学士学位论文--电子密码锁.doc

呼和浩特学院职业2014届毕业综合实训报告

毕业综合实训报告

实训题目: WFS-907电子密码锁
专 业: 楼宇智能化工程技术
班 级: 一班
学生姓名: 武侠
学 号: 1103120011
指导教师: 刘杰、乔峰、吴占国

上交时间: 2013年11月15日

呼和浩特职业学院毕业综合实训报告任务书楼宇智能化工程技术

姓名
武侠
学号
1103120011
班级
1班
年级
11级
专业
楼宇智能化工程技术
通信
地址
呼和浩特职业学院
邮 政
编 码
010050
E-mail地址
wxp-256@
电话
13948910381
毕业综合实训报告题目
WFS-907电子密码锁
指导教师姓名
职 称
工作单位及所从事专业
联系方式
备 注
刘杰
教师
呼和浩特职业学院
13704757319

毕业综合实训报告要求：
1、查阅技术资料对综合实训项目进行电路原理分析；
2、元件选择（识别、筛选与测试）
3、电路板焊接与装配
4、软、硬件调试
5、独立撰写规范的实训报告，编写技术文件并对实训结果进行分析、讨论和总结。

教
研
室
审
批
意
见

教研室负责人：

年 月 日

系
部
审
批
意
见

审核人签字：

年 月 日
备注 1、任务书由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份。
2、审批若不能通过，需重新填报此表。不通过的原因如下：（请画○标明）
A、任务不明确； B、雷同；（同学之间或其它方） C、其他原因
目录

摘要 (4)
一、概述 (4)
1.1. 关于密码锁 (4)
1.2. 系统设计要求及内容 (5)
二、实训目的 (5)
三、实训内容和步骤 (5)
3.1. 主要元器件 (5)
3.1.1. 主控芯片AT89C51 (5)
3.1.1.1. AT89C51简介 (5)
3.1.1.2. AT89C51 主要特性及其概述 (6)
3.1.1.3. AT89C51管脚说明 (6)
3.1.2. 存储芯片AT24C02 (8)
3.1.2.1. AT24C02概述 (8)
3.1.2.2. AT24C02管脚描述 (9)
3.1.2.3. AT24C02特性 (10)
3.1.3. 三位共阳数码管 (10)
3.1.3.1. 三位共阳数码管驱动方式--动态显示驱动 (10)
3.1.4. 晶体振荡器 (11)
3.1.5. BJ015音乐集成电路 (12)
3.1.6. 7805三端稳压管 (12)
3.1.6.1. 三端稳压管简述 (12)
3.1.6.2. 7805三端稳压管主要参数 (13)
3.1.6.3. 7085三端稳压管工作原理 (13)
3.2. 设计原理及原理图分析 (13)
3.2.1. 设计原理 (13)
3.2.2. 设计原理图 (14)
3.2.3. 原理图分析 (14)
3.2.3.1. 键盘输入电路 (14)
3.2.3.2. 密码储存电路 (14)
3.2.3.3. 晶振电路 (15)
3.2.3.4. 电源输入电路 (16)
3.2.3.5. 报警电路 (16)
3.2.3.6. 开锁电路 (16)
3.3. 实训步骤 (17)
3.3.1. 实训元器件检测 (17)
3.3.2. 实训元器件焊接 (17)
3.3.2.1. 器件的插装 (17)
3.3.2.2. 器件焊接 (17)
3.3.3. 成品调试 (18)
3.3.3.1. 通电前调试 (18)
3.3.3.2. 通电调试 (18)
3.3.3.3. 注意事项 (18)
四、实训总结 (19)
参考文献 (20)
附件一：串联型稳压电路工作原理图及分析 (21)
附件二：电子密码锁设计原理图 (22)
附件三：WFS-907 电子密码锁配料表 (22)
附件四：电子器件的检测方法 (24)

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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。在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替了传统的机械式密码锁，电子密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。
本文从经济实用的角度出发，采用美国Atmel公司的单片机AT89C51作为主控芯片与数据存储器单元，结合外围的矩阵键盘输入、LED数码管、报警、开锁等，用已编写好程序的主控芯片与EEPROM AT24C02储存器相结合，拼装了一款可以多次更改密码，具有报警功能的电子密码控制系统。
这种密码锁的电路设计具有防试探按键输入、智能控制上锁、开锁、报警、修改密码等多种功能。

