第一篇：电子密码锁毕业论文（共）
毕业设计（论文）
论文题目：电子密码锁设计与制作
系
别： 电子工程系
专
业： 通信技术
班
级：
学
号：
学生姓名：
指导教师：
电子密码锁的设计与制作
摘要：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。随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。电子密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。
论文首先简要介绍了本课题的背景和主要工作，在接着讲单片机电子密码锁中涉及到的理论知识，和一些主要器件做了简要的阐述和说明。前面两部分主要是用理论知识来支撑本课题的设计，第三部分则是对本课题的方案进行论证，和共组成部分的比较和选用，同时也包括了系统的调试和产品的加工包装。
本次做的电子密码锁是以单片机STC89C52为核心，结合矩阵键盘、LCD显示和报警系统组成。系统能完成开锁、密码错误超次锁定、修改用户密码基本的密码锁的功能。达到制作简易密码的目的。
关键词:
单片机
STC89C52
LCD
显示
自动报警
目录
第一章 概 述...................................................1
1.1背 景...................................................1
1.1.1简介..............................................11.1.2发展趋势..........................................1 1.2 主要工作...............................................2 第二章 电子密码锁理论...........................................3
2.1 原理图..................................................3 2.2 键盘原理................................................3 2.3 主要元器件..............................................4
2.3.1 主控芯片STC89C52.................................42.3.2 AT24C02芯片简介.................................52.3.3 LCD液晶显示器...................................6 2.4 单片机最小系统..........................................6
2.4.1复位电路..........................................7
2.4.2晶振电路..........................................7
第三章 电子密码锁设计与调试....................................8
3.1 系统总体方案设计........................................8 3.2 单片机的选择和论证......................................9 3.3 显示器选择和论证........................................9 3.4 键盘方案的选择和论证...................................10 3.5 硬件设计...............................................10 3.5.1 按键电路.........................................10 3.5.2 报警电路.........................................11 3.5.3开锁电路.........................................11 3.5.4 密码存储电路.....................................12 3.5.5 电路图的绘制.....................................12 3.6软件设计................................................14 3.6.1主程序设计流程图.................................14 3.6.2 键功能程序流程图.................................14 3.6.3开锁程序流程图...................................15 3.7系统调试................................................16 3.7.1 硬件调试.........................................16 3.7.2 软件调试.........................................16 3.7.3 仿真调试.........................................17 3.8 产品封装...............................................19 第四章 结论...................................................21 4.1 总结...................................................21 4.2 展望...................................................21
参考文献.......................................................23 致谢...........................................................24
概述
第一章 概述
1.1背景
1.1.1简介
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[8]。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[10]。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[11]。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,并且键盘锁死短时间不能输入。
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。
1.1.2发展趋势
在日常生活和工作中，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。目前门锁主要用弹子锁，其钥匙容易丢失；保险箱主要用机械密码锁，其结构较为复杂，制造精度要求高，成本高，且易出现故障，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[10]。针对这些锁具给人们带来的不便若使用机械式钥匙开锁，为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生[10]。它的出现为人们的生活带来了很大的方便，有很广阔的市场前景。由于电子器件所限，以前开发的电子密码锁，其种类不多，保密性差，最基本的就是只依靠最简单的模拟电子开关来实现的，制作简单但很不安全，在后为多是基于EDA来实现的，其电路结构复杂，电子元件繁多，也有使用早先的20引脚的2051系列单片机来实现的，但密码简单，易破解[9]。随着电子元件的进一步发展，电子密码锁也出现了很多的种类，功能日益强大，使用更加方便，安全保密性更强，由以前的单密码输入发展到现在的，密码加感应元件，实现了真真的电子加密，用户只有密码或电子钥匙中的一样，是打不开锁的，随着电子元件的发展及人们对保密性需求的提高出现了越来越多的电子密码锁。
出于安全、方便等方面的需要许多电子密码锁已相继问世。但这类产品的特点是针对特定有效卡、指纹或声音有效，且不能实现远程控制，只能适用于保密
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要求高且供个人使用的箱、柜、房间等[8]。由于数字、字符、图形图像、人体生物特征和时间等要素均可成为钥匙的电子信息，组合使用这些信息能够使电子防盗锁获得高度的保密性，如防范森严的金库，需要使用复合信息密码的电子防盗锁，这样对盗贼而言是“道高一尺，魔高一丈”[10]。组合使用信息也能够使电子防盗锁获得无穷扩展的可能，使产品多样化，对用户而言是“千挑百选，自得其所”。可以看出组合使用电子信息是电子密码锁以后发展的趋势。
