畢業(yè)設(shè)計(jì)基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的設(shè)計(jì)

1、 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文）題 目： 電子密碼鎖的設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 電氣與信息工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 電子信息工程 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 093409142 指導(dǎo)老師： 陳 英 完成時(shí)間： 2013年5月28日 河南城建本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘要摘 要隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，人們生活水平的提高，如何實(shí)現(xiàn)家庭防盜這一問(wèn)題也變的尤其的突出。傳統(tǒng)的機(jī)械鎖，由于其構(gòu)造簡(jiǎn)單，安全性能低，無(wú)法滿足人們的需要。隨著電子產(chǎn)品向智能化和微型化的不斷發(fā)展，數(shù)字密碼鎖作為防盜衛(wèi)士的作用顯得尤為重要。而單片機(jī)以其實(shí)用，功能強(qiáng)大，價(jià)格低廉等功能，已成為電子產(chǎn)品研制和開(kāi)發(fā)中首選的控制器。本文從經(jīng)濟(jì)實(shí)用的角度出發(fā),闡述一個(gè)基于單片機(jī)的液晶

2、顯示電子密碼鎖的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)采用atmel公司的at89c51單片機(jī)作為系統(tǒng)核心，液晶顯示器lcd1602作為輸出設(shè)備顯示系統(tǒng)提示信息，4*4矩陣鍵盤(pán)作為輸入設(shè)備，cmos串行e2prom存儲(chǔ)器at24c02作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，配合蜂鳴器、繼電器等電路構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)硬件；系統(tǒng)軟件采用c語(yǔ)言編寫(xiě)。設(shè)計(jì)的系統(tǒng)液晶顯示，密碼修改方便，具有報(bào)警、鎖定等功能，使用便捷簡(jiǎn)單，符合住宅、辦公用鎖需求，具有一定的實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，密碼鎖，at89c51，lcd1602，at24c02 iv 河南城建本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）abstractabstractwith the development of our

3、 society and the improvement of peoples living standard, how to ensure the family security is becoming more and more important in particular. traditional mechanical lock is unable to meet the need of us because of its simple structure and low security. nowadays, electronic products become smarter an

4、d smaller, electronic password anti-theft lock plays a more important role as the security guards. the mcu with its practical, strong function, low price and other functions , has become the preferred controller in electronic product research and development.this article is written from the economic

5、 perspective, elaborates the design and implementation of a lcd electronic password anti-theft lock which is based on mcu. this system is composed of at89c51 which is designed as the core of this system, lcd1602 as the output device to display the message of this system, 4 * 4 matrix keyboard as the

6、 input device, a cmos serial e2prom at24c02 as the data storage, and a buzzer, relay circuit.the software of the system is written in c language. the system displays in a lcd, it can change password easily, and has the function of alarming, locking, and so on. this system has some practical value, a

7、nd it is simple and easy to use, meets the demand of residential and the need of office lock.key words: mcu, password-lock, at89c51, lcd1602, at24c02 目 錄摘要iabstractii目錄iii1引言11.1課題的背景和意義11.2課題的研究現(xiàn)狀11.3課題研究?jī)?nèi)容22 數(shù)字密碼鎖總體設(shè)計(jì)32.1 系統(tǒng)方案論證32.1.1 采用數(shù)字電路的設(shè)計(jì)方案32.1.2 采用以單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)方案42.2 基于單片機(jī)的數(shù)字密碼鎖的設(shè)計(jì)原理53 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)63

8、.1 主要元器件介紹63.1.1 主控芯片at89c51的的介紹63.1.2 繼電器的介紹93.1.3 存儲(chǔ)芯片at24c02的介紹103.1.4 lcd1602顯示器的介紹103.1.5 矩陣鍵盤(pán)模塊的介紹113.2 系統(tǒng)硬件部分123.2.1 系統(tǒng)電源部分123.2.2 鍵盤(pán)輸入部分133.2.3 密碼存儲(chǔ)部分143.2.4 顯示部分143.2.5 報(bào)警部分153.2.6開(kāi)鎖部分164 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)174.1 系統(tǒng)程序流程圖174.1.1主程序流程圖174.1.2 鍵功能程序流程圖184.1.3 修改密碼程序流程圖194.1.4 開(kāi)鎖程序流程圖204.2 子程序舉例214.2.1 按鍵掃描

9、子程序214.2.2 顯示子程序224.2.3 開(kāi)鎖子程序224.3 系統(tǒng)軟件調(diào)試及結(jié)果244.3.1 proteus軟件介紹244.3.2 系統(tǒng)軟件調(diào)試254.3.3 仿真結(jié)果255 硬件系統(tǒng)制作及調(diào)試295.1焊接注意事項(xiàng)295.2硬件調(diào)試問(wèn)題及解決辦法305.3硬件調(diào)試效果31總結(jié)34致謝35參考文獻(xiàn)36附錄37附錄a 電路原理圖37附錄b 系統(tǒng)總體程序38 1引 言1.1課題的背景和意義隨著人們生活水平的提高，如何實(shí)現(xiàn)家庭防盜這一問(wèn)題也變的尤為突出，傳統(tǒng)的機(jī)械鎖由于其構(gòu)造簡(jiǎn)單，被撬的事件屢見(jiàn)不鮮?，F(xiàn)在安防監(jiān)控系統(tǒng)是一門(mén)被人們?nèi)找嬷匾暤男屡d專(zhuān)業(yè)，就目前發(fā)展看，應(yīng)用普及越來(lái)越廣，科技含量越

