基于单片机的电子密码锁的设计【字数：7994】
摘 要本课题以“基于单片机的电子密码锁的设计”作为研究课题，旨在电子密码锁系统的平均性能水平方面进行大幅度的提升，经过了STC89C51单片机微处理器芯片的嵌入以及数个高性能模块电路的搭建，并且通过C语言程序代码的控制，实现了具有密码输入、密码判断、密码保存、错误报警以及红外遥控等功能。在硬件系统的设计方面，将整个电子密码锁系统划分成了STC89C51单片机最小系统电路部分以及显示屏驱动子程序、报警子程序、锁阀控制子程序、EEPROM驱动子程序和遥控指令接收子程序等部分，而在软件部分则通过主程序以及各个子程序的构建，并且将各个程序流程进行优化和提升，使得软件系统和硬件系统的合理搭配，使得本课题设计的这款电子密码锁系统表现出了优秀的工作效果。经过了多个角度并且反复的测试，这款系统无论在正常环境还是恶劣工作环境都能够长时间的稳定运行。
目录
一、 引言 1
（一） 电子密码锁的发展背景 1
（二） 电子密码锁的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 电子密码锁的方案设计 3
（二） STC89C51单片机简介 3
（三） AT24C02存储芯片简介 4
（四） 红外遥控器接收头简介 4
（五） LCD1602液晶屏幕简介 5
三、 系统硬件设计 7
（一） 最小系统电路设计 7
（二） 错误报警电路电路设计 7
（三） 继电器驱动电路设计 8
（四） 密码存储电路设计 8
（五） 红外遥控接收电路设计 9
（六） 键盘驱动电路设计 9
（七） 液晶屏显示电路设计 10
四、 系统软件设计 11
（一） 电子密码锁的主程序流程设计 11
（二） 错误报警电路子程序设计 12
（三） 锁阀控制子程序流程设计 12
（四） 接收头驱动子程序设计 13
（五） 液晶驱动子程序流程设计 14
五、 实物制作与安装 15
总结 17
参考文献 18 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
致 谢 19
附录一 原理图 20
附录二 PCB图 21
附录三 元件列表 22
附录四 程序 23
引言
电子密码锁的发展背景
本课题为这款电子密码锁系统的主控核心选用的是目前市面上性价比较高的STC89C51单片机芯片，电子密码锁系统在发展到今天这个阶段，主要的特征就是已经实现了整体数字化，无论是对外部的信号采集还是内部的数据运算，以及液晶显示或者触摸操控等功能，都需要通过高性能的全数字式的微处理器芯片来控制，这种主控芯片有单片机、FPGA或者DSP等类型，本课题采用的则是STC89C51型号的单片机芯片。
本课题将对基于STC89C51单片机型微处理器而实现的电子密码锁系统做研究，涉及到这种系统的起源以及发展过程，通过对电子密码锁系统发展过程资料的调查，对其表现出的大多数问题进行综合探讨，并选取出一些高性价比产品中所表现出的优秀设计之处进行重点研究，争取能够将其植入到本课题设计的这款电子密码锁控制系统中。在上世纪八十年代前后低性能的单片机等微处理器芯片被研发出来，伴随着微处理器芯片一同出现的是最新版本的C语言编程语言，单片机系统研发人员将这种最初适用于unix系统开发的高级语言，率先引入到了单片机系统开发领域，将C语言能够直接操作底层硬件的属性加以使用，由于可以直接操作单片机芯片中的各种类型的寄存器，因此就能够使得单片机按照C语言程序代码的控制而实现工作，这样设计人员就能够将设计灵感通过C语言程序代码进行转换，从而实现单片机控制系统的各种智能功能。
现如今通过单片机芯片控制实现的电子密码锁系统之所以能够进行普及，是因为这种系统具有独特的自身魅力，首先电子密码锁控制系统实现的所有智能功能几乎都是在一片外形体积非常小的硅片芯片中进行控制实现的，这种高集成度的芯片不但工作稳定，还能够将电子密码锁系统所要实现的智能功能实现高效的转换，程序设计员通过各种类型的语句代码即可将功能进行底层转换；另一方面要说到具有智能采集功能的传感器技术对单片机控制系统的贡献，通过各种各样的传感器的植入，使得单片机控制系统能够对系统外部的各种类型的信号进行高速采集并将采集信号以最大兼容方式送入单片机芯片中进行使用，这样就能够保证单片机系统的功能更加丰富。
电子密码锁的国内外发展现状
随着32位微处理器研发技术和应用技术的不断成熟，越来越多的研发设计师已经掌握了对这种高性能CPU内部寄存器的控制方法，而将这种高端CPU嵌入到电子密码锁系统中是一项提升该系统性能较为行之有效的方法，所以目前市面上越来越多的电子密码锁产品开始采用处理速度更高的微处理器来实现控制。目前电子密码锁系统的国内外的发展水平具有一定的差距，市面上较大比例的高性能产品的核心研发技术掌握在欧美国家的一些企业手中，由于国内要进口这种电子密码锁系统的产品需要较高的成本，所以售价较高，而国内为了赶超这些高性能产品的研发技术，较多企业投入了较多的资金来大力开发电子密码锁系统的高端性能。
本文主要研究内容
本课题的主要内容是在提出基于STC89C51单片机的电子密码锁系统课题后，对课题最终能够实现的功能指标进行了反复推敲，力图能够在现有知识水平的前提下将这款电子密码锁系统的性能达到最大化，结合目前市面上大多数电子密码锁系统所能实现的功能指标，本课题将要实现如下预期功能指标：
1、通过与STC89C51单片机之间的并行接口实现待显示数据交互，将字符显示在屏幕上；