1.2 主要工作
随着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[8]。而且指纹识识别器若在公共场所使用存在容易机械损坏，IC卡还存在容易丢失、损坏等特点。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[9]。鉴于目前的技术水平与市场的接收程度，电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。
该设计是基于52单片机的电子密码锁设计，是一种机电一体化设计的实例，其要求当外部键盘输入的密码和存储器中所存的密码相同时实现自动开锁功能，而当输入三次错误时则实现报警功能，具有防止被人试探而破解密码的功能，即完善了市场上机械锁的不便又减少因多输入而被破解的缺陷。
系统设有六位原始密码，使用期间，用户还可以自行更改密码的功能。当键盘输入密码时，按下确定按钮，电路则将输入密码和原始密码进行比较，若果相同则实现开锁，错误则自动刷新，实现重新输入功能。密码输入错误显示器会出现错误提示，同时输入错误3次时会锁定键盘并报警。
本课题的实现，需要使用到以下关键技术： 1）基于52单片机简单设计及外围扩展电路 2）键盘输入及单片机间的数据传输 3）LCD显示技术、单片机间的数据传输 设计思路：
以52单片机为核心，利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口，及其控制的准确性，不但能实现基本的密码锁功能，还能添加掉电存储。
密码锁电路包含：键盘输入、时钟电路、密码储存电路、复位电路、LCD显示电路、开锁电路、报警电路。
电子密码锁理论
第二章 电子密码锁理论
2.1 原理图
电子密码锁原理图如下：
图2-1
2.2 键盘原理
矩阵键盘又称为行列式键盘，它是用4条I/O线作为行线，4条I/O线作为列线组成的键盘。在行线和列线的每一个交叉点上，设置一个按键。这样键盘中按键的个数是4×4个。这种行列式键盘结构能够有效地提高单片机系统中I/O口的利用率。（如图2-2）
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图2-2
2.3 主要元器件
2.3.1 主控芯片STC89C52
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。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
STC89C52引脚图 XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端
电子密码锁理论
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。
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。PO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
2.3.2 AT24C02芯片简介
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5668件的功耗。AT24C02有一个16字节页写缓冲器。该器件通过IIC总线接口进行操作，有一个专门的写保护功能。
AT24C02管脚图
CL 串行时钟: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。
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2.3.3 LCD液晶显示器
液晶显示模块已作为很多电子产品的通过器件，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，其样品（图2-3-3）及管脚功能如下：
图2-3-3 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。
2.4 单片机最小系统
单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.对52列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路。如下图：
电子密码锁理论
图2-4 2.4.1复位电路
比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。
2.4.2晶振电路
单片机系统里都有晶振，在单片机系统里晶振作用非常大，全程叫晶体振荡器，他结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率，单片机晶振提供的时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快，单片接的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。单片机晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。
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第三章
电子密码锁设计与调试
3.1 系统总体方案设计
方案一：采用数字电路控制。其原理方框图如图3－1所示。
图3－1 数字密码锁电路方案
采用数字密码锁电路的好处就是设计简单。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，共设了9个用户输入键，其中只有4个是有效的密码按键，其它的都是干扰按键，若按下干扰键，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入；如果用户输入密码的时间超过40秒（一般情况下，用户不会超过40秒，若用户觉得不便，还可以修改）电路将报警80秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘5分钟，防止他人的非法操作。
电路由两大部分组成：密码锁电路和备用电源(UPS)，其中设置UPS电源是为了防止因为停电造成的密码锁电路失效，使用户免遭麻烦。
密码锁电路包含：键盘输入、密码修改、开锁电路、执行电路、报警电路、键盘输入次数锁定电路。
方案二：采用一种是用以STC89C52为核心的单片机控制方案。利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口，及其控制的准确性，不但能实现基本的密码锁功能，还能添加调电存储、声光提示甚至添加遥控控制功能。
电子密码锁设计与调试
图3-2 系统原理框图
通过比较以上两种方案，单片机方案有较大的活动空间，不但能实现所要求的功能而且能在很大的程度上扩展功能，而且还可以方便的对系统进行升级，所以我们采用方案二。
3.2 单片机的选择和论证
方案一：采用由AT89C51芯片为核心硬件，该芯片具有低工作电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4K bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL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（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。
方案二:采用单片机STC89C52,片内ROM全都采用Flash ROM；能以5V的超低压工作；同时也与MCS-51系列单片机完全兼容。该芯片内部存储器为8KB ROM 存储空间，同样具有89C51的功能，且具有在线编程可擦除技术，当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，不需要对芯片多次拔插，所以不会对芯片造成损坏。
由于在制作中考虑到两种型号的芯片烧写软件不一样,我们平时教学用到的烧写软件适用于STC89C52,且内存较大,烧写时不用多次的插拔。所以选择方案二以STC89C52作为主控制系统.3.3 显示器选择和论证
方案一：采用LCD液晶显示器。LCD有明显的优点：微功耗、尺寸小，超薄轻巧、显示信息量大、字迹清晰、显示稳定美观。LCD是以点阵模式显示的，在
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中文显示上很方便，但在各种符号的显示上因为需要利用控制芯片创建字符库，工作量大，占用资源较多。其成本也较高。
方案二：采用传统的数码管显示。数码管具有低压低耗能、寿命长、对外界环境要求低等特点，而且其精度比较高。采用BCD编码方式显示数字，显示功能没有LCD液晶显示器丰富。