10、來(lái)越高。其中，數(shù)字密碼鎖電路簡(jiǎn)單，易于安裝維護(hù)，而且價(jià)格便宜，因而被廣泛應(yīng)用于家庭防盜，銀行，保險(xiǎn)柜等場(chǎng)合。數(shù)字密碼鎖是由電子電路控制鎖體的新型鎖具，它采用觸摸按鍵方式輸入開(kāi)鎖密碼，操作方便，靈活性好，保密性強(qiáng)，安全系數(shù)高，不會(huì)磨損，壽命長(zhǎng)，成本低、功能全和可連網(wǎng)的等優(yōu)點(diǎn)。正是這些優(yōu)點(diǎn)使它廣泛地被用于小區(qū)樓道的安全管理中。這種成本相對(duì)低的安全措施卻提供了不小的安全作用。它的功能強(qiáng)，成本低和無(wú)鑰匙等特點(diǎn)注定了它的成功。1.2課題的研究現(xiàn)狀 本課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述:在國(guó)內(nèi)早幾年由于電子技術(shù)尚不發(fā)達(dá)，數(shù)字密碼鎖的研究比較滯后，產(chǎn)品種類(lèi)很少。而且由于人們對(duì)數(shù)字密碼鎖還沒(méi)有完全的認(rèn)識(shí)，同時(shí)其價(jià)錢(qián)較普通

11、彈子鎖貴，應(yīng)用較少。近幾年隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子密碼鎖應(yīng)運(yùn)而生。由于電子鎖的密碼量極大，可以與機(jī)械鎖配合使用，并且可以避免因鑰匙被仿制而留下安全隱患。電子鎖只需記住一組密碼，無(wú)需攜帶金屬鑰匙，免除了人們攜帶金屬鑰匙的煩惱，而被越來(lái)越多的人使用。由于電子鎖的功能、安全是彈子鎖無(wú)法相比的，因此，發(fā)展前景是非常大的?？偟膩?lái)說(shuō)，目前國(guó)內(nèi)對(duì)單片機(jī)的密碼鎖的研究比較深入，技術(shù)也比較成熟。因此，單片機(jī)密碼鎖的發(fā)展大有前途。 在國(guó)外，電子密碼鎖發(fā)展已經(jīng)到了非常高的境界，其技術(shù)相對(duì)先進(jìn)，種類(lèi)齊全，例如數(shù)碼鎖，指紋鎖，磁卡鎖，ic卡鎖，生物鎖等。由于數(shù)字、字符、圖形圖像、人體生物特征和時(shí)間等要素均可成為鑰匙的電

12、子信息，組合使用這些信息能夠使電子密碼鎖獲得高度的保密性?，F(xiàn)電子密碼鎖普遍被人們所接受，已被廣泛應(yīng)用于智能門(mén)禁系統(tǒng)中，通過(guò)多種更加安全，更加可靠的技術(shù)實(shí)現(xiàn)大門(mén)的管理。由于電子元件特別是單片機(jī)應(yīng)用在這幾年得到空前發(fā)展，產(chǎn)品無(wú)論是從功能性上還是從穩(wěn)定性上都比較全面，在保密方面已做到人眼識(shí)別，指紋識(shí)別，人聲識(shí)別等。數(shù)字密碼鎖在國(guó)外發(fā)展比較早應(yīng)用也比較廣泛，主要在家庭裝較貴重地方，銀行，保險(xiǎn)柜等應(yīng)用較多。1.3課題研究?jī)?nèi)容設(shè)計(jì)制作一個(gè)數(shù)字密碼鎖，替代傳統(tǒng)的機(jī)械鎖。電子密碼鎖可以根據(jù)設(shè)定好的密碼，當(dāng)密碼輸入正確之后，鎖就打開(kāi)，如果輸入的三次的密碼不正確，就鎖定按鍵一定時(shí)間，比如3秒鐘，同時(shí)發(fā)出報(bào)警聲，直

13、到?jīng)]有按鍵按下，3秒鐘后，再打開(kāi)按鍵鎖定功能；否則在3秒鐘內(nèi)仍有按鍵按下，就重新鎖定按鍵3秒時(shí)間并報(bào)警。要求液晶顯示，在輸入密碼時(shí)，顯示“*”。以單片機(jī)為主控芯片，完成密碼輸入鍵盤(pán)設(shè)計(jì)。時(shí)鐘復(fù)位電路、密碼復(fù)位電路設(shè)計(jì)。電子閥的使用和設(shè)計(jì)。硬件連接與調(diào)試。軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試。2 2 數(shù)字密碼鎖總體設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)方案論證隨著電子產(chǎn)品向智能化和微型化的不斷發(fā)展，數(shù)字密碼鎖的種類(lèi)也不斷增多，本節(jié)主要討論了目前較為常見(jiàn)的數(shù)字密碼鎖，有采用數(shù)字電路為控制核心和采用以單片機(jī)為控制核心的兩種數(shù)字密碼鎖。2.1.1 采用數(shù)字電路的設(shè)計(jì)方案數(shù)字電路的設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)原理方框圖如圖2.1所示：密碼修改電路鍵盤(pán)輸入密碼校