关键词 密码锁 单片机 数码管显示

一、概述
1.1. 关于密码锁
l 随着电子技术的发展，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。电子密码锁与普通机械锁相比，具有许多独特的优点：保密性好，防盗性强，可以不用钥匙，记住密码即可开锁等。 
l 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。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。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，其特点如下： 
l 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。 
l 密码可变。 用户可以经常更改密码，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。 
l 误码输入保护。当输入密码多次错误时，报警系统自动启动。 
l 电子密码锁操作简单易行。

1.2. 系统设计要求及内容
l 利用基于所学单片机、数电、模电电子产品焊接的相关知识拼装一个具有较高安全性和较低成本的通用电子密码锁，其具体功能要求如下：
l 利用51系列单片机为核心，设计一款电子密码锁。
l 采用矩阵键盘作为数字输入。
l 6位密码核对。
l 可重新设置新密码，EPROM存储密码，掉电不丢失。
l 当输入密码与存储密码一致时，开锁，并响音乐，若三次输入错误，则报警。
l 制作实物并进行功能演示，以此作为检验设计的正确性和可行性。

二、实训目的
采用美国Atmel公司的单片机AT89C51作为主控芯片与数据存储器单元，结合外围的矩阵键盘输入、LED数码管、报警、开锁等，用已编写好程序的主控芯片与EEPROM AT24C02储存器相结合，拼装了一款可以多次更改密码，具有报警功能的电子密码控制系统。

三、实训内容和步骤
3.1. 主要元器件
3.1.1. 主控芯片AT89C51
3.1.1.1. AT89C51简介
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL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。由于将多功能8位CPU和闪速存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

3.1.1.2. AT89C51 主要特性及其概述
主要特性
l 与MCS-51 兼容
l 4K字节可编程FLASH存储器
l 寿命：1000写/擦循环
l 数据保留时间：10年
l 全静态工作：0Hz-24MHz
l 三级程序存储器锁定
l 128×8位内部RAM
l 32可编程I/O线
l 两个16位定时器/计数器
l 5个中断源
l 可编程串行通道
l 低功耗的闲置和掉电模式
l 片内振荡器和时钟电路
特性概述
AT89C51 提供以下标准功能：4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。

3.1.1.3. AT89C51管脚说明
VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须接上拉电阻。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：
口管脚 备选功能
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 /INT0（外部中断0）
P3.3 /INT1（外部中断1）
P3.4 T0（计时器0外部输入）
P3.5 T1（计时器1外部输入）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
振荡器特性:
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。

3.1.2. 存储芯片AT24C02
3.1.2.1. AT24C02概述
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技术实质上减少了器件的功耗。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引脚图
3.1.2.2. AT24C02管脚描述
管脚名称
功能

管脚名称
功能
A0 A1 A2
器件地址选择

WP
写保护
SDA
串行数据/地址

Vcc
+1.8V~ 6.0V 工作电压
SCL
串行时钟

Vss
地

SCL 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

3.1.2.3. AT24C02特性
l 数据线上的看门狗定时器
l 可编程复位门栏电平
l 高数据传送速率为400KHz和1C总线兼容
l 2.7V至7V的工作电压
l 低功耗CMOS工艺
l 16字节页写缓冲区
l 片内防误擦除写保护
l 高低电平复位信号输出
l 100万次擦写周期
l 数据保存可达100年
l 商业级、工业级和汽车温度范围

3.1.3. 三位共阳数码管

三位共阳数码管原理图

3.1.3.1. 三位共阳数码管驱动方式--动态显示驱动
数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是哪个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。

3.1.4. 晶体振荡器
晶体振荡器，简称晶振，其作用在于产生原始的时钟频率，这个频率经过频率发生器的放大或缩小后就成了电脑中各种不同的总线频率。以声卡为例，要实现对模拟信号44.1kHz或48kHz的采样，频率发生器就必须提供一个44.1kHz或48kHz的时钟频率。如果需要对这两种音频同时支持的话，声卡就需要有两颗晶振。但是现在的娱乐级声卡为了降低成本，通常都采用SCR将输出的采样频率固定在48kHz，但是SRC会对音质带来损害，而且现在的娱乐级声卡都没有很好地解决这个问题。现在应用最广泛的是石英晶体振荡器。
石英晶体振荡器是一种高精度和高稳定度的振荡器，石英晶体振荡器也称石英晶体谐振器，它用来稳定频率和选择频率，是一种可以取代LC谐振回路的晶体谐振元件。石英晶体振荡器广泛地应用在电视机、影碟机、录像机、无线通讯设备、电子钟表、单片机、数字仪器仪表等电子设备中。为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。在单片机中为其提供时钟频率。
石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。只要在晶体振子板极上施加交变电压，就会使晶片产生机械变形振动，此现象即所谓逆压电效应。当外加电压频率等于晶体谐振器的固有频率时，就会发生压电谐振，从而导致机械变形的振幅突然增大。