由于显示的内容要求丰富的数据资源所以本设计采用方案一。
3.4 键盘方案的选择和论证
方案一：采用独立式按键，直接在I/O口线上接上按键开关。设计时考虑精简和优化电路、程序和I/O口资源数，但是需占用较多的I/O口。
方案二：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。若用该方案可提供更多的I/O资源，但操作起来稍微有点复杂。
方案三：采用矩阵式按键。它由行线和列线组成，也称行列式键盘，按键位于行列的交叉点上。该方案的优点是使用灵活可编程，占用I/0口资源比较少。若用该方案，可为其它功能提供更多的I/0资源。
由于本设计所用到的按键数量较多，从资源、电路的复杂性和程序角度，我们考虑选择方案三比较恰当。
3.5 硬件设计
3.5.1 按键电路
由于本设计所用到的按键数量较多所以采用的是矩阵式按键键盘，它由行线和列线组成，也称行列式键盘，按键位于行列的交叉点上。本设计中使用的这个4*4键盘不但能完成密码的输入还能作特别功能键使用，比如清除，修改密码等。键盘的每个按键功能在程序设计中设置。（如下图）
图2-5-1 矩阵按键
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3.5.2 报警电路
报警部分由蜂鸣器及外围电路组成，加电后不发声，当有键按下时，响一声，密码正确时响两声。若是密码输错时当密码输入错误时，单片机的P2.1引脚为低电平，三极管T3导通蜂鸣器发出噪鸣声长响报警。
图3-5-2 报警电路原理图
3.5.3开锁电路
电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要当密码正确时，三极管导通此线圈两端有电压通过时，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。
图3-5-3 开锁电路图
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3.5.4 密码存储电路
本设计采用AT2402芯片来配合单片机存贮掉电前需要保存的数据，防止掉电密码的丢失。连接电路图（图3-5-4）
图3-5-4
图中1、2、3脚是三条地址线，用于确定芯片的硬件地址，在STC89C52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。
3.5.5 电路图的绘制
1、PCB板的封装
PCB板的制作，在画好原理图后要给每个元件都要画封装，有些元件的封装软件protel DXP就有自带的封装，只要给它加载进去就可以了，但一些自己画的元件就有可能找不到合适的封装，这就要自己去画一个封装。封装是根据实物的大小来画的，否则刻出来的电路板可能会跟实际的有出入造成大小不一的局面。
2、PCB图设计
在确定元件的封装之后，就可以把原理图生成PCB图。刚刚生成的图要先设置规则。在本次设计中主要设置了线宽（全局设为0.8mm,电源和地线设为1mm），线间的最小距离（设为0.4mm）,还有设置连接方式为Direct Connect等。规则全设好之后，就可以开始布板了。
电路图的绘制我们也是分模块画的，下图为矩阵键盘和单片机最小系统的PCB图。
电子密码锁设计与调试
矩阵键盘设计图
单片机最小系统设计图
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3.6软件设计
3.6.1主程序设计流程图
电子密码锁工作的主要过程是LCD显示屏提示开始输入密码，通过键盘输入密码，按下确认键后判断密码的正确性，作出开锁或报警处理。修改密码时，先输入正确密码后在输一遍，符合后才能进入到密码该修界面。如图3-6
图3-6-1 3.6.2 键功能程序流程图
键盘对应名称定义： 2 3 A 4 5 6 B 7 8 9 C * 0 # D 其中，【0—9】为数字键，用于输入相应的密码，【*】号键为取消当前操作
【#】号键为确认
【D】键为修改密码
其它键无功能及定义
电子密码锁的设计与调试
图3-6-2 键功能程序流程图
3.6.3开锁程序流程图
程序设计思路：产品上点之后进行初始化,接着显示“password：”在输入六位密码并确认时候系统与设定的密码进行对比，若正确则显示器上显示“open”指示灯亮2秒开锁成功。若是密码错误显示“error”，报警灯闪烁2次。其流程图(如图3-6-3)
图3-6-3开锁程序流程图
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3.7系统调试
3.7.1 硬件调试
1、首先要先从外观上检查电路板焊点是否光滑，并且对照电路的原理图，看看是否有错焊，漏焊，虚焊和连焊等硬件问题，元器件的 型号、标称值是否弄错。看在焊接走线时，是否把一些比较长的短路线对错位置，电源和地是否有短路的现象。
2、用数字万用表检查电路，检查电路是否都有通路，是否出现短路，开路等现象，元器件的极性是否有焊反的。通过IC座连接的芯片是否插入，各个管脚是否接触良好，芯片在插入IC座时是否有插反等现象。用万用表检测室当测得值与正常值相差较大时经过分析可找到故障。
3、将电路板通电，观察电路是否出现异常，若出现异常（元器件冒烟或芯片发烫等）应及时切断电源，根据现象检查电路。
3.7.2 软件调试
首先打开keil C51主程序，新建工程，新建文本框此时保存时后缀要是“.c”否则后面添加文件的时候无法识别，在添加完文件后就可以开始编写程序，程序的头文件也是有一定格式的。例如：#include
图
3-7-2
调试图
电子密码锁设计与调试
3.7.3 仿真调试
在proteus上绘制好电路图，讲keil生成的HEX文件导入到STC89C52里面点击开始按钮进行密码初始化。
图3-7-3
输入密码调试：此时密码输入正确，显示器显示“open”。如下图所示
图3-7-4 修改密码调试：在开锁状态下，再次输入正确的密码并按下【#】（确认）键，福建信息职业技术学院毕业实习（论文）
此时显示器显示“SetNeWordEnable”。输入新的六位密码并按【D】（重设）键，并显示“Input again”再重复输入一次新密码并按【D】，修改成功后显示器显示“ResetpasswordOK”，密码修改完成。修改过程如下：
图3-7-5
图3-7-6
电子密码锁设计与调试
图3-7-7 通过proteus软件的操作可以确定程序的可用性，产品功能上也都能得到实现。
3.8 产品封装
由于电子产品存在一些弱点，一是怕碰撞、挤压，会使码电子产品的外部受损，影响美观，并且产品内部构造复杂，零部件生产精密，不能承受外力的冲击、磕碰，严重时会造成致命伤害。二是怕潮湿，数码电子产品受潮后，大量水气侵入电路板形成水渍，造成短路，或使金属接口氧化。三是怕灰尘、油脂，灰尘的进入也会妨碍电路板接点间的电流传导，污染内部线路，影响内部零件，造成损害。四是怕静电，过大的静电会击伤数码电子产品内的一些电子元件，造成零部件短路，最终直接损害整个机器。五是怕热、高温，过热的高温环境，不但会使数码电子产品的外观受损，也会使内部的一些零件性能不稳，直接影响产品的功能使用。这些问题在设计时都是要特别的考虑和注意。应当以有效地保护产品为首要功能，要结构牢固，具有较好的耐冲击和抗压性能，不容易被外力环境损坏；其次应考虑使用，携带、陈列、装运等的方便性；还要尽量考虑能重复利用，能显示内装物等一些功能。
因为考虑的产品的封装所以我们一开始就决定把各个模块分开制作最后再将其组合起来，分开制作不但减少了出错率还大大提高了组装时的灵活性。并且在整体上也增加了产品的美感。组装的底板采用废旧的电路板外包装则是用薄铝板，因为铝板具有良好的可塑性，在弯曲时也有一定的韧性。从总体的结构上考
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虑铝板在固定的时候也比较的理想，最后用螺丝固定底板和个模块用热熔胶来固定铝板和底板的连接。产品封装图如下：
产品组图
结论
第四章
结论
4.1 总结
本次课题通过系统地对电子密码锁制作与单片机开发过程的学习与实践,讨论并设计了一种比较适用于日常生活的密码锁,并在计算机proteus软件上进行仿真验证,通过近一步的参数优化,得到了符合预设性能指标要求的结果。跟传统的实物制作测试方式相比，极大的缩短了工程上从设计到实现所需的时间和成本。
根据软件仿真验证结果，论文中设计的电子密码锁性能指标的仿真验证结果为：输入电压为5V，同时可实现开始的密码初始化，密码输入正确开锁时液晶屏显示“open”，当密码错误时显示“error”，若是密码连续错误3次时，键盘锁定不能输入，同时支持密码修改。已基本满足本课题预期设计要求，以及可通过进一步的优化设计而适用于生活需求中，为以后取代传统的锁具提供了基础。
在本次设计中其实还存在着一些改进的地方。比如：1602液晶显示屏（没有中文字库，不支持中文显示）要是再增加功能的话我们可采用12864型号的显示屏，12864显示屏可支持中文显示，用在日常生活中可起到提示作用方便我们的操作。同时在键盘设计上也有改进的地方，在键盘上也还有“A、B、C”三个按键没有定义，并且由于键盘使用寿命不是很长，经过反复的操作容易造成键盘失灵无法输入等问题。