14、驗(yàn)電路開(kāi)鎖電路執(zhí)行電路限時(shí)報(bào)警報(bào)警次數(shù)檢測(cè)鎖定5分鐘市電供電電路電子切換開(kāi)關(guān)蓄電池?cái)嚯姍z測(cè)充電電路鎖定脈沖清除報(bào)警信號(hào)開(kāi)始計(jì)時(shí)電源vcc220v開(kāi)門(mén)圖2.1 基于數(shù)字邏輯電路的數(shù)字密碼鎖框圖采用數(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9個(gè)用戶輸入鍵，其中只有4個(gè)是有效的密碼按鍵，其它的都是干擾按鍵，若按下干擾鍵，鍵盤(pán)輸入電路自動(dòng)清零，原先輸入的密碼無(wú)效，需要重新輸入；如果用戶輸入密碼的時(shí)間超過(guò)40秒（一般情況下，用戶不會(huì)超過(guò)40秒，若用戶覺(jué)得不便，還可以修改）電路將報(bào)警80秒，若電路連續(xù)報(bào)警三次，電路將鎖定鍵盤(pán)5分鐘，防止他

15、人的非法操作。電路由兩大部分組成：密碼鎖電路和備用電源(ups)，其中設(shè)置ups電源是為了防止因?yàn)橥ｋ娫斐傻拿艽a鎖電路失效，使用戶免遭麻煩。密碼鎖電路包含：鍵盤(pán)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(pán)輸入次數(shù)鎖定電路。采用數(shù)字電路設(shè)計(jì)的方案好處就是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但控制的準(zhǔn)確性和靈活性差。故而本設(shè)計(jì)不采用此設(shè)計(jì)方案。2.1.2 采用以單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)方案 用以at89c51為核心的單片機(jī)控制方案：利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)和豐富的io端口，及其控制的準(zhǔn)確性，不但能實(shí)現(xiàn)基本的密碼鎖功能，還能添加掉電存儲(chǔ)、聲光提示甚至添加遙控控制功能。由于單片機(jī)種類(lèi)繁多，因此在選用時(shí)要多加比較合理選擇

16、，以期獲得最佳的性?xún)r(jià)比。一般來(lái)說(shuō)在選取單片機(jī)時(shí)從下面幾個(gè)方面考慮： 性能、存儲(chǔ)器、運(yùn)行速度、i/o口、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行接口、模擬電路功能、工作電壓、功耗、封裝形式、抗干擾性、保密性。 除了以上的一些的還有一些最基本的比如：中斷源的數(shù)量和優(yōu)先級(jí)、工作溫度范圍、有沒(méi)有低電壓檢測(cè)功能、單片機(jī)內(nèi)有無(wú)時(shí)鐘振蕩器、有無(wú)上電復(fù)位功能等。 在開(kāi)發(fā)過(guò)程中單片機(jī)還受到：開(kāi)發(fā)工具、編程器、開(kāi)發(fā)成本、開(kāi)發(fā)人員的適應(yīng)性、技術(shù)支持和服務(wù)等因素?；谝陨弦蛩乇驹O(shè)計(jì)選用單片機(jī)at89c51作為本設(shè)計(jì)的核心元件，利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)和豐富的i/o端口，及其控制的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)基本的密碼鎖功能。在單片機(jī)的外圍電路外接輸入鍵盤(pán)

17、用于密碼的輸入和一些功能的控制，外接at24c02芯片用于密碼的存儲(chǔ),外接液晶顯示器用于顯示作用。其操作過(guò)程為：當(dāng)用戶需要開(kāi)鎖時(shí)，先按鍵盤(pán)的數(shù)字鍵0到9輸入密碼之后按鍵盤(pán)開(kāi)鎖鍵。如果密碼輸入正確則開(kāi)鎖，不正確顯示密碼錯(cuò)誤重新輸入密碼，當(dāng)三次密碼錯(cuò)誤，則發(fā)出報(bào)警。當(dāng)用戶需要修改密碼時(shí)，先按下鍵盤(pán)設(shè)置鍵后輸入原來(lái)的密碼，只有當(dāng)輸入的原密碼正確后才能設(shè)置新密碼。新密碼輸入無(wú)誤后按確認(rèn)鍵使新密碼將得到存儲(chǔ)，密碼修改成功?？梢钥闯龇桨付刂旗`活準(zhǔn)確性好且保密性強(qiáng)還具有擴(kuò)展功能，根據(jù)現(xiàn)實(shí)生活的需要此次設(shè)計(jì)采用此方案。2.2 基于單片機(jī)的數(shù)字密碼鎖的設(shè)計(jì)原理基于單片機(jī)的數(shù)字密碼鎖的設(shè)計(jì)原理圖如圖2.2所示：

18、at89c51 單片機(jī)顯示電路報(bào)警電路開(kāi)鎖電路鍵盤(pán)輸入密碼輸入復(fù)位電路晶振電路 圖2.2 基于單片機(jī)的電子密碼鎖的設(shè)計(jì)原理圖本設(shè)計(jì)主要由單片機(jī)、矩陣鍵盤(pán)、液晶顯示器和密碼存儲(chǔ)等部分組成。用戶通過(guò)矩陣鍵盤(pán)輸入密碼，后經(jīng)過(guò)單片機(jī)對(duì)用戶輸入的密碼與自己保存的密碼進(jìn)行對(duì)比，從而判斷密碼是否正確，然后控制引腳的高低電平傳到開(kāi)鎖電路或者報(bào)警電路控制開(kāi)鎖還是報(bào)警。本系統(tǒng)共有兩部分構(gòu)成，即硬件部分與軟件部分。 硬件部分由電源輸入部分、鍵盤(pán)輸入部分、密碼存儲(chǔ)部分、復(fù)位部分、晶振部分、顯示部分、報(bào)警部分、開(kāi)鎖部分組成。 軟件部分對(duì)應(yīng)的由主程序、初始化程序、lcd顯示程序、鍵盤(pán)掃描程序、啟動(dòng)程序、關(guān)閉程序、鍵功能程

