管编码

单片机课程设计——基于C51简易计算器

单片机十进制加法计算器设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的十进制计算器系统设计,可以完成计 算器的键盘输入,进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算,并在LED上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑,首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机,输入采用4×4矩阵键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计,再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C 语言和汇编语言进行比较分析,针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现,最终选用全球编译效率最高的KEIL公司的μVision3软件,采用汇编语言进行编程,并用proteus仿真。 引言 十进制加法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后,我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用,但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚,实际动手能力不够,因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论,还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计,使所学的知识更深一层的理解,十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件,编写和调试,最后仿真用户程序,来加深对单片机的认识,充分发挥学生的个人创新能力,并提高学生对单片机的兴趣,同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词:单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减乘除

目录 摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定 二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阳极数码管 三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计 四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计 五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作 六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单..................................

基于51单片机的电子密码锁设计

基于51单片机的电子密码锁设计 摘要:本文设计了一种基于单片机的电子密码锁,由单片机系统、矩阵键盘、LED显示和报警系统组成。系统能完成开锁、超次锁定、报警、修改用户密码基本的密码锁的功能。除上述基本的密码锁功能外,还具有掉电存储、声光提示等功能。本密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作、记住密码即可开锁等优点。 关键词:STC89C52;电子密码锁;矩阵键盘 1绪论 1.1 课题背景 随着人们生活水平的提高和安全意识的加强,对安全的要求也就越来越高。锁自古以来就是把守护门的铁将军,人们对它要求甚高,既要安全可靠的防盗,又要使用方便,这也是制锁者长期以来研制的主题。随着电子技术的发展,各类电子产品应运而生,电子密码锁就是其中之一。据有关资料介绍,电子密码锁的研究从20世纪30年代就开始了,在一些特殊场所早就有所应用。这种锁是通过键盘输入一组密码完成开锁过程。研究这种锁的初衷,就是为提高锁的安全性。由于电子锁的密钥量(密码量)极大,可以与机械锁配合使用,并且可以避免因钥匙被仿制而留下安全隐患。电子锁只需记住一组密码,无需携带金属钥匙,免除了人们携带金属钥匙的烦恼,而被越来越多的人所欣赏。电子锁的种类繁多,例如数码锁,指纹锁,磁卡锁,IC卡锁,生物锁等。但较实用的还是按键式电子密码锁。 1.2 课题设计目标 本设计采用STC89C52单片机为主控芯片,通过软件程序组成电子密码锁系统,能够实现: (1) 密码输入错误,蜂鸣器报警。 (2) 密码为6位,可以随意更改, (3) 采用矩阵按键输入。 (4)通过LCD1602液晶显示。 (5) 有开锁指示灯。 (6)查阅有关文献与资料,深入学习单片机硬件原理图及软件编程相关知识。 2系统方案论证 系统将从主控部分和密码输入方式两方面进行论证。

单片机课程设计--基于51单片机的万年历

单片机课程设计报告 万年历的设计

基于51单片机的万年历 摘要: 电子万年历是一种非常广泛日常计时工具,对现代社会越来越流行。它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,使用寿命长,误差小。对于数字电子万年历采用直观的数字显示,可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒和温度等信息,还具有时间校准等功能。该电路采用AT89S52单片机作为核心,功耗小,能在3V的低压工作,电压可选用3~5V电压供电。 本设计是基于51系列的单片机进行的电子万年历设计,可以显示年月日时分秒及周信息,具有可调整日期和时间功能。在设计的同时对单片机的理论基础和外围扩展知识进行了比较全面准备。万年历的设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件部分主要由AT89C52单片机,LCD显示电路,以及调时按键电路等组成。在单片机的选择上本人使用了AT89C52单片机,该单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。显示器使用了1602液晶显示,并且使用蜂鸣器实现了整点报警的功能,温度测试的功能实现使用了DS18B20,并实现了温度过高或过低时的温度报警。 软件方面主要包括日历程序、时间调整程序,显示程序等。程序采用C语言编写。所有程序编写完成后,在KeilC51软件中进行调试,

确定没有问题后,在Proteus软件中嵌入单片机内进行仿真,并最终实现基本要求。 综上所述此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点,符合电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的市场前景。 一、设计要求 基本要求: 1,8 个数码管上显示,显示时间的格式为(假如当前时间是19:32:20)“19-32-20”; 2,具有日历功能; ③时间可以通过按键调整。 发挥部分: ④具有闹钟功能(可以设定多个)。 二:总体设计 电路设计框图

基于51单片机课程设计报告

单片机课程设计 课题:基于51单片机的交通灯设计 专业:机械设计制造及其自动化 学号: 指导教师:邵添 设计日期:2017/12/18 成绩: 大学城市科技学院电气学院 基于51单片机数字温度计设计报告

一、设计目的作用 本设计是一款简单实用的小型数字温度计,所采用的主要元件有传感器DS18B20,单片机AT89C52,,四位共阴极数码管一个,电容电阻若干。DS18B20支持“一线总线”接口,测量温度围-55°C~+125°C。在-10~+85°C围,精度为±0.5°C。18B20的精度较差,为±2°C 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。 本次数字温度计的设计共分为五部分,主控制器,LED显示部分,传感器部分,复位部分,按键设置部分,时钟电路。主控制器即单片机部分,用于存储程序和控制电路;LED显示部分是指四位共阴极数码管,用来显示温度;传感器部分,即温度传感器,用来采集温度,进行温度转换;复位部分,即复位电路,按键部分用来设置上下限报警温度。测量的总过程是,传感器采集到外部环境的温度,并进行转换后传到单片机,经过单片机处理判断后将温度传递到数码管显示。 二、设计要求 (1).利用DS18B20传感器实时检测温度并显示。 (2).利用数码管实时显示温度。 (3).当温度超过或者低于设定值时蜂鸣器报警,LED闪烁指示。 (4).能够手动设置上限和下限报警温度。 三、设计的具体实现 1、系统概述 方案一:由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,在将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D转换电路,感温电路比较麻烦。 方案设计框图如下:

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