在实际应用中，电子密码锁还可以设置语音模式切换功能、控制系统强制复位功能、非法闯入报警功能（即入侵感应功能，在门上锁的状态下，有人破锁而入时，会发出强力的报警音）、数字密码控制功能、反锁功能、语音音量调节功能、系统故障自动巡检功能、火灾报警功能、开门记录、双重锁定功能联机管理、弱电提醒当电量不足时，在启动开门时，会有美妙的音乐提示、USB数据接口功能等。这些都是本课题所需要改进的，也是本课题后续的研究方向。
4.2 展望
密码锁主要是针对门禁系统的一种设计，主要目标是实现门禁的识别和对个人财产的保护，在现实生活中，我们见过很多类型的密码锁。我们所做的密码锁过于简单，简单来说我们所做的密码锁应该是一个模板而已，只能简单显示和识别。现在常用的有刷卡密码锁、指纹密码锁和遥控密码锁等。在作品中加入存储器，将正确密码存入存储器中，防止断电时对密码锁实现功能的影响。密码输入部分可以采用指纹识别，首先在建档时，需要给用户设置一个私人的ID号码。然后，门禁管理系统再采集个人的指纹特征进行建档。当用户有访问需要，操作者轻轻一压手指或者是输入ID号加指纹或者是ID号加密码。门禁管理系统会采集您的指纹信息，与储存的信息相比较，处理的结果通过电源控制箱后传送给门锁，实现开门。通过之后，门禁机会输出继电器信号或高低电频信号到电源控制箱，通过继电器转换之后，输出锁控信号给门锁设备，实现对门的控制。遥控密
福建信息职业技术学院毕业实习（论文）
码锁是经过译码器和解码器加上集成电路单片机组合，容易控制简单方便。
目前，电子密码锁的大量应用与快速发展已在锁具领域逐步显现其具有的优势和对以后变革性影响，随着社会进步的需求电子密码锁也不断更新和进步，更小型、多用途、高性能的发展趋势。
参考文献
参考文献
[1] 李朝青.单片机原理及接口技术(简明修订版)［M］.北京:北京航空航天大学出版社，1998.[2] 李全利.单片机原理及接口技术［M］.高等教育出版社，2003.[3] 杨将新，李华军，刘到骏等.单片机程序设计及应用（从基础到实践）[J]．电子工业出版社，2006.[4] 黄智伟.全国大学生电子设计竞赛训练教程［M］.北京：电子工业出版社, 2005.[5] 周润景,张丽娜编著.基于PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真[M].北京航空航天大学出版社, 2006 [6] 吴汉森.电子设备结构与工艺[M].北京：北京理工大学出版社，1999.[7] 陈开文.基于AT89C51的安全密码锁应用设计[J].科技资讯.2006(09)[8] 郭海英.基于单片机的电子安全密码锁的设计[J].现代电子技术.2005(13)[9] 邬伟奇.STC89系列高性能单片机及其应用[J].微计算机信息.2004(07)[10] 周鑫,何建新,刘琥.基于单片机的电子密码锁控制电路设计[J].成都信息工程学院学报.2009(04)[11] 李建波.基于STC89C52单片机的电子密码锁[J].现代电子技术.2008(23)[12] 郑春来,韩团军,李鑫.编译软件Keil在单片机课程中的应用[J].高教论坛.2009(12)[13] 许超,吴新杰,张丹.基于Proteus和Keil的单片机课程[J].辽宁：辽宁大学学报(自然科学版), 2011.福建信息职业技术学院毕业实习（论文）
致谢
本论文虽然凝聚着自己的汗水，但却不是个人智慧的产品，如果没有老师和同学的帮助和支持，那么我在大学的学习成长肯定会大打折扣。当我打完毕业论文的最后一个字符，涌上心头的不是长途跋涉后抵达终点的欣喜，而是源自心底的诚挚谢意。我首先要感谢我的导师王老师，对我的构思以及论文的内容不厌其烦的进行多次指导和悉心指点，王洪老师多次询问进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。王洪老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人，给以终生受益无穷之道。对王老师的感激之情是无法用言语表达的，使我在完成论文的同时也深受启发和教育。
第二篇：电子密码锁电路设计毕业论文任务书
毕业设计（论文）任务书
课题名称 电子密码锁电路设计
课题性质
工程应用
专业
应用电子技术
班 级
学生姓名
学 号
指导教师
马玉清
教研室主任
姚庆峰
系部主任
王勇
发放日期
2012年06月25日 课题条件：
随着电子工业的发展，数字电子技术已经深入到了人们生活的各个层面，各种各样的电子产品也正在日新月异地向着高精尖技术发展。在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁代替传统的机械式密码锁，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，使密码锁无论在技术上还是在性能上都大大提高一步，得到了广大用户的青睐。
毕业论文（设计）主要内容：
1.具有密码输入功能，设定密码为4位（或8位）二进制代码（代码自设定），设置退格键，以便删除输入错误的密码。
2.密码输入完毕以确认键开锁。当开锁密码与存储密码一致时，锁被打开。当开锁密码与存储密码不一致时，可重复进行，若连续三次未将锁打开，电路则报警并实现自锁。（报警动作为响m分钟，停n秒）
3.广泛调研，提出几种可行的方案和单元电路的初步实现；多方论证，确定设计方案；按功能模块的划分选择元器件和中小规模集成电路，设计分电路，阐述基本原理；画出总体电路原理图，做简要说明。4.用EWB软件完成仿真；按规定格式完成毕业设计论文。
二、计划进度： 1.资料的收集撰写开题报告 7月18日至9月8日
2.方案设计 9月9日至9月15日
3.电路的设计指标分析与确定；后期的电路优化元器件的选择与参数确定9月16日至11月2日
4.毕业设计论文的修改、完善 11月3日至11月10日 5.毕业设计答辩11月15 日至11月20日 6.毕业设计工作总结11月20日至11月25日
三、主要参考文献：
1)康光华主编.电子技术基础.北京：高等教育出版社，1999.6 2)电子工程手册编委会等编.中外集成电路简明速查手册——TTL、CMOS.北京：电子工业出版社，1991 3)李士雄，丁康源主编.数字集成电子技术教程.北京：电子工业出版社，1995 4)沈尚贤主编.电子技术导论，上册.北京：高等教育出版社，1985 5)曹汉房，陈耀奎主编.数字技术教程.北京：电子工业出版社，1995 6)王卫兵，刘克刚，朱秋萍.用FPGA的电子密码锁.电子技术,2005，32（1）：26-28 7)谢嘉奎主编.电子线路.第三版.北京:高等教育出版社,1988 8)康华光.电子技术基础(模拟部分).第四版.北京:高等教育出版社,1999 9)徐以荣.电力电子技术基础.南京:东南大学出版社,1999 10)高文焕,陈润生编.电子线路基础.南京:东南大学出版社.1994
指导教师
马玉清
（系）教研室主任
****年**月**日
****年**月**日
第三篇：数字密码锁设计-毕业论文
电子密码锁
摘要 本文的电子密码锁利用数字逻辑电路，实现对门的电子控制，并且有各种附加电路保证电路能够安 工作，有极高的安全系数。
关键词 电子密码锁 电压比较器 555单稳态电路 计数器 JK触发器
UPS电源。引言
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的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的亲呢。
设计本课题时构思了两种方案：一种是用以AT89C2051为核心的单片机控制方案；另一种是用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路控制方案。考虑到单片机方案原理复杂，而且调试较为繁琐，所以本文采用后一种方案。总体方案设计
2.1设计思路
共设了9个用户输入键，其中只有4个是有效的密码按键，其它的都是干扰按键，若按下干扰键，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入；如果用户输入密码的时间超过40秒（一般情况下，用户不会超过40秒，若用户觉得不便，还可以修改）电路将报警80秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘5分钟，防止他人的非法操作。
2.2总体方框图 3 设计原理分析
电路由两大部分组成：密码锁电路和备用电源(UPS)，其中设置UPS电源是为了防止因为停电 造成的密码锁电路失效，使用户免遭麻烦。
密码锁电路包含：键盘输入、密码修改、密码检测、开锁电路、执行电路、报警电路、键盘输入次数锁定电路。
3.1 键盘输入、密码修改、密码检测、开锁及执行电路.其电路如下图1所示：