3.1.5. BJ015音乐集成电路
音乐集成电路内部存贮的是音乐信号，有各种中外歌曲，有模拟各种动物的叫声，有各种汽车的声音等等，虽然语句和音乐不复杂，但具有价格低廉、使用方便及电路简单的特点，所以被广泛地运用于各个领域。本产品采用的音乐为《致爱丽丝》。

BJ015音乐集成电路 接线图
3.1.6. 7805三端稳压管
3.1.6.1. 三端稳压管简述
Voltage regulator， 也称 三端稳压管（三端稳压块） 是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。稳压管在反向击穿时，在一定的电流范围内（或者说在一定功率损耗范围内），端电压几乎不变，表现出稳压特性，因而广泛应用于稳压电源与限幅电路之中。

3.1.6.2. 7805三端稳压管主要参数

3.1.6.3. 7085三端稳压管工作原理
因为固定三端稳压器属于串联型稳压电路，因此它的原理等同于串联型稳压电路（串联型稳压电路原理见附件一）。

3.2. 设计原理及原理图分析
3.2.1. 设计原理
本设计主要由单片机、矩阵键盘、液晶显示器和密码存储等部分组成。其中矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。由用户通过连接单片机的矩阵键盘输入密码，后经过单片机对用户输入的密码与自己保存的密码进行对比，从而判断密码是否正确，然后控制引脚的高低电平传到开锁电路或者报警电路控制开锁还是报警，实际使用时只要将单片机的负载由继电器换成电子密码锁的电磁铁吸合线圈即可，当然也可以用继电器的常开触点去控制电磁铁吸合线圈。
本系统共有两部分构成，即硬件部分与软件部分。其中硬件部分由电源输入部分、键盘输入部分、密码存储部分、复位部分、晶振部分、显示部分、报警部分、开锁部分组成，软件部分由厂家提供的AT89C51芯片内置。
电子密码原理框图

3.2.2. 设计原理图
见附件二

3.2.3. 原理图分析
3.2.3.1. 键盘输入电路
由于本设计所用到的按键数量较多而不适合用独立按键式键盘。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，密码锁的密码由键盘输入完成，与独立式按键键盘相比，要节省很多I/O口。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，比如清空显示功能等。键盘的每个按键功能在程序设计中设置 。

3.2.3.2. 密码储存电路
AT24C02是ATMEL公司的2KB字节的电可擦除存储芯片，采用两线串行的总线和单片机通讯，电压最低可以到2.5V，额定电流为1mA，静态电流10Ua(5.5V)，芯片内的资料可以在断电的情况下保存40年以上，而且采用8脚的DIP封装，使用方便。

图中1、2、3脚是三条地址线，用于确定芯片的硬件地址，在AT89C51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。

3.2.3.3. 晶振电路
AT89C51引脚XTAL1和XTAL2与晶体振荡器及电容C5、C4按图3-7所示方式连接。晶振、电容及片内与非门（作为反馈、放大元件）构成了电容三点式振荡器，振荡信号频率与晶振频率及电容C4、C5的容量有关，但主要由晶振频率决定，范围在0～33MHz之间，电容C4、C5取值范围在5～30pF之间。根据实际情况，本设计中采用12MHZ做系统的外部晶振。本系统电容容量为30pF。

3.2.3.4. 电源输入电路
密码锁主要控制部分电源需要用12V直流电源供电，由于输入电压往往伴有杂波，所以并联电容C1（电解电容）和C2（瓷片电容）进行滤波。
因为本产品正常工作电压5V，所以要经过三端稳压管（7805）使其变为稳定的5V直流电压。为了防止三端稳压管输出电压产生杂波影响主控电路，所以在其输出端并联电容C3（电解电容）和C6（瓷片电容）滤波。
为了防止输入电源极性接反，所以在电源输入正极端串联一个二极管VD1保护电路。