19、序、密碼設(shè)置程序、eeprom讀寫(xiě)程序和延時(shí)程序等組成。51 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 主要元器件介紹數(shù)字密碼鎖硬件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖，上鎖，密碼修改，報(bào)警等功能所需硬件主要有：主控芯片at89c51、繼電器、存儲(chǔ)芯片at24c02、lcd1602顯示器，矩陣鍵盤(pán)模塊等。3.1.1 主控芯片at89c51的的介紹本次畢業(yè)設(shè)計(jì)選用的是at89c51，at89c51是一種帶4k字節(jié)flash存儲(chǔ)器（fperomflash programmable and erasable read only memory）的低電壓、高性能cmos 8位微處理器，俗稱(chēng)單片機(jī)。單片

20、機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次以上。該器件采用atmel高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的mcs-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位cpu和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，atmel的at89c51是一種高效微控制器。at89c51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。at89c51芯片引腳如圖3.1所示:圖3.1 at89c51單片機(jī)的引腳圖at89c51主要特性： 與mcs-51 兼容，4k字節(jié)可編程flash存儲(chǔ)器壽命：1000寫(xiě)/擦循環(huán)以上，數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年全靜態(tài)工作：0hz-24mhz三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定1288位內(nèi)部ram32可編程

21、i/o線兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，5個(gè)中斷源可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路at89c51單片機(jī)引腳： vcc：供電電壓。 gnd：接地。 p0口：p0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向i/o口，每腳可吸收8ttl門(mén)電流。當(dāng)p0口的管腳第一次寫(xiě)1時(shí)，被定義為高阻輸入。p0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的低八位。在flash編程時(shí)，p0 口作為原碼輸入口，當(dāng)flash進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，p0輸出原碼，此時(shí)p0外部必須接上拉電阻。 p1口：p1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向i/o口，p1口緩沖器能接收輸出4ttl門(mén)電流。p1口管腳寫(xiě)入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入

22、，p1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，p1口作為低八位地址接收。 p2口：p2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)ttl門(mén)電流，當(dāng)p2口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，p2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。p2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，p2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，p2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。p2口在flash編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)

23、和控制信號(hào)。 p3口：p3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向i/o口，可接收輸出4個(gè)ttl門(mén)電流。當(dāng)p3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，p3口將輸出電流（ill）這是由于上拉的緣故。 p3口也可作為at89c51的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 p3.0 rxd（串行輸入口） p3.1 txd（串行輸出口） p3.2 /int0（外部中斷0） p3.3 /int1（外部中斷1） p3.4 t0（記時(shí)器0外部輸入） p3.5 t1（記時(shí)器1外部輸入） p3.6 /wr（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） p3.7 /rd（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通

24、） p3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 rst：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持rst腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ale/prog：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。在flash編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ale端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ale脈沖。如想禁止ale的輸出可在sfr8eh地址上置0。此時(shí)， ale只有在執(zhí)行movx，movc指令是ale才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外

25、部執(zhí)行狀態(tài)ale禁止，置位無(wú)效。 /psen：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/psen有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/psen信號(hào)將不出現(xiàn)。 /vpp：當(dāng)/ea保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000h-ffffh），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/ea將內(nèi)部鎖定為reset；當(dāng)/ea端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在flash編程期間，此引腳也用于施加12v編程電源（vpp）。 xtal1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 xtal2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 振蕩器特性: xtal1和xtal2分別

26、為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，xtal2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。3.1.2 繼電器的介紹繼電器是一種電控制器件。它具有控制系統(tǒng)（又稱(chēng)輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱(chēng)輸出回路）之間的互動(dòng)關(guān)系。通常應(yīng)用于自動(dòng)化的控制電路中，它實(shí)際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。 當(dāng)輸入量（如電壓、電流、溫度等）達(dá)到規(guī)定值時(shí)，繼電器被所控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開(kāi)。輸入量可分

27、為電氣量（如電流、電壓、頻率、功率等）及非電氣量（如溫度、壓力、速度等）兩大類(lèi)。繼電器具有動(dòng)作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、體積小等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于電力保護(hù)、自動(dòng)化、運(yùn)動(dòng)、遙控、測(cè)量和通信等裝置中。 電磁繼電器工作原理和特性：圖3.2 繼電器原理圖電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過(guò)一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開(kāi)觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。這樣吸合、釋

28、放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對(duì)于繼電器的“常開(kāi)、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來(lái)區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開(kāi)狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱(chēng)為“常開(kāi)觸點(diǎn)”；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱(chēng)為“常閉觸點(diǎn)”。繼電器一般有兩股電路，為低壓控制電路和高壓工作電路。 3.1.3 存儲(chǔ)芯片at24c02的介紹at24c02是美國(guó)atmel公司的低功耗cmos型e2prom，內(nèi)含2568位存儲(chǔ)空間，具有工作電壓寬、擦寫(xiě)次數(shù)多、寫(xiě)入速度快、抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)不易丟失、體積小等特點(diǎn)。而且他是采用了i2c總線式進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)的串行器件，占用很少的資源和i/o線，并且支持在線編程，進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的存取十分方便。at24c02中帶有的片內(nèi)

