应用电子技术毕业设计-基于51单片机报警器.docx

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1、长沙航空职业技术学院2022届毕业设计（论文）（2022届）基于单片机的保险箱报警器的设计与制作学院、系：航空电子电气工程系专业：应用电子技术学生姓名：XXXX班级：电子X学号XXXXXX指导教师名：XXXX职称摘要随着人民生活水平日益提高科学技术的不断发展，人们对财产以及资料的安全保密要求也在不断的提高，设计出一款拥有较高的安全性能的保险箱已成从事电子行业人员的一项重要任务，保险箱的设计应该改进以往的设计思路，增加多项功能使其更安全更人性化，为满足人们对保险箱的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙，并且增加报警功能的保险箱应运而生。电子密码装置无论在技术上还是在性能上都有了大大的提高，从而

2、使保险装置的安全性、可靠性得到大幅度的提高、应用日益广泛，人民对保险装置的需求得到满足。核心处理模块是电子密码锁工作的核心，它不仅要对密码锁的信息进行处理，还要负责调度各种程序稳定的运行并控制其他模块，其模块主要由单片机，键盘，存储器，显示电路组成。其中，单片机是核心处理模块的核心部分，其主要任务是配合软件来完成信息处理和记录、控制调度其他部分正常工作、电器的控制、密码校对和修改等工作。从电子密码锁功能的需要、性价比、程序的数据量和接口电路等多方面综合考虑,本文选用ATMEL公司的AT89S51单片机作为控制器的核心。键盘电路的设计采用4X4行列键盘的形式，直接由T89S52的接口的高、低字节

3、构成。电子保险箱报警器采用AT89C51单片机控制、AT24C02存储、1602液晶显示，44矩阵键盘输入密码。该保险箱报警器由于是由AT89S51芯片作为CPU因此可以采用编写程序的方法使得该报警器具有智能化、人性化、再具体设计各个功能单元、CPU模块、检测模块、报警模块、过程大概如下检测环境亮度、当环境亮度变化时继续检测密码输入的情况、如果没有输入正确的密码而此时报警电路发出报警声提示有被盗危险、由于考虑到实际情况的复杂还加有震动报警模块防止盗贼用暴力的方式开启保险箱、当CPU检测到超过一定强度的震动就立即发出报警提示、从该装置的设计与制作过程完全符合分析、该保险箱报警器具有安全性高、成本

4、低、功耗低、易操作等优点。关键字：AT89S51LCD1602检测模块报警模块Abstractspeople*slivingstandardsareimprovingthecontinuousdevelopmentofscienceandtechnology,people*Spropertyandthesecurityandconfidentialityofinformationrequirementsarealsoconstantlyimprove,designedwithahighersafetyperformancesafehasbecomeengagedintheelectronics

5、industryprofessionalsisanimportanttask,safedesignshouldbeimprovedthepreviousdesignthinking,increasethenumberoffunctiontomakeitsaferandmorehumane,tomeetpeopleonthesafeuseofrequirements,increaseitssecurity,passwordinsteadofkeys,andincreasethesafeemergeasthetimesrequirealarmfunction.Electroniccipherdev

6、icebothintechnicalorperformancehasbeengreatlyimproved,sothatthesafetydevicesafety,reliabilityisgreatlyimproved,applicationisincreasinglywide,peopleontheinsurancedeviceneedsaremet.Thecoreprocessingmoduleisthecoreofelectroniccipherlock,itnotonlytothelocksoftheinformationprocessing,butalsoisresponsible

7、forschedulingvariousproceduresforstableoperationandcontroloftheothermodule,themoduleiscomposedofasingle-chipmicrocomputer,keyboard,memory,displaycircuit.One,singlechipisthecoreprocessingmoduleisthecorepart,itsmaintaskistocooperatewithsoftwaretoperformtheinformationprocessingandrecording,controlother

8、normaloperation,electricalcontrol,passwordcheckandmodificationwork.Fromtheelectronicpasswordlockfunctionneeds,cost-effective,programdataandinterfacecircuitandotheraspectsintoconsideration,thispaperchoosesATMELcompanyAT89S51MCUasthecoreofthecontroller.Keyboardcircuitdesignusing4x4ranksintheformofakey

9、board,directlyfromtheAT89S51interfaceofhigh,lowbyte.ElectronicsafealarmcontrolledbyAT89C51,AT24C02storage,1602LCD,4x4matrixkeyboardinputpassword.ThesafealarmasitisfromAT89S51chipasCPUsowecanuseprogrammingmethodmakesthealarmhastheintelligent,humane,andthespecificdesignofeachfunctionunit,CPUmodule,det