3.2.3.5. 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，“嘀”声，每按一下，发声一次，密码正确时，不发声直接开锁，当密码输入错误时，单片机的P1.0引脚为低电平，三极管VT3导蜂鸣器发出噪鸣声报警。

3.2.3.6. 开锁电路
当用户输入的密码正确时，单片机输出开门信号，送到开锁驱动电路，然后驱动电磁锁，达到开门的目的。

3.3. 实训步骤
3.3.1. 实训元器件检测
l 根据WFS-907 电子密码锁配料表（附件三）检查器件是否配套、齐全。
l 使用万用表检测器件是否可用，检测方法见附件四。

3.3.2. 实训元器件焊接
3.3.2.1. 器件的插装
l 引线不应该在根部弯曲
l 弯曲处的圆角半径R应要大于两倍的引脚直径
l 弯曲后的两根引线要与元件本体垂直
l 元气件的符号标志应方向一致
l 电阻、电容、晶体管和集成电路的插装应使标记和色码朝上，易于辨认
l 有极性的元气件有极性标记方向决定插装方向
l 插装顺序应该先轻后重、先里后外先低后高
l 元气件间的间距不能小于1mm，引线间隔要大于2mm
3.3.2.2. 器件焊接
l 焊点要有足够的机械强度，保证被焊件在受振动或冲击时不致脱落、松动。不能用过多焊料堆积，这样容易造成虚焊、焊点与焊点的短路。
l 焊接可靠，具有良好导电性，必须防止虚焊。虚焊是指焊料与被焊件表面没有形成合金结构。只是简单地依附在被焊金属表面上
l 焊点表面要光滑、清洁，焊点表面应有良好光泽，不应有毛刺、空隙，无污垢，尤其是焊剂的有害残留物质
l 元器件装焊顺序依次为：电阻器、电容器、二极管、三极管、集成电路、大功率管，其它元器件为先小后大

3.3.3. 成品调试
3.3.3.1. 通电前调试
脱机调试是在加电前,先用万用表等工具,按图纸仔细核对线路是否正确,并对元器件的安装、型号、规格等进行仔细检查,特别焊接时有无走线之间相互短路等。

3.3.3.2. 通电调试
l 由于本次实训的芯片是由厂家直接提供，系统程序内置无法编辑所以省去软件调试
l 将电源插头插入220V交流市电插座，红色电源指示灯点亮，系统进入等待状态，数码管全部熄灭
l 在等待状态下，输入6位初始密码（888888），以“#”号键结束，若密码正确，则可听到继电器的吸合声，表示向电磁锁通电，门打开，同时音乐响起，延时1秒后继电器断开，音乐延时一段时间后停止，停止后又可重新输入；若输入的密码错误，则蜂鸣器响三声后返回等待状态，可再次输入密码，若三次密码错误，则系统蜂鸣器间断式地响30秒，此时不能对系统进行任何操作
l 密码设置。在等待状态下，按下“*”号键，此时系统进入密码设置状态，输入新密码，以“*”号键结束密码设置，蜂鸣器响二声，表示密码设置成功。

3.3.3.3. 注意事项
由于所有线路板采用的是手工制作，因此稳定性上必有不足，按键操作时必须稳定有力，否则的话容易出现轻按一下3号键，可能输入的就是好几个3了，这不是系统出错，同时在输入密码时，请以屏幕显示为准，如你的密码为“123456”，而你实际输入的是“123456”，若屏幕显示的是“123455”，那你实际输入系统的密码就为“123455”，这时出现无法开锁是正常的，因为密码输入错误。

四、实训总结
以上为毕业期间所作的毕业实训报告---基于AT89C51单片机的电子密码锁设计，它经过多次修改和整理，可以满足设计的基本要求。输入密码时，如三次输入错误，则进行报警，在输入时，三位数管显示输入数值，在修改密码时，则显示数字。
在这次的实训中，遇到了很多的问题，如：三端稳压管在插装的时候装反了，在老师的指导下改正。喇叭在调试时无音乐响起，在老师和同学的帮助下找到了不响的原因，是因为音乐集成电路触发端未与电源信号进行短接。
通过对本次实训的操作，加深对所学知识的理解，提高对课外知识的学习能力，增强知识的应用能力，提高解决实际问题的能力，培养自我创新意识。积累实践经验，为以后的发展打下基础，也为以后我们自己在这方面的发展打下基础，并能够在这方面培养自己的兴趣。
感谢老师们在这一周的指导，祝老师身体健康，工作顺利。