29、地址寄存器。它通過(guò)sda(串行數(shù)據(jù)線)及scl(串行時(shí)鐘線)兩根線在連到總線上的器件之間傳送信息，并根據(jù)地址識(shí)別每個(gè)器件。at24c02運(yùn)用i2c規(guī)程，使用主/從機(jī)雙向通信，主機(jī)(通常為單片機(jī))和從機(jī)(at24c02)均可工作于接收器和發(fā)送器狀態(tài)。主機(jī)產(chǎn)生串行時(shí)鐘信號(hào)(通過(guò)scl引腳)并發(fā)出控制字，控制總線的傳送方向，并產(chǎn)生開(kāi)始和停止的條件。無(wú)論是主機(jī)還是從機(jī)，收到一個(gè)字節(jié)后必須發(fā)出一個(gè)確認(rèn)信號(hào)ack。at24c02的控制字由8位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成，在開(kāi)始信號(hào)發(fā)出以后，主機(jī)便會(huì)發(fā)出控制字，以選擇從機(jī)并控制總線傳送的方向。 at24c02引腳如圖3.3所示：圖3.3 at24c02存儲(chǔ)器引腳圖3.1.

30、4 lcd1602顯示器的介紹1602字符型lcd具有價(jià)廉、顯示內(nèi)容豐富、美觀、使用方便等特點(diǎn)。字符型顯示器把lcd控制器、點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)器、字符存儲(chǔ)器等做在一塊板子上，再與液晶屏一起組成一個(gè)顯示模塊。因此，它的安裝與使用都非常簡(jiǎn)單。液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性通過(guò)電壓對(duì)顯示區(qū)域進(jìn)行控制，只要輸入所需控制電壓，就可以顯示出字符。1602型lcd采用標(biāo)準(zhǔn)的14引腳（無(wú)背光）或16引腳（帶背光）接口，其各引腳的功能如下所示：引腳1（vss）：電源地引腳2（vdd）：電源正極引腳3（vl）：反視度調(diào)整引腳4（rs）:寄存器選擇，rs=1，數(shù)據(jù)寄存器；rs=0，指令寄存器引腳5（）：讀寫(xiě)選擇，高電平，

31、讀；低電平，寫(xiě)引腳6（e）：模塊使能端，e由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊開(kāi)始執(zhí)行命令引腳7-引腳14（d0-d7）：雙向數(shù)據(jù)總線的第0位到第7位 引腳15（bla）：背光顯示器電源+5v引腳16（blk）：背光顯示器接地lcd是一個(gè)慢顯示器件，所以在寫(xiě)每條指令前一定要先讀lcd的忙碌狀態(tài)。如果lcd正忙于處理其他指令，就等待；如果不忙，再執(zhí)行寫(xiě)指令。為此lcd專(zhuān)門(mén)設(shè)置了一個(gè)忙碌標(biāo)志位bf，該位連接在8位雙向數(shù)據(jù)線的db7位上。如果bf為低電平，表示lcd不忙；反之表示忙碌，就需要等待。表3.1列出了1602型lcd的讀寫(xiě)操作規(guī)定：表3.1：1602型lcd的讀寫(xiě)操作規(guī)定讀狀態(tài)：輸入rs=0，

32、=1,e=1輸出db0db7=狀態(tài)字寫(xiě)指令：輸入rs=0，=0，db0db7=指令碼，e=高脈沖輸出無(wú)讀數(shù)據(jù)：輸入rs=1，=1，e=1輸出db0-db7=數(shù)據(jù)寫(xiě)數(shù)據(jù)：輸入rs=1，=0，db0-db7=指令碼，e=高脈沖輸出無(wú)3.1.5 矩陣鍵盤(pán)模塊的介紹 在鍵盤(pán)中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少i/o口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，如圖3.4所示。在矩陣式鍵盤(pán)中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過(guò)一個(gè)按鍵加以連接。這樣，一個(gè)端口（如p1口）就可以構(gòu)成4*4=16個(gè)按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤(pán)多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構(gòu)成20鍵的鍵盤(pán)，而直接用端口

33、線則只能多出一鍵（9鍵）。由此可見(jiàn)，在需要的鍵數(shù)比較多時(shí)，采用矩陣法來(lái)做鍵盤(pán)是合理的。矩陣式結(jié)構(gòu)的鍵盤(pán)顯然比直接法要復(fù)雜一些，識(shí)別也要復(fù)雜一些，下圖中，列線通過(guò)電阻接正電源，并將行線所接的單片機(jī)的i/o口作為輸出端，而列線所接的i/o口則作為輸入。這樣，當(dāng)按鍵沒(méi)有按下時(shí)，所有的輸入端都是高電平，代表無(wú)鍵按下。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會(huì)被拉低，這樣，通過(guò)讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。矩陣鍵盤(pán)模塊的原理圖如圖3.4所示： 圖3.4 陣鍵盤(pán)模塊的原理圖3.2 系統(tǒng)硬件部分?jǐn)?shù)字密碼鎖系統(tǒng)的硬件部分主要有：系統(tǒng)電源、鍵盤(pán)輸入、密碼存儲(chǔ)、復(fù)位、顯示、報(bào)警、開(kāi)鎖等部分。3.2.1

