密码锁设计
摘 要：
本设计采用的是以单片机技术为核心的一位密码锁。这是一个简单实用的单片
机电子设计产品。采用了中小规模集成度的单片机制作的功能较为简单的密码锁。硬件电路中使用了除AT89S52外，另外还有LED、晶振、电阻、电容、发光二极管、按键、桥堆、稳压器等元件。在硬件电路的基础上，软件设计按照系统设计功能的要求，运用所学的汇编语言，实现其功能。最后应用Keil及Proteus等软件将硬件电路和软件系统链接在一起对各个部分及整体进行仿真并调试构成了整个完整的密码锁设计。 本“密码锁”课程设计采用AT89S52为主控芯片。在充分理解了设计的要求后，准确的定位了设计的目的，然后构思了总体的方案。在选择和合适的硬件完成了电路的设计后，又进行了软件的设计和调试。本系统的硬件组成以及工作原理都有详细的图文说明，所应用的软件技术和各个模块设计的功能及工作过程也有详细的介绍，最后的部分则详细描述了了软件仿真及调试过程。
关键词：
AT89S52 共阳极 芯片 仿真
目 录
1.设计背景 ??????????????????????????1
1.1了解数字电路系统的定义及组成????????????????1 1.2掌握时钟电路的作用及基本构成????????????????1
2.设计方案??????????????????????????1
2.1任务分析??????????????????????????1 2.2方案论证??????????????????????????1
3.方案实施 ?????????????????????????3
3.1系统概述?????????????????????????3 3.2系统硬件设计????????????????????????3 3.3 系统软件设计???????????????????????6 3.4 调试与仿真???????????????????????7 3.5 抗干扰措施???????????????????????8 3.6实物制作 ???????????????????????9
4.结果与结论?????????????????????????11 5.收获与致谢?????????????????????????12 6.参考文献??????????????????????????13 7.附件 ???????????????????????????14
7.1元器件清单????????????????????????14 7.2系统硬件原理图 ????????????????????15 7.3软件设计流程图和程序??????????????????16 7.4实物拍照??????????????????????19
1. 设计背景
1.1了解数字电路系统的定义及组成
数字电路系统一般包括输入电路、控制电路、输出电路、时钟电路和电源等。输入电路主要作用是将被控信号转换成数字信号，其形式包括各种输入接口电路。比如数字频率计中，通过输入电路对微弱信号进行放大、整形，得到数字电路可以处理的数字信号。模拟信号则需要通过模数转换电路转换成数字信号再进行处理。在设计输入电路时，必须首先了解输入信号的性质，接口的条件，以设计合适的输入接口电路。
1.2掌握时钟电路的作用及基本构成
时钟电路是数字电路系统中的灵魂，它属于一种控制电路，整个系统都在它的控制下按一定的规律工作。时钟电路包括主时钟振荡电路及经分频后形成各种时钟脉冲的电路。设计时钟电路，应根据系统的要求首先确定主时钟的频率，并注意与其他控制信号结合产生系统所需的各种时钟脉冲。
2. 设计方案
2.1任务分析
通过一位简易密码锁的设计制作，熟悉单片机键盘接口和显示器接口技术，掌握独
立式键盘结构下的程序设计思路和步骤。基于单片机控制的密码锁硬件电路包括三个部分：按键、数码显示和电控开锁驱动电路。为了使数码管正常显示，需用芯片74LS373来驱动。本设计要求自行设计提供+5V电压的电源电路，为此需要利用桥堆、稳压器，将交流电变成+5V的直流电。时钟电路需要11.0592MHZ的晶振来实现。
2.2方案论证
方案[一]论证：本课程设计为单片机原理与应用课程设计，单片机在这次课程设计的课题密码锁中起到核心作用。单片机必须在合适的外围硬件电路的基础上，再辅以正确的软件程序才能正常工作，最终完成此次的单片机课题任务。因此密码锁的方案论证主要由硬件方案和软件设计方案两部分。 （1）硬件方案论证。
（2）硬件设计分成五个部分：电源电路、时钟电路、复位电路、开关控 制电路以及指示灯。
电源电路：电源设计采用桥堆电路整流，接着经过电容滤波，然后通过7805三端稳压
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管将电压输出为5V，用按键开关控制电压输出并用指示灯显示。
时钟电路：采用内部振荡电路，即在时钟引脚上跨接晶振和微调电容，就构成一个稳定
的自激振荡器。
复位电路：采用按键手动复位。
开关控制电路：采用P1.0~P1.3接四个电阻来限流。
指示电路：采用P3.0~P3.7分别接七个电阻，然后接到74L373上，用来驱动共阳极数码管的显示。
（2）软件设计方案：在编程过程中，定义P1.0~P1.3端口表示密码0~3，并且定义初始密码为0，当用户输入密码后，需要把输入的密码与定义的初始密码进行对比，如果密码正确，则定义数码管显示字符“P”；如果密码不正确，则定义数码管显示字符“E”。在整个过程中需要一个延时程序，定义三秒后指示灯及数码管均恢复不亮状态，而且需要一个判断语句，如果密码正确锁打开，密码不正确需要返回开始等待再次输入密码。 方案[二]论证：本课程设计为单片机原理与应用课程设计，单片机在这次课程设计的课题密码锁中起到核心作用。单片机必须在合适的外围硬件电路的基础上，再辅以正确的软件程序才能正常工作，最终完成此次的单片机课题任务。因此密码锁的方案论证主要由硬件方案和软件设计方案两部分。
（1）硬件方案论证。硬件设计分成五个部分：电源电路、时钟电路、复位电路、开关控制电路以及指示电路。
电源电路：电源设计采用桥堆电路整流，接着经过电容滤波，然后通过7805三端稳压
管将电压输出为5V，用按键开关控制电压输出并用指示灯显示。
时钟电路：采用内部振荡电路，即在时钟引脚上跨接晶振和微调电容，就构成一个稳定的自激振荡器。
复位电路：采用按键手动复位。
开关控制电路：采用P1.0~P1.3接四个电阻来限流。
指示电路：采用P0.0~P0.3接四个发光二级管来显示输入的四个密码0~3，并用电阻来限流，采用P3.0~P3.7分别接七个电阻，然后接到74L373上，用来驱动共阳极数码管的显示。
（2）软件设计方案：在编程过程中，定义P1.0~P1.3端口表示密码0~3，并且定义初始密码为0，当用户输入密码后，需要把输入的密码与定义的初始密码进行对比，如果密码正确，则定义开锁指示灯亮并且数码管显示字符“P”；如果密码不正确，则定义开锁
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指示灯不亮并且数码管显示字符“E”。在整个过程中需要一个延时程序，定义三秒后指示灯及数码管均恢复不亮状态，而且需要一个判断语句，如果密码正确锁打开，密码不正确需要返回开始等待再次输入密码。
3. 方案实施
3.1系统概述
整个系统由电源电路、复位电路、时钟电路、开锁控制电路和指示电路构成，其中电源电路由桥堆及稳压器通过将交流电转化为+5V直流电而完成；复位电路是由按键来控制；时钟电路由晶振及电阻组成，而开关控制电路和显示电路则由按键、指示灯、电阻、数码管以及芯片74LS373构成。
3.2系统硬件设计
硬件设计分成三个部分：电源电路、时钟电路、复位电路，开锁控制电路，指示电路。
电源电路通过桥堆及稳压器将220V交流电转换为+5V直流电而完成。 时钟电路需要11.0592MHZ的晶振来实现。 复位电路采用按键手动复位。
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