参考文献
[1] 童诗白,华成英. 模拟电子技术基础[第四版]. 高等教育出版社，2000
[2] 阎石.数字电子技术基础[第五版].高等教育出版社.1998.11
[3] 张毅刚.单片机原理及应用.高等教育出版社.2003
[4] 楼苗然，李光飞.单片机课程设计指导.北京航空航天大学出版社2007
[5] 蔡朝洋. 单片机控制实习与专题制作.北京航空航天大学出版社2006
[6] 陈连坤.单片机原理及接口技术.北京交通大学出版社2010
[7] 百度搜索 AT89C51、AT24C02、集成音乐电路、晶体振荡器
[8] 百度百科 AT89C51、AT24C02

五、附件一：串联型稳压电路工作原理图及分析

其中R1、Rp、R2组成的分压器是取样电路，从输出端取出部分
电压UB2作为取样电压加至三极管T2的基极。稳压管Dz以其稳定电压Uz作为基准电压，加在T2的发射极上。R3是稳压管的限流电阻。三极管T2组成比较放大电路，它将取样电压UB2与基准电压Uz加以比较和放大，再去控制三极管T1的基极电位。从图可见，输入电压Ui加在三极管T1与负载RL相串联的电路上，因此，改变T1集电极间的电压降UCE1便可调节RL两端的电压Uo。也就是说，稳压电路的输出电压Uo可以通过三极管T1加以调节，所以T1称为调整管。由于调整元件是晶体管管，而且在电路中与负载相串联，故称为晶体管串联型稳压电路。电阻R4和T1的基极偏置电阻，也是T2的集电极负载电阻。
当电网电压降低或负载电阻减小而使输出端电压有所下降时，其取样电压UB2相应减小，T2基极电位下降。但因T2发射极电位既稳压管的稳定Uz保持不变，所以发射极电压UBE2减小，导致T2集电极电流减小而集电极电位Uc2升高。由于放大管T2的集电极与调整管T1的基极接在一起，故T1基极电位升高，导致集电极电流增大而管压降UCE1减小。因为T1与RL串联，所以，输出电压Uo基本不变。
同理,当电网电压或负载发生变化引起输出电压Uo增大时，通过取样、比较放大、调整等过程，将使调整调整管的管压降UCE1增加，结果抑制了输出端电压的增大，输出电压仍基本保持不变。
六、附件二：电子密码锁设计原理图
七、附件三：WFS-907 电子密码锁配料表
WFS-907 电子密码锁配料表
序号
标注
元件名称
型号规格
数量
1
R1-3，17-24，26
电阻
2．2K
12
2
R4-7，R25，R27、28
电阻
10K
7
3
R8，R10-16
电阻
820
8
4
R9
电阻
100
1
5
C1、6
电解电容
220uF/25V
2
6
C2、3
瓷片电容
103
2
7
C4、5
瓷片电容
30
2
8
C7
电解电容
10uF/16V
1
9
VD1、2
二极管
1N4007
2
10
LED1
发光管
φ红
1
11
LED2、3
数码管
三位共阳
2
12
VT1
三极管
9013
1
13
VT2-10
三极管
9012
9
14
IC1
三端稳压
7805
1
15
IC2
集成电路
AT89C51
1
16
IC3
音乐电路
BJ015
1
17
IC4
集成电路
AT24C02
1
18
BL1
蜂鸣器
5V有源
1
19
SP1
喇叭
8欧/0.5W
1
20
SB1-12
轻触按键
6*6*9
12
21
B1
晶振
12M
1
22
K1
继电器
T73/5V
1
23
IC2
IC插座
40脚
1
24
DC12V
电源插座
平针2.0
1
25
-
接线柱
301-2T
2
26
-
PCB印刷电路板
-
2
27
-
开关电源
12V/1A
1
28
-
7芯排线
-
1
八、附件四：电子器件的检测方法
电子器件的检测方法
1
2
一、使用数字万用表检测晶体二极管
1.测试原理
根据二极管正向导通、反向截止的原理，正向导通时加在二极管上的正向电压称为正向导通压降。二极管的正向导通压降与二极管的材料有关，硅管为0.7V左右，锗管为0.3V左右。使用数字万用表的“ ”档，可测量二极管的正向导通压降，数字万用表的等效电路如下：
测量机构
测量机构
V
E

