基于单片机的智能门锁设计.doc

基于单片机的智能门锁设计 1 绪 论 1.1 智能门锁简介 智能门锁是通过。智能门锁性能安全性超过了机械锁 保密性编码远远大于。随机开锁成功率为零。密码可变可以密码，密码，避免当密码输入错误时，自报警。 使用更加人性化，不必佩带钥匙才能完成开锁。 智能门锁操作，。 1. 1.3 本设计所要实现的目标 本文设计采取AT89C51作为控制芯片，加上外围辅助执行电路，构成智能门锁，具体实现功能如下： 设置6位密码，密码输入正确，按“开锁”键开锁，后按“关锁”键实现关锁。 密码可修改，保存至AT24C02芯片中。 密码中途输入错误时，可整体删除或逐位删除。 密码输入3次错误，蜂鸣器报警，液晶屏提示“ERROR”,同时有声音报警，在接下来的10分钟内系统将不接受密码输入。 为了测试方便系统暂时使用发光二极管模拟开锁。 2 主要元器件 2.1 主控芯片AT89C51 单片机AT89C51功能介绍： AT89C51是单片机中最具代表性的产品。其自身带4K字节可编程可擦除闪存（FPEROM） 与MCS-51 兼容 8K字节可编程闪烁存储器 寿命：1000写/擦循环 数据保留时间：10年 全静态工作：0Hz-24Hz 三级程序存储器锁定 128*8位内部RAM 32可编程I/O线 两个16位定时器/计数器 5个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路 管脚说明： 按其引脚功能分为四部分阐述这40条引脚的功能。 图2.1-1 AT24C02引脚图 2.2 存储芯片AT24C02 24C02接口技术采用的是I2C总线接口控制方式。I2C总线的数据传输速度最高可以3.4Mbit/s，我在这里为了降低系统的负荷选用标准工作方式传输速度已经拥有0.1MByte/s，这已经完全能够满足设计需求。I2C总线能够对整个系统对每个硬件模块进行唯一编码，通过软件寻址就能实现选定，这种独特而高效的设计在拥有I2C总线的单片机中就有体现，这大大方便了开发人员对单片机内部的控制。 CPU通过特定的命令不仅能对功能单元电路进行读写操作，还能监测其的工作情况。24C04的管脚功能如表2.2-1所示。 表2.2-1 24C04的管脚介绍 图2.2-1 AT24C02的芯片引脚图 2.3 LCD1602显示器 1602字符型液晶，能够显示16x0232个字符有1条引脚线 图2.3-1 1602LCD外观图 图2.3-2 1602LCD电路 表2.3-1 1602LCD引脚功能 为了能让用户界面更加的友好本设计中需要使用到字符显示，模块内部的存储器了160字母“A”在单片机字符型常量变量赋值1602识别的是ASCII码1602通过D0~DB7这8根数据数据。显示模式设置： (初始化) 0011 0000 [0x38] 设置16×2显示，5×7点阵，8位数据接口； 显示开关及光标设置： (初始化) 0000 1DCB D显示、C光标显示、B光标闪烁 0000 01NS N=1(读或写一个字符后地址加1 &光标加1)， N=0(读或写一个字符后地址指针减1 &光标减1)， S=1 且 N=1 (当写一个字符后，整屏显示左移) s=0 当写一个字符后，整屏显示不移动 数据指针设置： 数据首地址为80H，所以数据地址为80H+地址码(0-27H，40-67H) 其他设置： 01H(显示清屏，数据指针=0，所有显示=0)；02H(显示回车，数据指针=0)。表2.3-2 1602的16进制ASCII码表 2.4 晶体振荡器 石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应制成的一种谐振器件它的基本构成大致是：在石英晶体薄片的两面上涂层作为电极在电极上一根接到管脚上，就89C51的时钟电路的引脚XTAL1和XTAL2 图3.1-1 智能门锁原理框图 3.2 电路总体构成 通过上面的各个部分电路的分析和设计，我们最后选择和了单片机型号为AT89C51；键盘采用4X4的矩阵键盘电路；存储芯片选用AT24C02芯片；蜂鸣器被用在报警电路中；开锁电路则由单片机通过驱动电路驱动吸合线圈完成；显示电路选用LCD1602液晶进行设计其原理图如图3.2-1所示： 图3.2-1 电路总体结构图 3.3 电源供给电路 电源电路时智能门锁可以正常工作的关键的所在，系统所有的元器件的工作都需要电源电路的支持，由于本次使用的电源电压为5V所以先用了3节1.5V电池串联供电，其电路如图3.3-1所示。 图3.3-1 电源供给电路原理图 3.4 键盘输入电路 由于要完成的功能较多，若逐一分配独立按键来完成其功能将浪费大量的系统资源。既然独立按键无法