.1245.74ls221IC5A62IC6A374ls08锁定信号 E1D574LS1124SD74LS1124SD74LS1134SD74LS114420UVCCV3R213.3K消除报警信号C24500uT10T118JQJQJQJSD312R26531531531Q5C1376DISCLKCDIC1AQ6R25CLKCDIC2AQ6R24CLKCDIC3AQ6R2CLKKIC4AQ6THRTRIGGND555TC13QCVolt5R4电磁锁清零信号 RD3KKK1515151K X 4 VCC15CD22221MR201C12清零信号 RD2.2kR27S1S2S3S4T129018C2547u10R2020k来自报警电路的清零信号C21C14K10.01UK2C150.01UK3C160.01UK4C170.01UK5C180.01UK6C190.01UK7C200.01U0.01UK8k9S?..图1 键盘输入、密码修改、密码检测、开锁、执行电路
开关K1~K9是用户的输入密码的键盘，用户可以通过开关输入密码，开关两端的电容是为了提高开关速度，电路先自动将IC1~IC4清零，由报警电路送来的清零信号经C25送到T11基极，使T11导通，其集电极输出低电平，送往IC1~IC4，实现清零。
密码修改电路由双刀双掷开关S1~S4组成（如图2所示）, 它是利用开关切换的原理实现密码的修改。例如要设定密码为1458，可以拨动开关S1向左，S2向右，S3向左，S4向右，即可实现密码的修改，由于输入的密码要经过S1~S4的选择，也就实现了密码的校验。本电路有16组的密码可供修改。
图2 密码修改电路
由两块74LS112（双JK触发器，包含IC1~IC4）组成密码检测电路。由于IC1处于计数状态，当用户按下第一个正确的密码后，CLK端出现了一个负的下降沿，IC1计数，Q端输出为高电平，用户依次按下有效的密码，IC2~IC3也依次输出高电平，送入与门IC5，使其输出开锁的高电平信号送往IC13的2脚，执行电路动作，实现开锁。
执行电路是由一块555单稳态电路（IC13），以及由T10、T11组成的达林顿管构成。若IC13的2脚输入一高电平，则3脚输出高电平，使T10导通，T11导通，电磁阀开启，实现开门，同时T10集电极上接的D5（绿色发光二极管）发亮，表示开门，20秒后，555电路状态翻转，电磁阀停止工作，以节电。其中电磁阀并联的电容C24使为了提高电磁阀的力矩。3.2 报警电路
报警电路实现的功能是：当输入密码的时间超过40秒（一般情况下用户输入不会超过），电路报警80秒，防止他人恶意开锁。
电路包含两大部分，2分钟延时和40秒延时电路。其工作原理是当用户开始输入密码时，电路开始2分钟计时，超出40秒，电路开始80秒的报警。如图3所示
vccR33.3KD4D3C847UR16R15100Q3T73.3KT83.3K3.3KRVCC76DIS100T6Q3T57DISTHRIC10CVoltVCCTRIG90185R141MC7TRIGCVoltGNDGNDTP901862THRIC11RR112MR12蜂鸣器8484清零信号 RD报警次数进位 B12T***14C90.1uC60.01UC550U0.1u去密码检测电路清零信号接密码检测电路 消除报警信号
图3 报警电路
有人走近门时，触摸了TP端(TP端固定在键盘上，其灵敏度非常高，保证电路可靠的触发)，由于人体自身带的电，使IC10的2脚出现低电平，使IC10的状态发生翻转，其3脚输出高电平，T5导通(可以通过R12控制T1的基极电流)，其集电极接的黄色发光二极管D3发光，表示现在电子锁处于待命状态,T6截止，C4开始通过R14充电(充电时间是40秒,此时为用户输入密码的时间，即用户输入密码的时间不能超过40秒，否则电路就开始报警, 由于用户经常输入密码，而且知道密码，一般输入密码的时间不会超过40秒)，IC2开始进入延时40秒的状态。
开始报警:当用户输入的密码不正确或输入密码的时间超过40秒，IC11的2脚电位随着C4的充电而下降,当电位下降到1/3Vcc时(即40秒延时结束时候),3脚变成高电位(延时时是低电平),通过R15使(R15的作用是为了限制T7的导通电流防止电流过大烧毁三极管)T7导通,其集电极上面接的红色发光二极管D4发亮,表示当前处于报警状态,T8也随之而导通,使蜂鸣器发声,令贼人生怯,实现报警.停止报警:当达到了80秒的报警时间，IC10的6,7脚接的电容C5放电结束,IC10的3脚变成低电平,T5截止,T6导通,强制使强制电路处于稳态，IC11的3脚输出低电平,使T7,T8截止,蜂鸣器停止报警；或者用户输入的密码正确，则有开锁电路中的T10集电极输出清除报警信号，送至T12（PNP），T12导通，强制使T7基极至低电位，解除报警信号。
3.3 报警次数检测及锁定电路
若用户操作连续失误超过3次，电路将锁定5分钟。其工作原理如下：当电路报警的次数超过3次，由IC9（74161）构成的3位计数器将产生进位，通过IC7，输出清零信号送往74161的清零端，以实现重新计数。经过IC8（与门），送到IC12（555）的2脚，使3脚产生5分钟的高电平锁定脉冲（其脉冲可由公式T=1.1RC计算得出），经T9倒相，送IC6输入端，使IC6输出低电平，使IC13不能开锁，到锁定的目的。电路图如下图4所示： 来自报警电路的信号B1VCCVCCR19C10VCC3.3K65438RDRIC9P3P2P1P04TCQ3Q2Q1Q01072ETEPCP74LS161RCOLD1968u762DIS锁定键盘信号 E1Q3THRTRIG555555CVoltIC12T990***41IC8A35R18215.2MGNDC1图4 报警次数检测及锁定电路 3.4 备用电源电路
为了防止停电情况的发生，本电路后备了UPS电源，它包括市电供电电路，停电检测电路，电子开关切换电路，蓄电池充电电路和蓄电池组成。其电路图如下图5所示：
220V市电通过变压器B降压成12V的交流电,再经过整流桥整流,7805稳压到5V送往电子切换74ALS000.1U
电路，由于本电路功耗较少，所以选用10W的小型变压器。
图5 电源电路
由R8，R9，R6，R7及IC14构成电压比较器，正常情况下，V+
5V 直流电源 A1蓄电池 A2R620K1蓄电池供电R105.1KVCC继电器常开常闭R850K蓄电池 A25V 直流电源 A174123T39018R940KR730KIC14T49014
图6 停电检测及电子开关切换电路
T1，T2构成的蓄电池自动充电电路，它在电池充满后自动停止充电，其中D1亮为正在充电，D2为工作指示。由R4，R5，T1构成电压检测电路，蓄电池电压低，则T1，T2导通，实现对其充电；充满后，T1，T2截止，停止充电，同时D1熄灭，电路中C4的作用是滤除干扰信号。其电路图如图7所示：
6V 充电电源6V 蓄电池电源 A2R43K3CG21R23KR13K蓄电池D1R5470C40.1UD2T19014
图7
蓄电池自动充电电路总结与体会
以上为实习期间所设计的电子密码锁电路，它经过多次修改和整理，以是一个比较不错的设计，可以满足人们的基本要求，但因为水平有限，此电路中也存在一定的问题，譬如说电路的密码不能遗忘，一旦遗忘，就很难打开，这可以通过增加电路解决，但过于复杂，本次设计未其中；用开关作74LS112的CLK脉冲，不是很稳定，可以调换其它高速开关或计数脉冲；电路密码只有16种可供修改，但由于他人不知道密码的位数，而且还要求在规定的时间内按一定的顺序开锁，所以他人开锁的几率很小；电路中未加显示电路，但可通过其它数字模块实现这一功能。这需要一段时间的进一步改进，如果有好的意见，希望老师给以支持。
通过这三周的学习，我感觉有很大的收获：首先，通过学习使自己对课本上的知识可以应用于实际，使的理论与实际相结合，加深自己对课本知识的更好理解，同时实习也段练了我个人的动手能力：能够充分利用图书馆去查阅资料，增加了许多课本以外的知识。能对protel 99、和EWB等仿真软件操作，能达到学以致用。对我们学生来说，理论与实际同样重要，这是我们以后在工作中说明自己能力的一个重要标准。
在实习中，我感受到了老师对学生的那种悔人不卷的精神，每天的固定时间，老师都来给我们指导，使我们少走弯路，顺利完成实习任务，请允许我向你们致意崇高的敬意，感谢你们，老师！
参考文献
[1] 康华光.电子技术基础（第四版）[M].北京:高等教育出版社,1998 [1] 梁宗善.新型集成块应用[M].武汉:华中理工大出版社,2004
电子信息专业毕业设计（论文）任务书-----《数字密码锁的设计》-----许艳老师 [center]毕
业 设 计（论文）任 务 书[/center] 信息学部 电子信息专业 级（届）班 学生
毕业设计（论文）题目：
数字密码锁的设计
毕业设计（论文）内容：
设计一种由AT89C2051编程实现的控制电路，具有按键有效指示、输入错误指示、解码有效指示、控制开锁电平、定时中断、控制报警、密码修改等功能，可在意外泄密的情况下及时修改密码。8位十进制密码共一亿组不重复，保密性强，灵活性高，适用范围广，特别适合家庭、宾馆等场所。
毕业设计（论文）专题部分：
指导教师：（签名）年 月 日
