电子密码锁毕业设计精选(九篇)

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第1篇：电子密码锁毕业设计范文

关键词：单片机 实验板

电子技术专业中《单片机原理及实训》是非常重要的一门综合课程，学好它可以在以后的就业中发挥重要的作用。但是同学们在课后自学时，不能在实验板上对自己所设计的电路和程序进行充分的验证，是因为学生自己没有实验板，虽然仿真软件能起到一定的作用，有时在效果上不如实验板那么逼真，还可能还会出现误导现象。故在学习中有自己的实验板就显得相当重要。

1 学生自制单片机实验板的意义

1.1 可以在课后验证自己设计的电路和程序。学生只在课堂上学习是不行的，课后还需要花大量的时间去复习和理解老师在课堂上讲的内容。

单片机是一门实践性非常强的课程，要用实验去验证，如果没有实验器材，所设计的电路和编写的程序是否正确就无法验证，这对学习是不利的，如果有了实验板问题就解决了。

1.2 可以把所学的《电子线路CAD》、《电子装配与工艺》等课程加以综合学习和巩固。自己设计制作实验板，可以把以前所学的知识，如PCB板的设计和制作、电子元件的选择和安装，充分综合运用并检验这些知识的掌握程度，真正做到学以致用。

1.3 可以很好的理解单片机的硬件设计。通过自制实验板可以很好理解单片机的内部结构和用途，理解和掌握输入和输出系统，认识和利用扩展电路。

2 学生自制实验板的可行性

2.1 有《电子线路CAD》和《电子装配与工艺》等前期知识的储备。①前期学习了电子装配与工艺，对元器件的识别和选用都比较的熟悉，焊接技术也掌握的比较好，基本扫除元件的识别和安装的障碍。②学习了PCB板的设计，单层板的设计是可以完成的。

2.2 电子元器件的购买和所需的费用对于学生来讲也是可以承受的。元器件在市场上的店面可以采购，也可以在网上购买。整个做下来的费用大概在50元左右，PCB板我们可以采用万能板，不需要制作PCB 板的费用，可能最贵的就是我们的主要芯片——单片机了（AT89S51、STC89C52等），也就是20元以下可以买到。其余的元件就比较便宜了。

3 具体的实施方案

3.1 单片机实验板的内容。

3.1.1 单片机最小系统的设计。单片机的最小系统：单片机、复位电路、外接晶振、电源和4个8位I/O口都需外接插件连接接口，这样可以方便使用I/O口，也可以根据需要连接其他电路板。①单片机最好选用STC89C51，它存储容量是（Flash ROM）有4K，RAM有256B，完全可以满足学习和毕业设计的需要。另外他可以直接利用软件（STC-ISP-V397）把计算机上编译的程序通过9口的连接线下载到单片机上。②电源可以用计算机的USB接口的5V电源，最好加上外接+5V的其它电源的接口，做好电源的指示灯。电源的正负极要多做几个接口，方便对其它模块的供电。③ISP在线下载。可以通过计算机RS323的接口采用串行通信(MAX23)的方式在线下载我们编译的程序到实验板上。④I/O口采用插接的方式连接，连接线采用排线和单根线相结合的方式，可以方便灵活的运用。

3.1.2 输出系统的设计。①两位8段静态显示的输出数字和简单的字符，方便在开始学习的时候用于输出显示。②6位8段动态显示的输出。可以用于多位的显示和时钟等实验项目。③蜂鸣器输出的方式可以用于音乐、简单电子琴等实验项目。④步进电机的实验可以在输出系统中采用（如L293D）芯片来实现，直流电机用（如LG9110）芯片来实现机器人的运动等实验项目。⑤单个发光二极管的输出方式可以实现模拟交通灯、彩灯等实验项目。

3.1.3 输入系统的设计。①简单的4个单独的按键输入方式，可以实现外部中断等按键不多的实验项目。②矩阵键盘16键的输入方式，可以实现时钟、计算器等实验项目。③电位器、开关量的输入方式，可以实现模拟-数字相互转换的实验项目。④其他比如温度传感器等特殊的实验项目的开发。