34、 系統(tǒng)電源部分系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)如圖3.5所示。該電路以穩(wěn)壓集成模塊7805為核心，先將家用50hz、220v交流電經(jīng)過(guò)變壓器變壓，在經(jīng)過(guò)4個(gè)二極管全波整流，配合濾波電路即可轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的可供單片機(jī)使用的5v直流電壓。加入5v電池作為備用電池，即使在停電情況下依然能保證密碼鎖的正常工作。系統(tǒng)電源原理圖如下圖3.5所示： 圖3.5 系統(tǒng)電源原理圖3.2.2 鍵盤(pán)輸入部分 鍵盤(pán)輸入部分原理圖如下圖3.6所示： 圖3.6 鍵盤(pán)輸入原理圖本設(shè)計(jì)所用到的按鍵數(shù)量較多而不適合用獨(dú)立按鍵式鍵盤(pán)。采用的是矩陣式按鍵鍵盤(pán)，它由行線和列線組成，也稱(chēng)行列式鍵盤(pán)，按鍵位于行列的交叉點(diǎn)上，密碼鎖的密碼由鍵盤(pán)輸入完成，與獨(dú)立式按

35、鍵鍵盤(pán)相比，要節(jié)省很多i/o口。本設(shè)計(jì)中使用的這個(gè)4*4鍵盤(pán)不但能完成密碼的輸入還能作特別功能鍵使用，比如清空顯示功能等。鍵盤(pán)的每個(gè)按鍵功能在程序設(shè)計(jì)中設(shè)置。3.2.3 密碼存儲(chǔ)部分at24c02作為i2c器件，服從i2c總線協(xié)議，其中對(duì)起始信號(hào)，停止信號(hào)，器件應(yīng)答，非應(yīng)答等進(jìn)行了定義。起始信號(hào)：scl（時(shí)鐘線）為高電平期間，sda（數(shù)據(jù)線）從高電平向低電平跳變，開(kāi)始傳送數(shù)據(jù)。結(jié)束信號(hào)：scl（時(shí)鐘線）為高電平期間，sda（數(shù)據(jù)線）從高電平向低電平跳變，結(jié)束傳送數(shù)據(jù)。at24c02正是運(yùn)用了i2c規(guī)程，使用主從機(jī)雙向通信，主機(jī)(通常為單片機(jī))和從機(jī)(at24c02)均可工作于接收器和發(fā)送器狀態(tài)

36、。主機(jī)產(chǎn)生串行時(shí)鐘信號(hào)(通過(guò)scl引腳)并發(fā)出控制字，控制總線的傳送方向，并產(chǎn)生開(kāi)始和停止的條件。無(wú)論是主機(jī)還是從機(jī)，接收到一個(gè)字節(jié)后必須發(fā)出一個(gè)確認(rèn)信號(hào)ack。at24c02的控制字由8位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成，在開(kāi)始信號(hào)發(fā)出以后，主機(jī)便會(huì)發(fā)出控制字，以選擇從機(jī)并控制總線傳送的方向。密碼存儲(chǔ)部分如圖3.7示： 圖3.7 密碼存儲(chǔ)部分的接線圖3.2.4 顯示部分為了提高密碼鎖的密碼顯示效果能力。本設(shè)計(jì)的顯示部分由液晶顯示器lcd1602取代普通的數(shù)碼管來(lái)完成。開(kāi)啟電源時(shí)，顯示器即處于開(kāi)啟狀態(tài)。當(dāng)按下關(guān)閉電源鍵后顯示器才處于關(guān)閉狀態(tài)。否則顯示器將一直處于初始狀態(tài)，當(dāng)需要對(duì)密碼鎖進(jìn)行開(kāi)鎖時(shí)，按下鍵盤(pán)上的開(kāi)鎖

37、按鍵后利用鍵盤(pán)上的數(shù)字鍵09輸入密碼，每按下一個(gè)數(shù)字鍵后在顯示器上顯示一個(gè)*，輸入多少位就顯示多少個(gè)*。當(dāng)密碼輸入完成時(shí)，按下確認(rèn)鍵，如果輸入的密碼正確的話， lcd則顯示“open ok !”，電子密碼鎖被打開(kāi)。如果密碼不正確，lcd顯示屏?xí)@示“error have try ”，p1.0輸出的是高電平，電子密碼鎖不能被打開(kāi)。通過(guò)lcd顯示屏，可以清楚的判斷出鎖所處的狀態(tài)。顯示部分引腳接口如圖3.8示： 圖3.8 顯示部分引腳接口圖3.2.5 報(bào)警部分報(bào)警部分原理圖如下圖3.9示： 圖3.9 報(bào)警部分接線圖報(bào)警部分由陶瓷壓電發(fā)聲裝置及外圍電路組成，加電后不發(fā)聲，密碼正確時(shí)，不發(fā)聲直接開(kāi)鎖，當(dāng)

