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基于单片机的电子密码锁设计
第 1 页 共 33 页
基于单片机的电子密码锁设计
摘要
为了提高个人资料、部门文件档案的保密性和安全性,设计了一种应用
AT89C52 单片机设计的密码锁。用户可以自行写入文档、设置密码,并可以防止
尝试去破译密码。硬件设计采用键盘输入的电子密码锁具有较高的优势,软件设
计采用自上而下的模块化设计思想,以使系统朝着分布式、小型化方向发展,增
强系统的可扩展性和运行的稳定性。测试结果表明,本系统各项功能已达到本设
计的所有要求。
关键词:密码锁;延时输入;防止暴力破解
Design of electronic trick lock based on single chip device
Abstract
In order to improve the security and safety of personal data,this paper
introduced a new designing method of electronic cipher locks by the use of AT89C52
single-chip processor.It can be set up some cipher code,saved files and prevent from
decoded the code.The software design adoption the design thought from top to bottom,
to make the system toward wear distribute type turn to the direction development of
small, strengthen the system and can expand the stability and circulate Test the result
enunciation, various functions of this system are already all request of this design.
Keywords: trick lock; delay input; unencryptable
基于单片机的电子密码锁设计
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目录
摘要................................................................1
Abstract............................................................1
目录................................................................2
第 1 章 单片机应用课程设计的目的和意义...............................3
第 2 章 单片机的基本原理............................................4
第 3 章 系统的硬件电路设计...........................................8
3.1 系统的整体设计框架 .........................................8
3.2 单元电路的设计...............................................8
3.2.1 矩阵键盘...............................................8
3.2.2 液晶显示屏.............................................9
3.3 整体电路....................................................10
第 4 章 系统的软件设计..............................................11
4.1 系统软件设计思路............................................11
4.2 系统软件设计流程图..........................................11
4.3 软件中的功能函数 ...........................................12
4.4 软件设计中状态标志位 .......................................13
4.5 软件调试 ...................................................13
第 5 章 结论和展望..................................................14
第 6 章 心得体会....................................................16
参考文献...........................................................19
附录...............................................................20
基于单片机的电子密码锁设计
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第 1 章 单片机应用课程设计的目的和意义
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
锁极不方便,安全性也得不到保证。
[1]
基于单片机的密码锁在许多行业有着广泛
的应用,而文档加密是其中最基本,也是最具有代表性的一个例子。通过本次课
程设计可以灵活运用单片机的基础知识,依据课程设计内容,能够完成从硬件电
路图设计,到软件编程及系统调试实现系统功能,完成课程设计,加深对单片机
基础知识的理解,并灵活运用,将各门知识综合应用。
本次课程设计还可以通过上网查询器件资料,培养对新知识新技术的独立的
学习能力和应用能力。
在这次课程设计中,我们运用到了很多一切所学的知识和一些很有用的软件
和工具,如 Altium Designer 制图、Keil 软件、STC-ISP 等。
通过完成一个文档加密系统设计,从硬件设计到软件设计,增强分析问题、
解决问题的能力,为日后的毕业设计及科研工作奠定良好的基础。
基于单片机的电子密码锁设计
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第 2 章 单片机的基本原理
AT89C51 是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh
Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能 CMOS8 位微
处理器,俗称单片机。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造,与
工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存
储器组合在单个芯片中,ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器,为很多嵌入式
控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
1.主要特性:
·与 MCS-51 兼容
·4K 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
2.管脚说明:
VCC:供电电压。
GND:接地。
P0 口:P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口,每脚可吸收 8TTL 门电流。
当 P1 口的管脚第一次写 1 时,被定义为高阻输入。P0 能够用于外部程序数据存
储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在 FIASH 编程时,P0 口作为原码输
入口,当 FIASH 进行校验时,P0 输出原码,此时 P0 外部必须被拉高。
基于单片机的电子密码锁设计
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P1 口:P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口,P1 口缓冲器能接
收输出 4TTL 门电流。P1 口管脚写入 1 后,被内部上拉为高,可用作输入,P1 口
被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在 FLASH 编程
和校验时,P1 口作为第八位地址接收。
P2 口:P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口,P2 口缓冲器可接收,
输出 4 个 TTL 门电流,当 P2 口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作
为输入。并因此作为输入时,P2 口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于
内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行
存取时,P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,
当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3 口:P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口,可接收输出 4 个 TTL
门电流。当 P3 口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输
入,由于外部下拉为低电平,P3 口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。
P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口,如下表所示:
口管脚 备选功能
P3.0 RXD(串行输入口)
P3.1 TXD(串行输出口)
P3.2 /INT0(外部中断 0)
P3.3 /INT1(外部中断 1)
P3.4 T0(记时器 0 外部输入)
P3.5 T1(记时器 1 外部输入)
P3.6 /WR(外部数据存储器写选通)
P3.7 /RD(外部数据存储器读选通)
P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持 RST 脚两个机器周期的高电
平时间。
ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的
地位字节。在 FLASH 编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE 端以不
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