摘  要

本毕业设计是基于单片机的射频密码锁设计，本设计以STC89C52控制器作为主控芯片、矩阵键盘扫描、门锁控制、液晶显示声光报警。显示电路采用LCD1602显示压力数据。报警选择蜂鸣器。门锁控制选择继电器。选择C语言进行软件设计，应用Keil软件进行程序设计编写。软件设计完成采用第三方仿真软件Proteus软件进行模块仿真。最后达到系统性能要求。

论文主要从选题意义为开篇进行书写。首先对整个系统进行结构设计，制作出整体结构框图，然后对每个模块进行方案选择，确定各模块使用具体方案。方案确定后，对各个模块进行具体硬件电路选择，绘制电路原理图，完成电路设计。硬件设计完成之后，进行系统各个模块的软件编写，应用开发环境进行程序编写，最终实现设备功能指标。最后就是对各个模块的仿真，验证各个模块软件的的功能，不断进行优化，完成整个设计内容

关键词：STC89C52；Proteus；液晶；密码锁

1        系统架构设计

1.1      总体方案设计

本设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分显示模块、按键模块、主控制器、报警部分以及电源模块。显示模块用来显示用户输入的密码以及其他相关操作。按键模块是人机交互的输入端，可以输入密码以及相关操作。主控制器是设备的核心，进行按键扫描、控制显示模块显示字符，控制报警电路报警。系统结构框图如图所示。

图2.1系统结构框图

1.2      主控制器设计论证

方案一：采用STC89C52单片机。STC89C52单片机采用了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。它是一个低功耗，高性能的CMOS 8位单片机，片内含8K Bytes的可反复擦写100000次以上的Flash只读程序存储器。AT系列的单片机出厂时就已完全加密，无法解密，可靠性高。STC89C52单片机处理速度快，频率可以达到90M HZ，抗干扰能力强，可靠性高，并且它还兼有价格低廉，易于购买，性价比高的特点。

方案二：采用MSP430系列单片机。MSP430系列单片机是一个16位的单片机，采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式（7 种源操作数寻址、4 种目的操作数寻址）、简洁的 27 条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；有高效的查表处理指令。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。还有因为其在降低芯片的电源电压和灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处，所以MSP430 单片机具有有超低的功耗的优点。

方案选择：考虑到本系统实现的功能和低成本的要求，MSP430系列单片机虽然是一个功能强大、功耗超低的单片机，但是AT89C51单片机可以实现全部功能，而且价格低廉，代码编写简单，性价比高，所以选择了AT89C51单片机作为本系统的主要控制芯片。

1.3      显示模块设计论证

方案一：采用数码管显示。数码管显示清晰、操作简单而且价格便宜，应用范围广泛，对于简单的显示非常符合。

方案二： 采用LCD1602液晶连接主控芯片显示时间和日期。1602液晶显示屏与主控芯片的连接线比较简单，代码集成于内部。只需要操作读写、使能和数据端口，即可进行选择特定地址的显示内容。能显示16*2个字符的内容，但是不能显示汉字。LCD1602液晶的工作电压范围在4.5~5.5V之间，工作电流大概在2mA左右。

方案选择：经过对比和实验，方案一显示字符少，显示内容不完整，选择方案二。

1.1      报警设计论证

系统选用蜂鸣器实现声报警。当用户输入密码错误时报警电路进行报警，提示用户密码错误。蜂鸣器实物图如图2.2 蜂鸣器实物图所示。

1        系统硬件设计

1.1      主控制器设计论证

1.1.1   概述

STC89C52单片机增加了8K系统可编程Flash存储器，使其应用更加领域更加的广泛，而且性能和稳定性也比之前的系列提高了很多。这一款单片机以其超稳定性能和低廉的价格以及极其方便的编程开发迅速占领了许多市场，4组IO口，512字节的RAM和3个16位定时计数器。此4组32位IO口为全双工串行口，极大的满足了开发者对单片机IO的需求。4组32位IO口中只有P0的8个IO口没有上拉电阻，在扩展的时候作为低8位地址。