單片機(jī)課程設(shè)計(jì)電子密碼鎖的設(shè)計(jì)

1、目 錄摘要- 3關(guān)鍵字- 3第一章 前言- 3第二章 基本功能設(shè)計(jì)- 4n 2.1 實(shí)驗(yàn)任務(wù)- 4n 2.2基本設(shè)計(jì)- 4n 2.3 系統(tǒng)框圖- - 5第三章 硬件設(shè)計(jì)- 5 3.1硬件工作接線口- 5 3.2 led顯示器結(jié)構(gòu)與原理- 6 3.3復(fù)位電路- 6 3.4按鍵方式- 7 3.5電路原理圖- 8 3.6 元器件清單-9第四章 軟件設(shè)計(jì)- 104.1軟件結(jié)構(gòu)- 104.2源程序-12第五章 心得體會(huì)- 13第六章 參考文獻(xiàn)- 14【摘要】電子密碼鎖是一種通過密碼輸入來控制電路或是芯片工作，從而控制機(jī)械開關(guān)的閉合，我們采取的是單片機(jī)，它具有超大規(guī)模集成電路技術(shù)，有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，i

2、/o口多以它為核心設(shè)計(jì)的密碼鎖，結(jié)構(gòu)小，功能強(qiáng)，現(xiàn)在很多單位甚至家里的各個(gè)家用電器，還有保險(xiǎn)箱都需要它。 介紹一種基于在系統(tǒng)可編程技術(shù)和c51編譯器配有集成開發(fā)的新型電子密碼鎖的設(shè)計(jì)方法，闡述了其工作原理和軟硬件設(shè)計(jì)。在硬件上，用keil公司的c51大規(guī)模集成芯片對(duì)其外圍電路進(jìn)行集成，用1片8051實(shí)現(xiàn)了幾十片分離元件才能實(shí)現(xiàn)的功能，幾乎將整個(gè)系統(tǒng)下載于同一芯片中，實(shí)現(xiàn)了所謂的片上系統(tǒng)，從而大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性和性價(jià)比。該密碼鎖特別適用于賓館、辦公大樓、公寓等場(chǎng)所。【關(guān)鍵字】at89c51單片機(jī) i/o口接線 led顯示（四位靜態(tài)數(shù)碼管） 復(fù)位電路 鍵盤 【正文】課程設(shè)計(jì)之電

3、子密碼鎖一、前言一種能防止多次試探密碼的基于單片機(jī)的密碼鎖設(shè)計(jì)方案，根據(jù)基本要求規(guī)劃單片機(jī)密碼鎖的硬件電路和軟件程序，同時(shí)對(duì)單片機(jī)的型號(hào)選擇、硬件設(shè)計(jì)、軟件流程圖、單片機(jī)存儲(chǔ)單元的分配等都有注釋。我們知道現(xiàn)在很多行業(yè)都需要密碼鎖，電子密碼鎖的性能和安全性大大超過了機(jī)械鎖，為了提高密碼的保密性，可以經(jīng)常更改密碼，防止密碼被盜；當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤多次時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)可自動(dòng)啟動(dòng)。它們有很多擴(kuò)展功能：用戶可以根據(jù)實(shí)際情況隨意改變密碼值或密碼長(zhǎng)度，按下“密碼修改鍵”提示用戶輸入原密碼，通過校驗(yàn)后提示輸入新密碼，一次寫入cpu存儲(chǔ)器中，另一次寫入單片機(jī)內(nèi)部ram中，以便機(jī)器確認(rèn)密碼的正確性。輸入完畢后，按修改確認(rèn)

4、鍵，兩次的密碼完全一致時(shí)，密碼修改完成。我們這可以在輸入的密碼與程序中設(shè)定的密碼相比，若失誤，會(huì)有燈亮提示，但三次后都錯(cuò)誤，系統(tǒng)可自動(dòng)報(bào)警。防盜報(bào)警功能是利用斷線方式報(bào)警，當(dāng)cpu檢測(cè)不到返回信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警單元報(bào)警，正常開啟鎖時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)切斷報(bào)警單元的電源。二、基本功能設(shè)計(jì)1，實(shí)驗(yàn)任務(wù)根據(jù)設(shè)定好的密碼，采用矩陣式按鍵實(shí)現(xiàn)密碼的輸入功能，當(dāng)密碼輸入正確之后，鎖就打開（即綠燈亮），如果輸入的三次密碼不正確，就鎖定按鍵3秒鐘，同時(shí)報(bào)警（即紅燈亮）。2，基本設(shè)計(jì)我們將密碼程序存在eprom中，用戶通過單片機(jī)上p1.0口上的按鍵進(jìn)行選擇。具體操作如下：首先按一下p1.0口上的按鍵，然后再逐漸輸入密