由图可知，测量机构（显示器）为；
正（红）表笔对外高电位；
负（黑）表笔对外低电位。

2.检测方法
1
2
数字万用表
档
1
2
数字万用表
档

① ②

两次测量结果：
1) 若一次为0.7V左右，另一次不显示，说明该二极管性能良好，测得0.7V时，与正表笔相接的是二极管正极。
2) 若两次测量都不显示，说明该二极管内部开路。
3) 若两次测量都是0V，说明该二极管内部短路。

二、使用指针万用表检测晶体三极管
1.测试原理
根据三极管的结构对称性，无论是NPN型还是PNP型管，基极对于另外两极都是对称的。选择万用表的R×K电阻档，通过测量PN结的正反向电阻，便可首先确定基极以及三极管的类型（极性）是PNP型还是NPN型。再根据三极管的电流控制（放大）特性以及晶体三极管的放大工作条件，配合人体电阻，就能判断三极管的好坏和确定集电极、发射极。
2.检测方法
（1）假设2极为基极
1
2
3
R×1K
万用表
1
2
3
R×1K
万用表

① ②

两次测量结果，若阻值接近（都为大阻值或都为小阻值），2极可能为基极；
还需调换表笔，进一步检测对称性
1
2
3
R×1K
万用表
1
2
3
R×1K
万用表

① ②

两次测量结果，若阻值接近（都为小阻值或都为大阻值），2极确定为基极b；
若通过一次测量，即发现假设的基极不具有对称性，应重新假设，重复以上操作，直至找到真正的基极。
（2）判断三极管的类型（极性）
由于基极对于另两极对称，选择负表笔接（高电位）基极，正表笔接另外任一极，若测得较小的正向电阻，则该管为NPN管，否则为PNP管。

1
2
3
R×1K
万用表

（3）确定发射极e和集电极c
对于NPN管和PNP管，其放大工作条件都是一样的，即发射结正向偏置，集电结反向偏置。在满足放大条件时，NPN管的c极电位最高，e极电位最低，b极居中；PNP管正好与此相反（c极电位最低，e极电位最高，b极居中）。如果三极管的c极和e极用错，虽然三极管仍有较小的放大作用，但其它性能很差，因此不允许这样使用。
图示NPN管放大电路，e极最低电位，c极最高电位（＋Ec通过Rc提供），b极电位居中（＋Ec通过Rc和Rb提供），满足放大条件，满足Ic＝βIb。图中若断开Rb，则Ib为零，Ic也为零，从Ib控制Ic的作用，体现三极管的电流放大作用。

Rb
人体电阻
Rr
E
ma
Rc
e
b
c
Rb
＋Ec
Ib
Ic

比较以上两图，左图放大电路与右图测试电路是等效的。

① 在已确定2为b极，该管为NPN管的前提下，假设1为集电极c
R×1K
万用表
1
2
3

此时，表针应该不偏转，如果表针发生偏转，说明该管有漏电流。

人体电阻
R×1K
万用表
1
2
3

观察接人体电阻后，表针偏转情况，通过人体电阻提供b极电流后，c极电流增大，表针应有明显偏转。说明该管有电流放大作用，但还不能确定e、c极。
② 重新假设3为集电极c
人体电阻接在b极和假设c极之间，高电位表笔（黑）接假设的c极

R×1K
万用表
1
人体电阻
2
3
注意观察接人体电阻后，表针偏转情况，并与前一次比较，偏转大的一次假设的c极是正确的。

3. 对于PNP型三极管，检测的原则与NPN管相同

Rc
e
b
c
Rb
-Ec
Ib
Ic
Rb
人体电阻
Rr
E
ma

（1）利用对称性确定b极
（2）确定三极管的类型（极性）
（3）假设c极为1
R×1K
万用表
1
2
3
人体电阻
R×1K
万用表
1
2
3

比较两次表针偏转情况，表针偏转大的一次，假设的c极正确

（4）重新假设C极为3
人体电阻
R×1K
万用表
1
2
3