教研室主任：（签名）年 月 日
学部主任：（签名）年 月 日：
[left]江西理工大学 信息学院 01
级（2005届）[/left] [center]学生毕业设计（论文）开题报告[/center]
设计（论文）题目 数字密码锁的设计
专业 电子信息工程 学生姓名 指导教师
[center]本课题研究的现状[/center]
出于安全、方便等方面的需要，许多智能锁（如指纹辩识、IC卡辩识）已相继问世，但这些产品的特点是针对特定指纹或有效卡，只能适用于保密要求高且仅供个别人使用的箱、柜、房间等，而且卡片式IC卡还有易丢失等特点，加上其成本一般比较高，一定程度上限制了这类产品的普及和推广。本数字密码锁成本则相对较小。
[center]学术价值和现实意义[/center]
数字密码锁的设计综合应用之前所学的单片机、微机控制、电路设计等方面的知识。数字密码锁适合于多种场合的保密，特别适合于家庭、外出旅行。
“我将于茫茫人海寻访我唯一灵魂之伴侣 得之，我幸； 不得，我命！”
-----徐志摩
现在我知道了，我是最幸运的！
寒塘鹤影(￡璞祺￡戕仪)
管理员
★红楼★ #2
发表于 2005-12-14 13:42 资料 主页 个人空间 短消息
主要参考文献
[1] 余永权.ATMEL89系列（MCS-51兼容）FLASH单片机原理及应用.电子工业出版社.1997
[2] 台方.微型计算机控制技术.中国水利水电出版社.2001
UID 4 精华 0 积分 443 帖子 443 威望 0 点 应科币 10 元 阅读权限 200 注册 2005-10-8 来自 甘肃 状态 离线 [3] 胡汉才.单片机原理及其接口技术.清华大学出版社.1996年
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[7] 陈爱第.Protel99实用培训教程.人民邮电出版社.2000
[8] 阎石.数字电子技术基础.高等教育出版社.1998(2)
[9] 童诗白.模拟电子技术基础.高等教育出版社.1998(4)
第四篇：微机原理课程设计(电子密码锁)
一、设计目的
通过课程设计掌握控制系统设计的一般步骤，掌握系统总体控制方案的设计方法、8086微型计算机的应用方法、控制算法的设计及硬件设计方法。复习并学习用软件编程控制硬件。了解和掌握8086微机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计实现8086微机应用系统打下良好的基础。
二、设计任务与要求
（1）密码锁在输入密码正确时控制电控锁开启，同时显示00字样；当输入密码错误时，发出错误警告，并显示FF字样；当3次误码输入时，产生报警；具有密码修改的功能。
（2）选用8086和适当的存储器及接口芯片完成相应的功能，用LED显示器显示电子锁的当前状态；画出详细的硬件连接图；给出程序设计思路、画出软件流程图；给出所有程序清单并加上必要注释；完成设计说明书（包括封面、目录、设计任务书、硬件设计思路、硬件原理图、软件设计思路、程序流程框图、程序清单、所用器件型号、总结体会、参考文献等）。
三、整体功能描述
本设计为多功能密码锁，使用存储器保存密码防止断电后密码丢失。工作时按下按键蜂鸣器会发出声音提示按键有效并在数码管有“--”闪烁字样，若相隔1分钟无按键按下，则清零。在输入密码正确的条件下输出开锁电平，控制电控锁开启，同时显示OPEN字样。开锁后可按下“复位/修改密码键”实现修改密码功能的转入，之后先输入密码再输入同样的密码确认才可成功修改，修改成功后蜂鸣器会发出三声，数码管“00”闪烁三次提示修改密码成功。当输入密码错误时，发出错误警告声音，同时显示CLOSE字样，当输入密码错误次数累积够3次后，蜂鸣器会产生90秒的报警声响进行报警。
四、总体设计方案
根据本次设计的设计目的及设计要求，可有下列两种方案： 4.1 方案一
在本次设计中，因为密码锁的基本功能使可以判断密码是否正确，以及完成对密码的修改，所以需要用到输入设备以及CPU的接口电路以及相关存储设备；因为有报警提示功能，所以要用到相关的输出设备以及接口电路。因为要完成逻辑运算功能，所以必须要有CPU，CPU就选用我们最常用也最熟悉的8086，考虑到8255的端口兼具输入输出功能，灵活方便，所以选用一片8255作为输入输出设备与8086间的借口；采用0到9数字按键以及相关功能选择的输入；输出设备方面，采用两位数码管实现题目的状态提示要求，用一个蜂鸣器作为相关的警报，提示的声音输出。另外，为简化编程，采用8259中断控制器来触发中断实现密码锁工作模式的转换，其中的密码输入及判断功能与密码修改功能分别用两个外部中断来触发中断服务程序来实现。本设计的密码位数为6位。4.2 方案二
第1页
用汇编语言编写程序实现应用程序的功能，从而实现简易计算器汇编程序的设计与实现。4.2.1使用设备
含有Windows汇编编译环境的MASM软件及Office 2003软件的计算机一台。4.2.2汇编程序编写
汇编程序编写，根据设计要求编写实现该功能的源程序代码。4.2.3使用方法
在masm环境下运行本程序，按提示输入正确密码，则在屏幕上显示00字样，否则显示FF字样。
五、硬件设计
本设计使用了8086、8259A、8255、8253、2764、74LS138、74LS148、地址锁存器、数码管以及74系列逻辑门、蜂鸣器、开关等芯片与元器件，实现了键盘输入、中断控制、计时、按键响应、开锁及报警等功能模块,其硬件连接框图如图1所示。
图1 硬件连接框图
5.1 键盘
本设计8255A的A口与两片级联的74LS148组合接用于输入键盘，实现对输入键号的读入。工作时，8086通过程序扫描键盘，当无键盘按下时，74LS148工作于无输入状态，GS口输出高电平，接到PA4作为识别有无按键按下信号，PA口输入为10H；当有按键输入时，74LS148输入口接到低电平，输入有效，经编码后键号转换为相应二进制编码送到PA口，成为能为CPU识别的代表键值的有效信号。读入的按键信号经8086判断后，根据不同的功能，输出不同的按键响
第2页
应，并转移到相对应的功能服务程序。
本设计总共用到11位按键，包括10位数码输入按键及一位“复位/修改密码”按键，电路设计总共可用按键有16位，供升级功能使用。键盘电路如下图2所示：
5.2 中断控制
用一片8259A芯片作为中断控制接口电路。其中IR0与IR1中断开放，单片工作于非缓冲方式，电平触发，优先级是普通全嵌套方式。可通过编程开中断，通过编程或者8253计时器关中断。电路连接如图3所示：
图2 键盘连接图
5.3 计时
采用8253计时器控制中断的关断，实现单次输入密码超时则退出输入密码中断子程序、报警器响铃时间控制等功能。电路如图3所示。
第3页
图3 中断控制器连接图
5.4 输入输出接口
输入输出接口采用可编程的8255A，8255A是Intel系列的并行接口芯片，常作为微机系统与外部设备接口。在连接电路时8255 的PC0、PC1接到数码管片选，电路连接如图3所示。同时用8255A的B口控制数码管的显示，C口片PC0、PC1选数码管，PC2用来驱动SPEAK发出报警电路如图4所示。
图4 按键响应、报警、开锁功能电路
第4页
5.5．储存器及片选电路
存储器及片选电路采用一片2764存储器和一片74LS138，连接电路如图5所示：
图5 片选及存储器电路
5.6 整机电路图：见附录一
六、软件设计
6.1 程序流程图
第5页
开始程序初始化8255.8259初始化从RAM存储器中读出密码 定义DI.SI指针开中断data2与data3数据串比较相等？N错误计数器加1开锁，并显示00扫描键盘，有修改密码键？Y定义SI,DI指针开中断，实现密码输入转存到data2有修改密码键输入？开中断，重新输入密码比较是否为首次输入密码？N转存密码到RAM 铃声确认修改密码成功扫描键盘是否有修改密码键输入Y保持开锁状态结束错误累积超过6次？YN报警响铃，输出显示FF保持关锁N结束Y
图6 程序流程图
6.2 程序清单：见附录二
七、设计总结与体会
通过本次课程设计，我对 8255,8253,8259等芯片的各引脚的功能、名称、第6页
工作方式、内部结构有了更深层次的掌握,对这三种芯片的编程从陌生转向熟练。通过这次的微机课程设计，对书本所学的知识有了进一步的巩固，并且对三种芯片各自的功能、工作方式有了明确性的区分。在设计过程中遇到问题时，遇到含糊不清或者看不懂的地方及时翻阅相关课本知识。有时看课本也没有结果时就和组员互相探讨。在设计过程中，才发现自己遗漏许多课本的相关知识，对各芯片的功能及其工作方式掌握的不够清楚。这说明在实践中才能真正的掌握从课本中所学的知识。这次的课程设计让我为一年后的毕业设计打下了基础。
八、参考资料
九、附录
附录一：电路基本连接图
第7页
附录二：程序清单
（一）DATA SEGMENT;以下代码写入RAM
第8页
CODEIN DB 6 DUP(?);输入的密码保存的地址 CODECH DB 6 DUP(?);修改后的密码的保存地址 CODEOR DB 0,0,0,0,0,0;初始密码