38、密碼輸入錯(cuò)誤超過(guò)3次時(shí)，就鎖定按鍵3秒鐘，同時(shí)單片機(jī)的p1.7引腳為低電平，三極管q2導(dǎo)通蜂鳴器發(fā)出噪鳴聲報(bào)警，直到?jīng)]有按鍵按下3種后，才打開(kāi)按鍵鎖定功能；否則在3秒鐘內(nèi)仍有按鍵按下，就重新鎖定按鍵3秒時(shí)間并報(bào)警。3.2.6開(kāi)鎖部分開(kāi)鎖控制電路的功能是當(dāng)輸入正確的密碼后將鎖打開(kāi)。系統(tǒng)使用單片機(jī)其中一引腳線發(fā)出信號(hào)，經(jīng)三極管放大后，由繼電器驅(qū)動(dòng)電磁閥動(dòng)作將鎖打開(kāi)。用戶通過(guò)鍵盤(pán)任意設(shè)置密碼，并儲(chǔ)存在eeprom中作為鎖碼指令。開(kāi)鎖步驟如下：首先按下鍵盤(pán)上的開(kāi)鎖按鍵，然后利用鍵盤(pán)上的數(shù)字鍵09輸入密碼，最后按下確認(rèn)鍵。當(dāng)用戶輸入一密碼后，單片機(jī)自動(dòng)識(shí)碼，如果識(shí)碼不符，則報(bào)警。只有當(dāng)識(shí)碼正確，單片機(jī)才

39、能控制電子鎖內(nèi)的微型繼電器吸合。完成本次開(kāi)鎖。開(kāi)鎖以后，單片機(jī)自動(dòng)清除掉由用戶輸人的這個(gè)密碼。開(kāi)鎖部分接線圖如圖3.10所示： 圖3.10 開(kāi)鎖部分接線圖河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1 系統(tǒng)程序流程圖本設(shè)計(jì)軟件部分主要由主程序、初始化程序、lcd顯示程序、鍵盤(pán)掃描程序、鍵功能程序、密碼設(shè)置程序、eeprom讀寫(xiě)程序和延時(shí)程序等組成。4.1.1主程序流程圖本系統(tǒng)主要程序設(shè)計(jì)流程圖如4.1所示,接通電源即進(jìn)入程序初始化階段，初始化的內(nèi)容包括，液晶顯示器lcd1602的初始化，密碼存儲(chǔ)器at24c02的初始化，以及各個(gè)寄存器的初始化。當(dāng)有按鍵被按下時(shí)，即進(jìn)入鍵

40、盤(pán)掃描程序，確定所要執(zhí)行的操作。開(kāi)始初始化鍵盤(pán)掃描程序按鍵是否按下返回y圖4.1 主程序流程圖4.1.2 鍵功能程序流程圖在按鍵當(dāng)中，有與輸入、開(kāi)鎖、清除、設(shè)置的程序相對(duì)應(yīng)的按鍵，并按順序與輸入的數(shù)進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)輸入密碼正確時(shí)，進(jìn)入密碼程序，錯(cuò)誤時(shí)顯示錯(cuò)誤以及所輸入的次數(shù)，并清除密碼。鍵功能流程圖如圖4.2所示：鍵功能程序鍵盤(pán)掃描開(kāi)鎖程序輸入密碼密碼正確上鎖修改密碼返回上鎖程序修改密碼程序清除密碼ynyynynn清除鍵是否按下n 圖4.2 鍵功能程序流程圖4.1.3 修改密碼程序流程圖當(dāng)密碼鎖處于開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，按下修改密碼鍵時(shí)會(huì)進(jìn)入密碼修改程序，此時(shí)會(huì)提示輸入新密碼，按下確認(rèn)鍵后會(huì)提示再次輸入密碼

41、，當(dāng)兩次輸密碼相同則會(huì)保存新密碼，若兩次密碼不一致則會(huì)返回密碼鎖開(kāi)啟狀態(tài)。修改密碼程序流程圖如圖4.3所示：設(shè)置密碼程序按下修改密碼鍵開(kāi)鎖密碼輸入原始密碼輸入新密碼再次輸入新密碼兩次輸入一致輸入新密碼設(shè)置密碼成功nnyy圖4.3 修改密碼程序流程圖4.1.4 開(kāi)鎖程序流程圖在待機(jī)狀態(tài)下輸入密碼，并按下開(kāi)鎖鍵則進(jìn)入開(kāi)鎖程序，當(dāng)密碼正確單片機(jī)控制電子鎖內(nèi)的微型繼電器吸合。當(dāng)繼電器吸臺(tái)以后帶動(dòng)鎖桿伸縮，這時(shí)，鎖勾在彈簧的作用下彈起，完成本次開(kāi)鎖。開(kāi)鎖程序流程圖如圖4.4所示：開(kāi) 始按鍵掃描輸入密碼按下開(kāi)鎖鍵密碼正確開(kāi)鎖結(jié)束輸入錯(cuò)誤3次鎖定鍵盤(pán)程序返回ynnnyy圖4.4 開(kāi)鎖程序流程圖4.2 子程序

42、舉例4.2.1 按鍵掃描子程序按鍵掃描程序是將按鍵轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的按鍵值，單片機(jī)根據(jù)按鍵值執(zhí)行相應(yīng)的程序。按鍵掃描程序如下：uchar keys_scan() uchar temp,keynum; p2=0x0f; /將p2口高四位設(shè)為低電平，低四位設(shè)置為高電平 delayms(5); temp=p20x0f; /按下鍵后，p2口和0000 1111進(jìn)行位異或操作 switch(temp) /將異或后的值作為case case 1:keynum=0;break; case 2:keynum=1;break; case 4:keynum=2;break; case 8:keynum=3;break;