3.1.4 数模转换器的设计。

3.1.5 电路扩展系统的设计。

3.2 设计的方框图

4 自制Pcb板的制作方法

PCB的制作对设备和工艺的要求都较高。如果做好PCB图到工厂去加工的话，成本较高，因为要的数量较少。要是我们用万能板做PCB就解决了以上的问题，而且还能增强我们的动手能力，更好的理解PCB的制作工艺和设计规范。

4.1 万能板的选用。要根据元器件的封装选定万能板的大小，根据集成块脚的间距选定万能板焊盘的大小和间距，并且要把选定万能板的参数要测量出来。

4.2 PCB 图的绘制。我们可以根据自己所学或熟悉的软件在计算机上设计PCB图，设计要根据所选定的元器件和万能板的参数来绘制元器件的封装，这样才能达到实际的效果。最好设计成单层板，以便于安装和降低成本。

4.3 PCB图转印到万能板。把设计好的图通过喷墨打印机按照设计的1:1大小打印在热转印纸上，打印时要注意分别打印底层信号层和顶层丝印层，也可以都打印在底层。在定位孔对齐的情况下分别用热转印机（也可以用照片的过塑机）把墨粉附着在万能板上，注意温度的控制。

4.4 元器件的安装和布线。根据设计的PCB图先安装元器件，再根据转印的线用焊锡或者用网线中的铜线布线和焊接元器件。

5 实验项目的设计

根据自制的实验板可以设定实验项目，方便学生的学习和老师的教学，达到学习单片机的效果和提高学生学习的兴趣。

5.1 基础训练实验项目。①让单片机动起来—单片机最小应用系统。可以对单片机在电气控制系统中的作用及芯片的使用有个直观的认识，掌握组成单片机最小应用系统的基本方法。②汽车转向灯控制。熟悉单片机的并行口、位寻址区及位操作指令的应用，初步了解子程序运行方法及流程图的作用。③霓虹灯控制。熟悉单片机的并行接口的应用及循环程序、查表程序及子程序的设计与调试方法。④数码管显示控制。通过数码管的静态显示、动态显示，学会数码管的使用方法，进一步熟悉单片机并行接口的使用，学会串行接口的使用，学会编写与调试较复杂的程序。⑤音乐盒控制。用单片机制作一个能演奏音乐的电路，通过这一有趣的实验，巩固定时器和按键的运用技能，增进对单片机应用产品制作过程的了解。⑥交通灯控制。通过制作和调试单片机交通灯显示与控制系统，进一步熟悉单片机内部的硬件资源，学会可编程定时器的使用、学会中断技术的使用，提高综合程序调试能力。

5.2 接口应用实验项目。①简易秒表。通过此实验可以进一步熟悉LED数码管与单片机的接口方式及定时/计数器、中断计数的综合应用，并学会简易键盘的使用。②密码锁。通过这个实验可以进一步熟悉键盘接口和显示器接口计数，掌握独立式和矩阵式两种不同键盘结构下的程序设计思路和步骤。③波形发生器。可以学会D/A转换芯片在单片机应用系统中的硬件接口技术和编程方法。④简易数字电压表。可以学会A/D转换芯片在单片机应用系统中的硬件接口技术和编程方法。熟悉模拟信号采集和输出数据显示的综合设计与调试方法。⑤液晶显示广告牌（有液晶显示器才可以）。学会LCD显示器与单片机的接口方法，熟悉实现各种常用显示方式的编程思路。

5.3 综合实验项目(课程设计项目)①数字钟。通过专用时钟芯片制作数字钟，学会编程芯片与单片机接口的设计、调试及编程方法。②人造小气候。通过小范围温湿度自动调节项目的制作，熟悉用单片机实现温湿度闭环控制的一般概念；学会单片机与实用技术及器件进行集成化的基本方法。③电动窗帘控制。学会用单片机控制步进电机和直流电机的一般方法。了解开环控制的基本概念。（有此控制芯片的才能用）

通过自制单片机实验板，学生能进一步掌握和理解单片机的内部结构、I/O口的使用、电路的设计、电子线路板的设计和装配工艺等知识，而且能大大提高动手能力。当然也可以用于课程设计和毕业设计，对单片机的开发也有很大的帮助。

参考文献：

[1]王平.热转印制作PCB详解[J].无线电，2011，10：90-93.

