摘  要

本课题是基于单片机的自动存包柜设计。自动存包柜是新一代的存包柜，具有功能实用、操作简单、管理方便、安全可靠等特点，能够更好的服务于不同市场的广大群众，使用者可以根据简明清晰的操作说明自行完成存包取包工作。本系统由MCS-51单片机构成核心控制系统，整个系统由主控部分、键盘显示控制部分、执行部分三部分组成，通过随机密码的产生和核对完成自动存包取包过程。本设计中各元器件便于安装且操作简单，能基本实现存包取包功能。

关键词：自动存包柜；单片机；随机密码

1.2 自动存包柜控制系统的基本原理及技术要求

    本系统采用MCS-51单片机做控制器，具有较高的自动化程度，当顾客需要存包的时候,可以自行到存包柜前按“存”键,单片机接收到一个脉冲信号,并通过系统I/O口发出相应的信号,数码管显示4位随机密码，闪烁一秒，然后一发光二极管灭，顾客即可存包。当顾客需要取包时，先按“取”键，系统进入取包状态，然后输入密码，输入完毕后按“确认”键表示确定，系统比较密码一致后，对应二极管亮，顾客即可将包取出。

根据“自动存包”这一目的要求，做如下设计安排：

第一部分：CPU核心控制部分，由单片机80c51、复位电路、时钟电路等构成，是整个系统的核心。

第二部分：键盘显示控制部分。对4个数码管和2个按键进行管理，4个数码管用于显示6位密码，14个按键分别为10个数字键和4个功能键。通过这些键盘，用户就可以完成所有的操作。

第三部分：执行机构部分。它是通过80c51的并行口控制8个灯的状态（亮灭）来模拟柜子的存包取包的过程。

软件部分主要采用我们自己设定的一种与柜号儿相关联的算法来产生一组4位的随机密码，而密码的产生、核对过程就对应存包、取包的过程。

本系统具有如下特色：（1）经济实用、操作简单且便于安装。

（2）能产生一组6位随机密码，密码使用一次有效；有三次容错功能和解锁功能，只有管理员才能打开。因此系统安全可靠。

（3）利用软件产生随机密码而不是硬件，使得硬件更为简洁、可靠、稳定。

1.3 系统总体设计目标功能

（1）完成矩阵键盘输入命令进行取包的任务；（2）存包时系统能产生随机密码；（3）随机数在单片机中的保存及删除；（4）液晶数码管的选择及与单片机的接口电路设计；（5）发光二极管模拟柜子的实现。

2 系统方案概述及硬件设计

2.1自动存包柜系统框图

自动存包柜由电子电路和机械两部分组成，本设计的存包柜主要实现电子电路方面的功能，它可以通过单片机完成密码的随机产生、密码的确认和显示以及用发光二极管模拟柜子的开闭状态等功能。系统框图如图2-1所示：

从硬件上看，它的部分组成分别是：发光二极管，通过亮灭来模拟柜子的开闭状态；电源，为电路提供一个5V 的工作电压；单片机，整个电路的核心部分；LED 数码管，用于显示密码；还有键盘部分，键盘有14个按键，其中的十个分别 为 0-9的数字键，其他四个分别为存包键（随机产生密码）、取包键（确认密码）、确定键、取消键。