ORG 01000H;下面的代码写入ROM DTABLE DB 80H,02H,10H,3FH,79H,71H,60H,5BH DATA ENDS
STACKS SEGMENT STA DB 20 DUP(?)STACKS ENDS
CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACKS START: MOV SI,OFFSET CODEIN MOV DI,OFFSET CODEOR MOV BP,OFFSET DTABLE
MOV AL,09H;(键盘输入中断)设定密码输入的中断向量(即IR0的中断向量)MOV AH,25H INT 21H PUSH BX PUSH DS MOV DX,SEG INPUT MOV DS,DX MOV DX,OFFSET INPUT INT 21H
MOV AL,09H;(键盘输入中断)设定密码修改的中断向量(即IR1的中断向量)MOV AH,25H INT 21H PUSH BX PUSH DS MOV DX,SEG CHANGE MOV DS,DX MOV DX,OFFSET CHANGE INT 21H
MOV AL,1BH;初始化8259 OUT 10H,AL;单片工作，高电平有效 MOV AL,08H OUT 11H,AL MOV AL,03H OUT 11H,AL
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MOV AL,0FCH OUT 11H,AL;开放IR0，IR1 MOV AL,20H OUT 10H,AL MOV AL,68H OUT 10H,AL
MOV AL,82H;初始化8255 A口方式0输出，B口方式0输入，C口输出 OUT 06H,AL AA: STI MOV AL,00H OUT 04H,AL;
INPUT:;CLI MOV DL,00H IN1: CMP DL,06H;JNZ IN2;
MOV CX,03FFH;R1: MOV DH,3FH MOV AL,02H OUT 00H,AL;R2: DEC DH CMP DH,00H JNZ R2 LOOP R1
JMP IN4;IN2:;MOV AL,[BP+4] OUT 04H,AL;MOV BX,0H MOV CX,03H;IN3: MOV BP,OFFSET DTABLE MOV AL,[BP] OUT 04H,AL;输出低电平使数码管熄灭 密码输入程序 判断是否连续6次输入错误密码 若不是这继续输入 使蜂鸣器长鸣报警(通过延时实现)输出高电平使蜂鸣器发声 报警完毕，跳至中断返回 输入密码 数码管显示‘--’提示输入密码 设置循环次数 数码管提示输入位数
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CALL CCSCAN;调用键盘扫描程序 CMP AL,0BH;判断是否按下返回键 JZ IN4 MOV [BX+SI],AL;保存输入密码 INC BX INC BP LOOP IN3
MOV BP,OFFSET DTABLE;判断密码是否正确 CLD MOV CX,03 MOV SI,OFFSET CODEIN MOV DI,OFFSET CODEOR REPZ CMPSB;JNZ WRO;MOV AL,[BP+3] OUT 04H,AL;MOV AL,04H OUT 00H,AL;XOR DL,AL JMP IN4
WRO:;INC DL MOV AL,[BP+5];OUT 04H,AL MOV CX,03H;W1: MOV AL,02H;OUT 00H,AL
W2:;MOV BL,3FH DEC BL CMP BL,00H JNZ W2 XOR AL,AL;OUT 00H,AL
W3:;MOV BL,3FH DEC BL CMP BL,00H JNZ W3
判断密码是否正确 若错误就报警 若正确数码管就显示‘00‘且给LED高电平使其点亮 出错报警部分 数码管显示’FF‘提示错误设定蜂鸣器响的次数 使蜂鸣器发声 延时 输出低电平关蜂鸣器 延时 第11页
LOOP W1 JMP IN1;中断返回 IN4: STI IRET
CHANGE:;密码修改程序 CLI MOV DL,00H INP1: CMP DL,06H JNZ INP2 MOV CX,03FFH RR1: MOV DH,3FH MOV AL,02H OUT 00H,AL RR2: DEC DH
CMP DH,00H JNZ RR2 LOOP RR1 JMP C4 INP2: MOV AL,[BP+4] OUT 04H,AL MOV BX,0000H MOV CX,03H INP3: MOV BP,OFFSET DTABLE MOV AL,[BP] OUT 04H,AL CALL CCSCAN CMP AL,0BH JZ IN4 MOV [BX+SI],AL INC BX INC BP LOOP INP3 MOV BP,OFFSET DTABLE CLD MOV CX,03
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MOV SI,OFFSET CODEIN MOV DI,OFFSET CODEOR REPZ CMPSB JNZ WRRO MOV AL,[BP+3] OUT 04H,AL XOR DL,DL JMP CHANGE WRRO: INC DL MOV AL,[BP+5] OUT 04H,AL MOV CX,03H WW1: MOV AL,02H OUT 00H,AL WW2: MOV BL,3FH DEC BL CMP BL,00H JNZ WW2 XOR AL,AL OUT 00H,AL WW3: MOV BL,3FH DEC BL CMP BL,00H JNZ WW3 LOOP WW1 JMP INP1;
CHAN:;MOV SI,OFFSET CODEIN MOV DI,OFFSET CODECH
MOV AL,[BP+6];OUT 04H,AL MOV CX,03FFH Y1: LOOP Y1
MOV BP,OFFSET DTABLE MOV BX,0H MOV CX,03H
当密码输入正确时，转入密码修改部分修改密码部分 数码管提示第一次输入 第13页
C1: MOV AL,[BP] OUT 04H,AL CALL CCSCAN CMP AL,0BH JZ C4 MOV [BX+SI],AL;存放在输入密码缓冲区 INC BX INC BP LOOP C1
MOV BP,OFFSET DTABLE MOV AL,[BP+7] OUT 04H,AL;MOV CX,03FFH Y2: LOOP Y2 MOV BP,OFFSET DTABLE MOV BX,0H MOV CX,03H C2: MOV AL,[BP] OUT 04H,AL CALL CCSCAN CMP AL,0BH JZ C4 MOV [BX+DI],AL;INC BX INC BP LOOP C2
MOV BP,OFFSET DTABLE REPZ CMPSB JNZ CHAN;MOV DI,OFFSET CODEOR MOV CX,03H CLD REP MOVSB;MOV AL,02H;OUT 00H,AL MOV CX,03FFH C3: LOOP C3 XOR AL,AL OUT 00H,AL;数码管提示第二次输入 存放在修改密码缓冲区 判断两次输入的密码是否一致若是相等那就保存密码 且蜂鸣器响一下提示修改成功中断返回
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C4: STI IRET
CCSCAN PROC NEAR;键盘扫描子程序 MOV AL,00H OUT 00H,AL IN AL,02H NOT AL AND AL,0FH CMP AL,00H;JNZ K1 JMP CCSCAN K1: MOV CX,0EFFH;LOOP K1
IN AL,02H CMP AL,00H JZ CCSCAN MOV AH,60H;K2: MOV AL,AH OUT 00H,AL IN AL,02H NOT AL AND AL,0FH CMP AL,00H;JNZ K3 OR AH,01H ROR AH,1;AND AH,0FH JMP K2 K3: ADD AL,AH RET CCSCAN ENDP CODE ENDS END START
程序清单
（二）利用DOS调用显示DATA SEGMENT TABLE DB '888'
判断是否有键按下延时 扫描第一列 判断是否有键按下扫描下一列 第15页
STRING1 DB 'Please enter a passward:',0DH,0AH,'$' STRING2 DB 'Wrong!',0DH,0AH,'$' STRING3 DB 'OPEN！','$' STRING4 DB 'CLOSE！','$' BUFFER DB 40,?,40 DUP(0)TAB_LEN EQU 26 DATA ENDS;STACK SEGMENT DB 100 DUP(0)STACK ENDS;CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACK
START:MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV ES,AX LEA DX,STRING1 MOV AH,09H INT 21H LEA DX,BUFFER
MOV AH,0AH INT 21H MOV SI,DX INC SI MOV BL,[SI] MOV BH,0 INC SI LEA DI,TABLE MOV CX,TAB_LEN CMP CX,BX JNC GOON LEA DX,STRING2 JMP EXIT GOON: CLD MOV AL,[SI] SCAN:REPNZ SCASB JZ MATCH ERROR: LEA DX,STRING4 JMP EXIT MATCH: INC CX CMP CX,BX
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JC ERROR PUSH CX PUSH SI PUSH DI MOV CX,BX DEC DI REPZ CMPSB POP DI POP SI POP CX JZ FOUND JCXZ ERROR JMP SCAN FOUND: DEC DI LEA DX,STRING3 EXIT:MOV AH,09H INT 21H MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START
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第五篇：电子自动化毕业论文
电气自动化运用电力电子技术、微机控制技术和计算机网络技术来实现电气自动控制，以计算机技术实现程序控制，并且通过系统集成实现自动控制电力系统和运行维护功能。其明显特征是集成化、智能化和综合化、故障反映迅速自动化。以下是电子自动化毕业论文，欢迎阅读。
【摘要】：随着城市化进程不断加快，大量的人口涌入了城市，造成城市用地和住房的紧缺。为了缓解建筑用地不足的局面，高层、超高层建筑便油然而生，而这种类型在遇到火灾时往往造成比较大的危害。这就要求对建筑消防电气提出了更高的要求，来保障人们的居住安全。因此，本文将按照国家的有关规范和要求，对建筑消防电气在安装和维护过程中的一些问题进行研究。
【关键词】：消防电气系统；建筑；安装；维护
一、引言
随着经济的迅速发展，人口的扩张是我国城市普遍存在的一个现象，而城市面积的短缺造成了住房需求的不足，在这种情况下，高层和超高层建筑便出现在人们的视野。由于超高层建筑具有多层数、人流密集、短时间不易疏散等特点，一旦高层建筑内部发生火灾，将会造成不可估量的损失。而建筑消防电气的设计和建设，可以有效的避免和消除建筑内部的火灾隐患。这就需要建筑消防电气系统在安装的过程要有合理的规划、安装和维护，来保证其良好的防御功能。因此，本文将重点探讨建筑消防电气的安装和维护问题。
二、建筑消防电气的功能
建筑消防电气的功用主要表现在以下几点：
（一）早期避难功能
建筑消防电气系统包含了消防电话、消防广播、应急照明等火灾自动报警系统。一旦发生火灾，小区消防管理部门可以通过火灾报警信号及时的了解火灾的先期预报，通过消防广播等设施及时的疏散群众，避免出现秩序的混乱，从早期有效减少生命威胁。同时假如出现人员被困可以向其提供有效的逃离路线，帮助他们安全逃生。早期避难功能是建筑消防电气系统最重要的功能。
（二）控制火势功能
建筑消防电气除了能及时发现并输出火灾报警信号从而疏散群众以外，还可以利用防火门、防火卷帘等消防联动设备进行防火隔烟，不仅可以有效控制火势的蔓延，还可以一定程度上保护被困人员的安全。该功能是体现建筑消防电器系统是否合理的一个关键功能。
(三)辅助救援功能
当火灾发生时，是否有高效率的救援往往是损失程度大小的关键，而建筑消防电气系统可以为救援工作提供辅助，便于消防人员及时了解火情信息，也能一定程度上保护消防人员的安全，从而确保灭火救援的工作的有效进行，能大大降低了火灾所带来的经济损失。该功能是一样辅助功能。
三、建筑消防电气的安装
建筑消防电气系统主要包含火灾报警系统与消防联动控制系统两部分。因此，探讨建筑消防电气的安装，也是要从两方面来进行分析。目前，出台的规范主要有《民用建筑电气设计规范》、《高层民用建筑设计防火规范》、《火灾自动报警系统设计规范》等。它们都对火灾自动报警系统和消防联动控制系统进行了详细的规范，在规划设计时应切实遵循。
（一）火灾报警系统的安装
因为火灾报警系统是火灾发生时的第一道防线，因此它的安装必须严格按照安装要求进行规划、设计和施工，确保每一个部件都能在关键时刻发挥应有的作用。火灾自动报警系统的安装主要包含探测器、按钮、模块（接口）、报警控制器、联动控制器、报警联动一体机、重复显示器、警报装置、远程控制器、火灾事故广播、消防通讯、报警被用电源安装等项目。
在安装过程中，应遵循以下几点：
1.火灾报警系统的安装专业性很强，因此施工前必须经相关公安消防监督机构批准，并且由有许可证的安装单位来承担，确保施工质量。
2.火灾自动报警系统的安装应符合国家相关规范条例，满足设计图纸和设计说明书的要求并且严格执行，不得擅自更改。
3.火灾自动报警系统的设备应选用经国家相关部门检验合格的产品。并且安装前均应妥善保管，防止损坏，安装时应避免机械损伤。发现设备材料不符合要求时要及时更换。
4.因为大多数管线安装比较隐蔽，因此在安装过程中一定要严格控制质量，防止返工维修。
（二）消防联动系统的安装
消防联动设备主要有防火阀、防火门、防火卷帘、送风阀、排烟阀、水流指示器、电磁阀、排烟风机、送风机、消防泵、喷淋泵、切断电源装置、通讯、应急广播等。它的安装就必须根据建筑施工的实际情况进行。在安装的过程中，要配合消防控制中心之前的基础工作，并按照联动设备厂家说明进行严格的安装，使用前应进行检查和通电试验，保证能正常使用。最后，还要将用明显标志标出联动设备导线，用锁母将金属软管与设备进行连接，并根据配管规定接地。
四、建筑消防电气的维护
建筑消防电气系统的维护, 是保证消防系统可靠运行的重要环节。假如消防管理部门对消防电气设备的日常维护不加以重视，不去系统保养消防设备，随着投入时间的推移，系统的可靠性会下降，不能达到火灾保护功能。因此工作人员要及时定期、按时的对消防电气设备进行全面的检查、测试和维护。从而保证整个消防电气系统的保持在一个好的好性能。对建筑消防电气的维护主要通过以下几方面进行维护：
（一）消防水系统的功能测试。
消防水系统是建筑灭火的主要组成部分，主要包含自动喷水灭火系统、水幕系统、水喷雾灭火系统等。消防水系统是否正常运行对建筑物的安全至关重要，因此，对消防水系统的功能要定期测试，最好每一年全部测试一遍，包含水流指示器、消火栓启泵按钮的测试、消防水泵有三种启动方式（现场启动、自动启动、远程启动）是否进行等。
（二）备用电源的维护
假如发生火灾，普通电源就会被完全切断，为此，消防电气的备用电源就显得至关重要。通常状况下，工作人员在维护消防电气设备时也要对备用电源进行全面的检查，在发现电池失效之后，要立即进行更换，确保建筑消防装置安全、能可靠的运行。
（三）火灾自动报警系统的检查维护
火灾发生时，第一时间对人员的疏散以及火灾救援最为关键，火灾自动报警系统的职能就是能及时发现火情。因此，维护自动报警系统是消防电气维护工作的重点。按照行业相关标准，探测装置等运行时间大多都是 2 年，因此每隔2年或 3 年就需要一次彻底的清洗。并且还应进行定期的检查，从而确保其始终处于正常运行状态。
总之，针对消防安全的重要性，消防部门常态化、制度化管理，明确各自的职责和工作程序。并切实安排专业技术人员对消防电气系统及相关设备进行管理以及维护。假如有设备损毁，要及时修理或更换，确保消防电气系统的有效运行。通过对消防电气的全面检查维护，确保消防电气系统有效运行。假如电气设备有损坏，必须及时修理或更换。并做好详细的记录。
五、结束语
建筑消防电气的安装与维护是高层和超高层建筑中一项非常重要的工作，它的安装是否到位、安装质量好坏，直接影响到整个建筑的火灾抵御能力。因此，在规划设计上技术人员应全面的分析建筑的整体结构，从而合理的设计建筑消防电气系统。在安装上施工人员应该从技术上要足够可靠，在维护和管理上应该不断摸索学习新工艺、新技术，提高消防系统管理水平，最终保证居民的人身和财产安全。
参考文献
[1] 岳玮晨，智能建筑消防电气的安装与维护[J].工程科技；
[2] 杨念东.建筑工程消防电气安装与维护策略刍议 [J].科技创新与应用，2003.02
[3] 张竹祥.浅析建筑消防电气的安装与维护及管理[J].价值工程,2010.10(12):107-108.[4]郭艳靓.消防电气技术在超高层建筑中的应用[J].科技致富向导,2013.02(04):262-265.[5]迭勇,刘振,王少强.对高层建筑消防电气设计浅析[J].陕西建筑,2008.12(23):21-23-26.
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