第2篇：电子密码锁毕业设计范文

关键词：单片机；教学；创新能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）10-0078-03

单片机作为典型嵌入式系统，在我国发展至今已有二十多年的历史，广泛应用于工业控制、仪器仪表、汽车电子系统、机器人、军事、能源、通信、信息终端等众多领域，成为了电子技术智能化最普遍的使用手段。单片机课程也因此成为高校计算机类、电子信息类、电气类等专业的重要专业课程。培养满足社会发展需求的高素质创新人才，已成为高等教育发展的重要趋势和主要任务。单片机课程是一门理论性、实践性、设计性和综合性很强的课程，该课程为培养学生的实践创新能力提供了一个良好的载体。本文结合单片机实际教学与体会和科研经验，就如何在单片机教学中培养学生的创新能力做出分析与探讨。

一、明确课程目标，激发学生的学习积极性

单片机课程涉及的知识面宽，概念多，软硬件相互结合，同时该课程内容比较抽象，如单片机的内部结构、中断系统、汇编语言指令等，学生在刚开始接触的时候难以入门。为培养学生的学习积极性，可以做以下几点：（1）上好绪论课，最大限度地调动和激发学生的学习积极性。给学生展示单片机广阔的应用前景，把往届学生毕业设计开发的单片机应用板带进课堂，给他们建立单片机应用系统的初步认识，通过实物演示首先让大家对单片机系统有一个感性认识，让同学们明白，通过本课程的学习，最终自己也可以开发单片机应用系统。（2）在讲述一些抽象内容之前，列举单片机的应用实例，并将以前做过的设计实例如交通信号灯、数字显示温度计、电子密码锁等演示给学生看，给学生一个看得见、摸得着的目标。（3）以应用为背景将课程知识点有机联系起来，结合指令系统，通过演示讲解单片机系统及有关芯片的工作原理，让学生去感受、体验单片机的各种功能。使学生体会到单片机课程的实用性，明确学习目标，从而激发学生的学习积极性。

二、优化教学内容，提高课堂教学质量

1.优化教学内容。根据教学改革要求，优化教学内容，既选用内容较丰富的教材，又对教学内容进行精选。不是把一本书从头讲到尾，而是力求做到纵览全书，抓住关键的地方，突出重点的方面，分析并引导学生掌握课程内在关联性。对共性知识重点讲解，要求学生牢固掌握，例如：总线、寄存器、存储器、地址、寻址方式、I/O接口、中断、通信等。对非共性的技术细节不面面俱到，例如，对51系列单片机接口的内部结构，课堂上主要讲P0口、P1口即可；串行口可只讲方式1、方式2，波特率对应的计数初值主要讲一个最常用的，其余按照波特率正比于定时器T1溢出率的关系推算。对有些知识则只讲思路、要点、方法。教师不仅仅讲授知识，更为重要的是激发学生的思维，培养他们的创新精神。

2.教学中理论与实践相结合。单片机是一门实践性强的课程，讲授完一个章节，安排相应的基础实验。讲课时，要有意识结合一些实际产品进行分析，了解与单片机应用系统有关的各种常用芯片功能，强调单片机典型应用系统的设计方法，使学生初步具备相应的应用及开发能力。

3.充分利用现代EDA技术。单片机实验及开发系统包括仿真器、编程器、开发板、电源、以及接口等，开发环境及实验系统的搭建要花一定的时间，不方便于教师在理论课堂上作较多的演示。选用单片机软件仿真系统（如Keil、Proteus等仿真软件）来构建单片机虚拟实验室，把要实现的硬件线路原理图在Proteus画好，通过Keil生成二进制文件链到Proteus的单片机上，就可以立即进行软硬件结合的系统仿真，像使用硬件仿真器一样来调试程序。不仅能观察到程序运行时单片机寄存器、存储器和变量等内容变化，而且可以从单片机系统开发的角度直观地看到控制信号有效的先后次序、电路的工作状况及控制效果，提高了课堂教学质量，克服了单片机传统教学模式的缺陷。

