部分：課題背景描述
l 課題來(lái)源：
課題思路來(lái)源于本次大賽的參考題目
l 需求分析：
電子密碼鎖是一種通過(guò)單片機(jī)來(lái)控制機(jī)械開(kāi)關(guān)的閉合，完成開(kāi)鎖、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。它的種類很多，有簡(jiǎn)易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片的性價(jià)比較高的產(chǎn)品。現(xiàn)在應(yīng)用較廣的電子密碼鎖是以芯片為核心，通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其性能和安全性已大大超過(guò)了機(jī)械鎖。
l 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，具有防盜報(bào)警功能的電子密碼鎖逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式密碼鎖，克服了機(jī)械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點(diǎn)，使密碼鎖無(wú)論在技術(shù)上還是在性能上都大大提高一步。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，特別是單片機(jī)的問(wèn)世，出現(xiàn)了帶微處理器的智能密碼鎖，它除具有電子密碼鎖的功能外，還引入了智能化管理、專家分析系統(tǒng)等功能，從而使密碼鎖具有很高的安全性、可靠性，應(yīng)用日益廣泛。電子密碼鎖特點(diǎn)如下：1．保密性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于彈子鎖。隨機(jī)開(kāi)鎖成功率幾乎為零。2．密碼可變。 用戶可以經(jīng)常更改密碼，防止密碼被盜，同時(shí)也可以避免因人員的更替而使鎖的密級(jí)下降。3．誤碼輸入保護(hù)。當(dāng)輸入密碼多次錯(cuò)誤時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)。4. 電子密碼鎖操作簡(jiǎn)單易行，一學(xué)即會(huì)。
另外，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，用戶在生活中需要使用的鎖類越來(lái)越多，電子密碼鎖能為用戶提供安全無(wú)憂的服務(wù)，因此市場(chǎng)前景十分廣闊。
第二部分：功能描述
l 功能特點(diǎn)：
本項(xiàng)目設(shè)計(jì)一種基于STC
①可通過(guò)鍵盤輸入密碼控制開(kāi)關(guān)的開(kāi)鎖和閉鎖
②可通過(guò)擴(kuò)展的LED顯示器顯示輸入的密碼
③密碼可以多次改寫(xiě)和重置
④ 連續(xù)三次輸入密碼錯(cuò)誤延遲10秒鐘后，
聲光報(bào)警裝置工作
l 技術(shù)指標(biāo)：
① 輸入電壓：5V
②使用溫度范圍：-20℃～
第三部分：可行性分析
l 設(shè)計(jì)思路：
本課題選用的ELITE-III單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，以STC
● 應(yīng)用的技術(shù)分析：
本課題的實(shí)現(xiàn)，需要使用到以下關(guān)鍵技術(shù)：
① 基于STC
② 鍵盤輸入及單片機(jī)間的數(shù)據(jù)傳輸
③LED顯示技術(shù)、動(dòng)態(tài)輸出及單片機(jī)間的數(shù)據(jù)傳輸
l 設(shè)計(jì)者當(dāng)前已具備的技術(shù)條件：
① 課題組成員都參閱過(guò)相關(guān)的51單片機(jī)開(kāi)發(fā)方面的書(shū)籍，熟悉Protel99電路設(shè)計(jì)，有一定的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)及電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
②課題組成員XXX參加過(guò)基于Keil C51的培訓(xùn)練習(xí)，，對(duì)C語(yǔ)言函數(shù)庫(kù)的調(diào)用有一定的了解，具備C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)
③課題組成員XXX參加過(guò)焊接練習(xí)的培訓(xùn)，課題組成員XXX有一定的文學(xué)功底，有一定的能力撰寫(xiě)課題報(bào)告
④項(xiàng)目指導(dǎo)老師XXX以前多次帶的畢業(yè)生做過(guò)基于STC
l 技術(shù)方案比較：
在電子密碼鎖電路的設(shè)計(jì)中，控制方法是核心技術(shù)。
方案一：采用數(shù)字電路控制。采用數(shù)字密碼鎖電路的好處就是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。用以74LS112雙JK觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路作為密碼鎖的核心控制，共設(shè)了12個(gè)用戶輸入鍵，其中只有10個(gè)是有效的密碼按鍵，一個(gè)確定鍵和一個(gè)清除鍵；如果用戶輸入密碼的次數(shù)超過(guò)指定次數(shù)（若用戶覺(jué)得不便，還可以修改）電路將在10秒后發(fā)出報(bào)警聲，電路將鎖定鍵盤，防止他人繼續(xù)非法操作。
方案二：采用一種是用以STC
密碼鎖電路包含：鍵盤輸入、密碼修改、密碼檢測(cè)、開(kāi)鎖電路、執(zhí)行電路、報(bào)警電路、鍵盤輸入次數(shù)鎖定電路。
l 設(shè)計(jì)重點(diǎn)難點(diǎn)：
完成本方案設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：
① C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)和控制函數(shù)的調(diào)用
② 鍵盤模塊和動(dòng)態(tài)顯示工作方式的LED顯示模塊的控制
③ 聲光報(bào)警電路的設(shè)計(jì)
④ 用Protel99軟件進(jìn)行電路圖設(shè)計(jì)。
第四部分：項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)
l 總體描述與系統(tǒng)框架：
本系統(tǒng)硬件電路由控制模塊、開(kāi)鎖閉鎖電路、密碼修改模塊、鍵盤和顯示模塊和聲光報(bào)警電路五大部分組成，
系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。