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**单片机设计介绍，基于电子密码锁具有掉电存储系统设计

一 概要

  电子密码锁是一种使用电子技术实现开关门的装置，通常由密码输入板、电控锁、控制电路等组成。其中，电控锁是电子密码锁的关键部件之一，它可以实现对门锁的控制，从而起到保护和安全的作用。而电子密码锁的掉电存储系统则是一种能够在停电或断电等情况下保持密码数据等重要信息不丢失的系统。

电子密码锁的掉电存储系统设计通常采用电池备份的方式，即在正常情况下，电控锁的供电一般是通过线路或者外部电源实现的，而在停电或者断电情况下，备用电池会接管电控锁供电。为了实现掉电存储，电子密码锁通常还需要增加一个存储芯片，该芯片可以用于存储密码等重要数据。在正常情况下，控制电路将密码等数据保存在存储芯片中；而在停电或者断电情况下，备用电池则会继续为存储芯片供电，以保证电子密码锁可以继续正常工作。

此外，电子密码锁的掉电存储系统还需要具有低功耗设计，以保证备用电池的寿命。一般来说，电子密码锁在正常使用时消耗的电能很小，但是为了在掉电情况下使用备用电池，电子密码锁需要在设计时尽可能地减少功耗，从而延长备用电池的使用时间。

总之，电子密码锁的掉电存储系统设计是非常重要的，它通过备用电池和存储芯片的组合，为门锁安全提供了一层重要保障。

二、功能设计

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。具有防盗报警等功能的电子密码锁代替密码量少、安全性差的机械式密码锁已是必然趋势。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。密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作、记住密码即可开锁等优点
目前使用的电子密码锁大部分是基于单片机技术，以单片机为主要器件，其编码器与解码器的生成为软件方式
本系统由STC89C51单片机系统(主要是STC89C51单片机最小系统)、4x4矩阵捷盘、LCD1602显示和报警系统等组成，具有设置、修改六位用户密码、超次报警、超次锁定、密码错误报警等功能(本设计由PO口控制LCD显示，密码正确显示OPEN! 密码错误显示eror!超过三次输入错误自动锁定。由P1口控制矩阵键盘含有0-9数字键和A-D功能捷。)。除上述基本的密码锁功能外，依据实际的情况还可以添加遥控功能。本系统成本低廉，功能实用。

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25