三、加强师生互动，突出以学生为中心的理念

现在，虽然单片机的应用已经非常普遍，但仍有很多可以用单片机实现控制而尚未开发的项目；许多已实现单片机控制的项目，在很多方面仍需要进一步提高性能。因此，单片机的开发应用还有大量的工作要做，还大有拓展和想象空间。这些都要求我们的学生不要迷信权威，有创新精神和创新个性。为此，教师与学生之间建立平等、和谐、愉悦的教学氛围，在教与学的过程中，要以学生为中心，充分发挥教师的主导作用，学生的主动作用。加强师生互动，随时关注学生的课堂反馈，将以学生为中心的理念体现出来。在教学中，鼓励学生多思考。在掌握基本知识的前提下，相应章节都会提一些附加难度的思考题，让学生自己利用图书馆、网络查阅资料，只在必要时才加以指导。对于学生在实验过程中提的问题，尽量不是直接给出答案，而是引导他们通过学到的理论知识自己找到解决方法，让学生拥有更多自主思考空间。同时鼓励学生之间相互交流、探讨，引发思维碰撞。

四、注重实践教学，培养学生的创新能力

1.精选实验内容。实验教学具有实践性、综合性及创新性特点，在教学过程中对培养学生的实践能力、创新意识和创新能力有非常重要的作用。根据单片机课程的特点，将实验内容划分为基础性实验、综合性实验、设计性实验三个层次，难度依次由低到高，对这三个不同层次的实验模块分别采用不同的教学方式。基础性实验——由老师布置的经典实验，突出基础知识、基本原理、基本的程序编写和调试技能的掌握。在每次实验前，上理论课时结合课堂上讲解的内容对实验进行初步分析。学生通过教师的讲授之后，对实验进行预习，做到心中有数。既能强化训练开发单片机系统的基本技能，又能验证并巩固已学到的理论知识。综合性实验——由老师布置的诸如步进电机控制、脉搏计数器、上位机与下位机通信、数据采集系统等综合性较强的实验，提高学生对所学知识的综合应用能力。对程序较为复杂的实验，给出程序的基本部分，由学生去完成关键部分，这样可以节省学生的编程时间，提高效率。创新性设计实验——教师可以结合课堂上的内容，提出一些设计性题目或学生自己选择题目，查阅参考资料，设计实验方案，自主完成软硬件设计、编写程序、调试，分析并解决存在的问题。实验内容的选取要遵循由浅入深、循序渐进的原则，以适合于不同层次学生的需求。成绩好的同学得到了施展聪明才智的机会，可以设计出很有特色的方案，撰写出高质量的实验报告；成绩一般的同学也会受到鼓舞、带动，增加自觉性。

2.重视实验的每个环节。在实验中培养实事求是的科学态度，重视实验的各个方面。首先学会观察实验现象，培养观察能力。只有明察秋毫才能有所发现，有所创新。其次，要善于对实验进行科学总结。通过实验后的科学总结和严谨的分析、归纳得到规律。创新能力的培养是一项完整的系统工程，贯穿在人才培养的全过程中，渗透到教学过程的每个方面。鼓励学生进行创新，哪怕是不完善的、有缺陷的创新，不轻易否定学生的不同想法。

3.更广泛的实验教学。单片机的理论教学过程要与学生的实验紧密结合，实验教学不局限于课堂之上。通过课堂实验教学、课程设计、课外科研训练和大学生电子设计竞赛等多种实践方式结合起来，它们是对课堂教学的补充、完善和延伸。学生在低年级尽早接触单片机，在高年级中可以选一些基础好的同学参加老师的科研项目。

五、结合实际工程，开拓学生视野

单片机在工程中应用很广泛，要提高学生的综合能力，还应要将实际工程应用经验传授给学生。例如：一个单片机系统在实验室正常运行，在工业现场受到干扰则可能不能正常运行，会有哪些可能的干扰源及应采取的相应措施？这是大多数初次涉及工程项目时会遇到的，如果老师能将可能的原因、实践经验传授给学生，则会减少他们在实践中遇到的困难，有利于增加自信心，将更多的精力放在创新方面。单片机教学不仅仅来源于课本，更离不开实践及应用，结合实际项目可以增加学生们的积极性，拓宽学生视野，培养创新能力。

参考文献：

[1]肖看，李群芳.单片机原理、接口及应用（第2版）[M].北京：清华大学出版社，2010.

[2]何立民.单片机应用系统设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，2009.

[3]张富贵，黄海松，吕敬堂，等.当前实验教学改革的几个问题[J].实验技术与管理，2011，28（2）：135-138.

[4]唐炜.基于“项目驱动”的单片机类课程实践教学改革[J].实验室研究与探索，2010，29（5）：130-132.