2、通过简单有效的错误报警电路电路的配置，结合C语言程序实现报警功能；
3、设计继电器驱动子电路，通过MOSFET管的植入使得STC89C51单片机普通GPIO管脚的微弱功率足够使得继电器内部线圈实现闭合；
4、设计AT24C02型EEPROM芯片的驱动电路，通过STC89C51单片机的IIC总线接口对该存储芯片进行驱动，实现重要数据的读写；
目录
一、 引言 1
（一） 电子密码锁的发展背景 1
（二） 电子密码锁的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 电子密码锁的方案设计 3
（二） STC89C51单片机简介 3
（三） AT24C02存储芯片简介 4
（四） 红外遥控器接收头简介 4
（五） LCD1602液晶屏幕简介 5
三、 系统硬件设计 7
（一） 最小系统电路设计 7
（二） 错误报警电路电路设计 7
（三） 继电器驱动电路设计 8
（四） 密码存储电路设计 8
（五） 红外遥控接收电路设计 9
（六） 键盘驱动电路设计 9
（七） 液晶屏显示电路设计 10
四、 系统软件设计 11
（一） 电子密码锁的主程序流程设计 11
（二） 错误报警电路子程序设计 12
（三） 锁阀控制子程序流程设计 12
（四） 接收头驱动子程序设计 13
（五） 液晶驱动子程序流程设计 14
五、 实物制作与安装 15
总结 17
参考文献 18 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
致 谢 19
附录一 原理图 20
附录二 PCB图 21
附录三 元件列表 22
附录四 程序 23
引言
电子密码锁的发展背景
本课题为这款电子密码锁系统的主控核心选用的是目前市面上性价比较高的STC89C51单片机芯片，电子密码锁系统在发展到今天这个阶段，主要的特征就是已经实现了整体数字化，无论是对外部的信号采集还是内部的数据运算，以及液晶显示或者触摸操控等功能，都需要通过高性能的全数字式的微处理器芯片来控制，这种主控芯片有单片机、FPGA或者DSP等类型，本课题采用的则是STC89C51型号的单片机芯片。
本课题将对基于STC89C51单片机型微处理器而实现的电子密码锁系统做研究，涉及到这种系统的起源以及发展过程，通过对电子密码锁系统发展过程资料的调查，对其表现出的大多数问题进行综合探讨，并选取出一些高性价比产品中所表现出的优秀设计之处进行重点研究，争取能够将其植入到本课题设计的这款电子密码锁控制系统中。在上世纪八十年代前后低性能的单片机等微处理器芯片被研发出来，伴随着微处理器芯片一同出现的是最新版本的C语言编程语言，单片机系统研发人员将这种最初适用于unix系统开发的高级语言，率先引入到了单片机系统开发领域，将C语言能够直接操作底层硬件的属性加以使用，由于可以直接操作单片机芯片中的各种类型的寄存器，因此就能够使得单片机按照C语言程序代码的控制而实现工作，这样设计人员就能够将设计灵感通过C语言程序代码进行转换，从而实现单片机控制系统的各种智能功能。
现如今通过单片机芯片控制实现的电子密码锁系统之所以能够进行普及，是因为这种系统具有独特的自身魅力，首先电子密码锁控制系统实现的所有智能功能几乎都是在一片外形体积非常小的硅片芯片中进行控制实现的，这种高集成度的芯片不但工作稳定，还能够将电子密码锁系统所要实现的智能功能实现高效的转换，程序设计员通过各种类型的语句代码即可将功能进行底层转换；另一方面要说到具有智能采集功能的传感器技术对单片机控制系统的贡献，通过各种各样的传感器的植入，使得单片机控制系统能够对系统外部的各种类型的信号进行高速采集并将采集信号以最大兼容方式送入单片机芯片中进行使用，这样就能够保证单片机系统的功能更加丰富。
电子密码锁的国内外发展现状
随着32位微处理器研发技术和应用技术的不断成熟，越来越多的研发设计师已经掌握了对这种高性能CPU内部寄存器的控制方法，而将这种高端CPU嵌入到电子密码锁系统中是一项提升该系统性能较为行之有效的方法，所以目前市面上越来越多的电子密码锁产品开始采用处理速度更高的微处理器来实现控制。目前电子密码锁系统的国内外的发展水平具有一定的差距，市面上较大比例的高性能产品的核心研发技术掌握在欧美国家的一些企业手中，由于国内要进口这种电子密码锁系统的产品需要较高的成本，所以售价较高，而国内为了赶超这些高性能产品的研发技术，较多企业投入了较多的资金来大力开发电子密码锁系统的高端性能。
本文主要研究内容
本课题的主要内容是在提出基于STC89C51单片机的电子密码锁系统课题后，对课题最终能够实现的功能指标进行了反复推敲，力图能够在现有知识水平的前提下将这款电子密码锁系统的性能达到最大化，结合目前市面上大多数电子密码锁系统所能实现的功能指标，本课题将要实现如下预期功能指标：
1、通过与STC89C51单片机之间的并行接口实现待显示数据交互，将字符显示在屏幕上；
2、通过简单有效的错误报警电路电路的配置，结合C语言程序实现报警功能；
3、设计继电器驱动子电路，通过MOSFET管的植入使得STC89C51单片机普通GPIO管脚的微弱功率足够使得继电器内部线圈实现闭合；
4、设计AT24C02型EEPROM芯片的驱动电路，通过STC89C51单片机的IIC总线接口对该存储芯片进行驱动，实现重要数据的读写；
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