43、 break; p2=0xf0; /翻轉(zhuǎn)p2口電位，此時(shí)高四位為高電平，第四位為低電平；delayms(5); temp=p240x0f; /按鍵后，p2口右移4位，高四位移至低四位處，高四位為0000，再與0000 1111進(jìn)行位異或操作。switch(temp) case 1:keynum+=0;break; /兩步操作后得到按鍵值case 2:keynum+=4;break; case 4:keynum+=8;break; case 8:keynum+=12;break; break; delayms(600); return keynum; 4.2.2 顯示子程序void displa

44、y_string(uchar *p,uchar com) uchar i; write_com(com); /寫(xiě)指令 for(i=0;i16;i+) write_date(pi); /寫(xiě)數(shù)據(jù) void init_lcd() /lcd的初始化 lcden=0; /lcden置低電平(根據(jù)表3.1，寫(xiě)指令時(shí)，lcden為高脈沖， 就是讓lcden從0到1發(fā)生正跳變，所以應(yīng)先置0 write_com(0x38); /顯示模式設(shè)置：162顯示，57點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口 write_com(0x0c); /顯示模式設(shè)置：顯示開(kāi)，無(wú)光標(biāo) write_com(0x06); /顯示模式設(shè)置：光標(biāo)右移，字符不移

45、write_com(0x01); /清屏幕指令，將以前的顯示內(nèi)容清除 write_com(0x80); display_string(table,0x80); /將數(shù)組在1602的第一行顯示 display_string(lock ok! ,0xc0); /在第二行顯示 4.2.3 開(kāi)鎖子程序case 10: /按a鍵開(kāi)鎖 flag=0;for(k=0;km;k+) if(bufferk=(userpasswordk+48) /密碼對(duì)比 flag+; else flag=0; if (flag=6) /如果每一位都相同，則進(jìn)入開(kāi)鎖程序 flag=0; i=0; m=0;ledred=1;clk

46、=0;led=0; /點(diǎn)亮led display_string(open ok! ,0xc0); is_valid_user = 1; j=0; else /若輸入密碼錯(cuò)誤，則提示錯(cuò)誤，及輸入的次數(shù)flag=0;j+;ledred=0;clk=1;led=1; /關(guān)閉ledclear_password(); display_string(error!have try ,0xc0); write_com(0xcf); write_date(0x30+j); is_valid_user=0;i=0; m=0;break; 4.3 系統(tǒng)軟件調(diào)試及結(jié)果4.3.1 proteus軟件介紹proteus軟

47、件是英國(guó)labcenter electronics公司出版的eda工具軟件（該軟件中國(guó)總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它eda工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛(ài)好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。proteus是世界上著名的eda工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到pcb設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、pcb設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持805

48、1、hc11、pic10/12/16/18/24/30/dspic33、avr、arm、8086和msp430等，2010年又增加了cortex和dsp系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持isr、keil和mtlab等多種編譯器。在proteus繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件：*.hex，可以在proteus的原理圖中看到模擬的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過(guò)程。 proteus 是單片機(jī)課堂教學(xué)的先進(jìn)助手。 proteus不僅可將許多單片機(jī)實(shí)例功能形象化，也可將許多單片機(jī)實(shí)例運(yùn)行過(guò)程形象化。前者可在相當(dāng)程度上得到實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)的效果，后者則是實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)難以達(dá)到的效果。

49、它的元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)硬件高度對(duì)應(yīng)。這在相當(dāng)程度上替代了傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測(cè)、電路修改、軟件調(diào)試、運(yùn)行結(jié)果等。 課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生走向就業(yè)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。由于proteus提供了實(shí)驗(yàn)室無(wú)法相比的大量的元器件庫(kù)，提供了修改電路設(shè)計(jì)的靈活性、提供了實(shí)驗(yàn)室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐精神、創(chuàng)造精神的平臺(tái) 隨著科技的發(fā)展，“計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)”已成為許多設(shè)計(jì)部門(mén)重要的前期設(shè)計(jì)手段。它具有設(shè)計(jì)靈活，結(jié)果、過(guò)程的統(tǒng)一的特點(diǎn)?？墒乖O(shè)計(jì)時(shí)間大為縮短、耗資大為減少，也可降低工程制造的風(fēng)險(xiǎn)。相信在單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用中p

50、roteus也能茯得愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。 4.3.2 系統(tǒng)軟件調(diào)試本設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件仿真采用的仿真軟件是英國(guó)labcenter electronics公司出版proteus軟件。它不僅具有其它eda工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。本設(shè)計(jì)中數(shù)字密碼鎖proteus仿真圖如圖4.5所示。 圖4.5 數(shù)字密碼鎖proteus仿真圖本設(shè)計(jì)中數(shù)字密碼鎖實(shí)現(xiàn)的功能有：開(kāi)鎖、上鎖、修改密碼、保存密碼、清除輸入、輸錯(cuò)提示、鎖定鍵盤(pán)、報(bào)警等功能。4.3.3 仿真結(jié)果開(kāi)鎖功能：系統(tǒng)上電后，處于待機(jī)狀態(tài)，此時(shí)可以輸入密碼，輸入密碼的密碼在lcd1602上以“*”形式顯示出來(lái)（如圖4.6（1）所示），輸入正確后按下開(kāi)鎖鍵，密碼鎖開(kāi)啟（如圖4.6（2）所示）。若輸入錯(cuò)誤，會(huì)提示錯(cuò)