10、ectionmodule,alarmmodule,itfollowsthedetectionenvironment,whentheenvironmentbrightnessbrightnesschangecontinuestodetectthepasswordinputcase,ifnottoenterthecorrectpasswordandthealarmcircuittosendoutalarmsoundpromptstheriskoftheft,consideringtheactualsituationofthecomplicatedwithshockalarmmoduletoprev

11、entthievesusingviolentmeanstoopenthesafe,whenCPUdetectsmorethanacertainstrengthoftheshockimmediatelyissuedawarning,fromwhichthedevicedesignandproductionprocesswiththeanalysis,thesafealarmhashighsafety,lowcost,lowpowerconsumption,easytooperate.Keyword:AT89S51LCDl602detectionmoduleaIarmmodule目录第一章、系统的

12、硬件设计-7-1.1 硬件系统的总体结构图-7-1.2 AT89S51的介绍-7-1.3 硬件系统组成-7-1.1 4微处理器模块：-8-1.5 记忆模块：-8-1.6 声光提示模块：-8-1. 7显示模块：-8-1.8键盘模块：-8-第二章、单元模块电路-8-2. 14X4矩阵键盘-8-2.2 复位电路-9-2.3 振荡电路-10-2.4 发光二极管LED电路-10-2.5 报警电路-11-2.6 电源输入电路-11-2.7 AT24C02存储电路-12-2.8 1.CDI2864显示电路-13-2.9 检测电路14-2.10 震动模块：-15-2.11 电路板的绘制于生产-17-第三章、软

13、件程序设计-17-2.12 件总设计流程图-18-2.13 4X4矩阵键盘扫描程序-18-3. 3显示子程序-20-4. 4密码修改子程序-20-5. 5读/写AT24C02子程序-20-附录1PCB原理图-23-附录2PCB板图-26-附录3PCB3D效果图-28-附录3产品实物图-28-附录4元件清单-30-结论-30-致谢-31-25 -参考文献第一章系统的硬件设计1.1 硬件系统的总体结构图该保险箱报警器的硬件组成部分可分为CPU模块、电源模块、键盘输入模块、及检测模块、具体组成如下图所示：电源输入部图IT硬件系统的总体结构图1.2 AT89S51的介绍AT89S51是一个低功耗,高性

14、能CMOS8位单片机,片内含4kBytesISP(In-systemPrOgranImabIe)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlaSh存储单元，AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。1.3 硬件系统组成如图1所示，本系统的硬件部分主要由单片机AT89S51、存储芯片AT24C02、4X4矩阵键盘、LCDl602报警电路和检测电路组成；其中检测电路是用光敏电阻、lm741、电阻电位器组成，而报警电路使用蜂鸣器。1.4

15、微处理器模块CPU是采用AT89S51单片机，因为本系统要实现密码检测、密码设定、环境变化检测、声光提示等功能，要求微处理器必须能提供很多I/O口，而且由于系统体积限制，很难扩展I/O和使用外部程序存储器，所以选用AT89S51单片机。1.5 记忆模块：AT24C02芯片作为记忆模块的核心部分，作用是存储用户设置的有效开锁密码。由于一片AT24C02拥有256字节存储空间，而本设计中只需要存储8个字节的数据,所以只需要一片AT24C02就已足够了。并且AT24C02是一种非易失性存储器，掉电后数据不会掉失，而且该存储器内数据保存寿命可以保证达到100年以上，功耗低，十分适合本设计使用。1.6 声光提示模块：由发光二极管LED和蜂鸣器组成，由单片机控制。发光二极管LED有两种状态，LED亮表示密码输入正确并且解除报警；输入密码错误时LCDI602会有相应的提示。蜂鸣器采用5V驱动蜂鸣器，作为报警电路。当输入密码错误次数超过3次后就发出声音警报。1 -7显ZF模块：拷虑到友好的人机界面，采用LCDI602液晶显示。显示模块的作用主要是显示提示信息和输入的密码，以方便用户使用。1.8键盘模块：键盘模块的作用是让用户输入密码和修改密码。考虑到本系统需要用到大量的按键，键盘模块采用4义4的16按键矩阵键盘模式。第二章、单元模块电路2 .14X4矩阵键盘如图2-1所示，本