论文总字数：23386字

目 录

1 绪论 1

1.1 设计背景与意义 1

1.2 锁的发展历史 1

1.3 锁的种类和功能 1

1.3.1 机械钥匙锁 2

1.3.2 磁力锁 2

1.3.3 电子锁 2

1.4 本课题的研究内容 2

2 系统设计方案 3

3 系统硬件设计 4

3.1 MSP430单片机模块 4

3.1.1 MSP430单片机概述 4

3.1.2 MSP430单片机最小系统 6

3.2 LCD1602液晶显示模块 7

3.2.1 LCD1602简介 7

3.2.2 LCD1602指令说明 9

3.2.3 LCD1602时序 9

3.3 TTP229数字触摸传感器模块 10

3.3.1 TTP229数字触摸传感器简介 10

3.3.2 TTP229芯片管脚连接说明 11

3.4 PT2262/2272-M4无线遥控模块 12

3.4.1 PT2262/2272-M4简介 12

3.4.2 基于PT2262的无线编码模块 14

3.4.3 基于PT2272-M4的无线解码模块 15

3.5 24C02存储模块 15

3.5.1 24C02芯片简介 16

3.5.2 24C02时序 16

4 系统软件设计 17

4.1 IAR软件介绍 17

4.2 程序设计 18

4.3 超级密码功能介绍 20

5 焊接与调试 20

5.1 硬件电路的焊接 20

5.2 硬件调试及成果展示 21

5.2.1 液晶显示模块的调试 22

5.2.2 触摸键盘模块的调试 23

5.2.3 无线遥控模块的调试 24

5.2.4 电机驱动模块的调试 25

6 总结 25

参考文献 26

致谢 26

附录1：电路连接图 27

附录2：程序主函数 28

基于MSP430单片机触摸按键密码锁的设计

周宇楠

, China

Abstract:With the improvement of people's safety awareness,security has been a serious problem increasingly,This paper aims to introduce a touching key combination lock system based on MSP430 microcontroller. This design consists of MSP430 microcomputer, TTP229B touch button module, LCD1602 LCD module,24C02 storage module, PT2262/2274-M4 wireless remote control module and so on. It can achieve touch button input, password changes, password storage, remote control and other basic functions. In order to enrich the user experience, protect the user's property safety much better, It increases the super password function.In this design,the structure is simple,the operation is convenient,the modules we need are economical.The increase of the wireless remote control function especially is very little used in other electronic lock also.It adds a new way of thinking for the development of electronic combination lock.

Key words:MSP430 microcomputer; touch key; combination lock; remote control

1 绪论

1.1 设计背景与意义

在我们的生活中，防盗一直是一个备受关注的话题。没人希望自己的家被别人隔三差五地光顾，也没人希望自己通过劳动辛辛苦苦赚取的财产被人盗取。因此，锁成为了我们亲密的伙伴。防盗门，汽车，保险箱等等都离不开锁。目前，我们用的锁大多数是需要钥匙打开的机械锁。这种锁存在着许多弊端。首先，他的构造简单，很容易被小偷打开或者直接砸开；其次，由于长时间的磨损，它的使用寿命也会大大减少，安全性能也会降低；再有，许多人会存在钥匙丢失的情况，这给自己也造成了很大的麻烦。因此，为了加强防盗功能以及方便人们使用，市面上出现了密码锁，电子锁，指纹锁等一系列新型锁具，大大保护了我们的财产安全。本设计借鉴了电子锁的相关知识，使用MSP430单片机作为控制核心设计了一种通过触摸按键输入的电子密码锁。它具有操作便捷，保密性高等特点，对我们的日常防盗有很大的帮助。

1.2 锁的发展历史

锁几乎与私有制同时诞生。那个时候的锁是由木头制成的，到了东汉的时候，我国的铁质三簧锁已经相当的成熟。在之后1000多年的时间里，三簧锁一直有很大的用处^[1]。

英国人博特在18世纪的时候发明了凸轮转片锁。这种锁拥有80多种钥匙编号，使锁的复杂程度有了很大的提高。到了十九世纪欧洲人已经制造出了多达1600种钥匙编号的锁，这种锁可以看作是三簧锁和凸轮转片锁的升级版^[1]。

美国人耶尔在20世纪中叶发明了弹子锁，就目前而言，弹子锁又有了很多新的发展，出现了各种各样的弹子结构和组合弹子结构，这使得锁的安全性能得到了巨大的提升，锁的钥匙编号也达到了理论上的无穷无尽，可以说，这种锁已经成为了世界上使用最广泛最普遍的锁具^[1]。

随着时代的进步，各种高新技术如雨后春笋般发展起来，基于这些高科技技术，很多新型锁具被发明出来，无一例外，这些新型锁具都拥有超高的防盗性能，这是机械锁无法达到的。我相信，以后锁具会变得越来越先进，越来越只能智能，终有一天防盗将会变得非常简单^[1]。

现代锁可按照材料，用途，有无钥匙，安全性能和结构进行分类。

1.3 锁的种类和功能

目前，常用的锁具主要分为三大类，分别是机械锁，磁力锁和电子锁，下面将主要介绍以上三种锁具的功能及特点。

1.3.1 机械钥匙锁

这种锁一般是通过钥匙转动开启。在这种类型的锁孔中有不同的凹槽，需要有正确的钥匙才能开启，它主要适用于住宅或商店的大门和窗户。

1.3.2 磁力锁

这种锁基于磁性理论。一般由螺栓和磁铁构成。当钥匙（通常是黑色金属箔）插入时，螺栓被拔开，磁力被释放，这样锁就打开了。此类锁一般用于住宅及行政区域如办公室。

1.3.3 电子锁

这是最复杂的锁。这种类型的锁是通过电子方式驱动的，所以它不同于前两种锁需要钥匙，电子锁不需要钥匙。它们主要应用于工业领域及需要安全级别高的地方。以下是一些电子锁：

1. DNA传感器锁：这种电子锁存储个人的基因组成，只有当检测到的DNA信息与存储的基因组成一致时人才被允许进入。常用于安全级别高的地方，如美国的五角大楼。
2. 卡片锁：这种电子锁使用卡片当钥匙，当插入卡片时，产生电压，通过关闭电路和激励继电器开锁。这种锁多用于工业领域。
3. 电子眼锁：这种电子锁存储人们眼睛的图片，只有当识别到的人眼信息与存储的人眼信息匹配时人才被允许进入。
4. 指纹锁：这种电子锁存储人们指纹的信息，只有当识别到的指纹信息与存储的指纹信息匹配时人才被允许进入。
5. 电子密码锁：这种锁是通过在外设上输入密码，只有当输入的密码正确时锁才会被打开，这是一种精确且可靠的安全系统，本文将着重关注这种电子密码锁的设计与实施^[2]。

1.4 本课题的研究内容

本设计介绍了一种触摸按键式密码锁，它结合了MSP430单片机技术和电子锁技术的相关技术。采用MSP430单片机作为总的控制核心，触摸键盘进行密码的输入，液晶屏实现密码的显示，存储器实现密码的存储，无线遥控套件实现远程遥控。通过编写模块程序用以驱动各个模块电路，最终实现密码锁的各种功能。

本设计的具体内容如下：

1. 选择合适的模块型号，学会使用这些模块并且理解其内部结构和原理。
2. 选择符合要求的元器件，了解这些元器件的特性及使用方法。
3. 在面包板上合理布局并且正确焊接。
4. 完成各个模块电路程序的编写。
5. 正确连接硬件电路，并且编写相应的软件程序。
6. 进行系统的调试及故障分析。

2 系统设计方案

本设计大体是围绕硬件和软件这两个方面进行工作的。硬件设计部分主要包括单片机系统，触摸按键键盘，液晶显示屏，无线遥控套件，存储芯片。此系统是单片机系统的一种典型应用，所以单片机作为核心的控制单元，触摸按键模块和无线遥控模块作为输入外设，液晶显示模块作为输出外设。但是硬件本身是实现不了任何功能的，只有配合按照要求编写的软件程序才能发挥它们的作用。软件是主程序和模块程序的总称。本文将大体通过系统总体设计，硬件设计，软件设计，焊接调试等几个方面进行叙述^[3]。系统总体的设计框图如图2-1所示。

图2-1 系统设计框图

通过一系列的设计，本设计希望可以实现触摸按键输入，密码存储，密码修改，无线遥控开锁，超级密码等功能。具体目标如图2-2所示。

图2-2 系统设计目标

3 系统硬件设计

3.1 MSP430单片机模块

3.1.1 MSP430单片机概述

MSP430单片机系列功能相当完善，所以无论是在学习还是日常生活中都得到了非常广泛的应用，它可以帮助我们实现各种各样我们想要的功能。它精简了指令集，也就是说每一条指令都很简洁明了，这也就意味着编程给我们带来的麻烦将大大减少，根据开发者的需要，它可以将不同的模拟，数字电路模块和微处理器集成在一起^[4]。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：23386字

相关图片展示：