5、碼，最后按#號(hào)確認(rèn)即可。設(shè)置顯示初始符號(hào)“”，為了幫助用戶確認(rèn)是否有鍵按下，并且防止密碼外泄，在輸入顯示時(shí)，并不是顯示用戶按下的數(shù)字符號(hào)，而是以一個(gè)特定的字母符號(hào)提醒用戶是否有鍵按下。有鍵按下，就會(huì)顯示字符“f”，沒有鍵按下就是初始狀態(tài)。首先按下p1.0口上的按鍵，然后輸入密碼，正確則綠燈亮，輸入三次都不正確的則紅燈亮。3，系統(tǒng)框圖at89c51cpu顯示鍵盤報(bào)警器和電磁鎖復(fù)位晶振三、硬件設(shè)計(jì)（1）硬件工作接線口p0口接數(shù)碼管，用來顯示按鍵是否按下，p1口接鍵盤，p1.0外接選擇密碼鍵，p2口按串行方式傳送信號(hào)給數(shù)碼管，p2.7口顯示電磁鎖開還是閉合狀態(tài)。把單片機(jī)系統(tǒng)區(qū)域中的p0口用導(dǎo)線連接“

6、四路靜態(tài)數(shù)碼顯示”的任一端口上，把單片機(jī)系統(tǒng)區(qū)域中的p1口上接獨(dú)立式鍵盤。（2）led顯示器結(jié)構(gòu)與原理led顯示塊是由發(fā)光顯示二極管顯示字段的顯示器件。在單片機(jī)中我們通常用七段led，這種顯示共有共陰極和共陽極兩種，本設(shè)計(jì)是用共陽極，是led顯示塊的發(fā)光二極管與陽極并接，如圖所示通常的七段顯示塊中共有8個(gè)發(fā)光二極管，其中7個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成七筆字形“8”，一個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成小數(shù)點(diǎn)。七段顯示塊與單片機(jī)接口非常容易。只要將一個(gè)8位并行輸出與顯示塊的發(fā)光二極管引腳相連即可。8位并行輸出口輸出不同的字節(jié)數(shù)據(jù)即可獲得不同的數(shù)字或字符，通常將控制發(fā)光二極管的8位字節(jié)數(shù)據(jù)稱為段選碼。顯示字符共陽極段選碼顯示字

7、符共陽極段選碼0c0ha88h1f9hb7ch2a4hcc6h3b0hda1h499he86h592hf8eh682h7f8h880h990h(3)復(fù)位電路如圖所示為80c51型單片機(jī)上電復(fù)位電路。rc構(gòu)成微分電路，在接電瞬間，產(chǎn)生一個(gè)微分脈沖，其寬度若大于2個(gè)機(jī)器周期，80c51型單片機(jī)將復(fù)位，為保證微分脈沖寬度足夠大，一般取10f電容、8.2k電阻。(4)按鍵方式按鍵方式有獨(dú)立式和行列式兩種，本設(shè)計(jì)是采用獨(dú)立式，共設(shè)置5個(gè)按鍵。獨(dú)立式按鍵是指直接用i/o口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路。每個(gè)獨(dú)立按鍵單獨(dú)占有一根i/o口線，每根i/o口線上的按鍵工作狀態(tài)不會(huì)影響其他i/o口線的工作狀態(tài)。若按鍵an1a

8、n5分別代表數(shù)碼15，an0代表#號(hào)。在沒有鍵按下時(shí)，p1.0p1.7都是高電平1，若某個(gè)鍵被按下，相應(yīng)的接口線就變?yōu)榈碗娖?。開鎖時(shí)必須先按an1，使從p1口讀入的第一個(gè)值與存儲(chǔ)單元的設(shè)定值相同，再順序按按鈕將密碼輸入，才能開鎖。（5）電路原理圖（6）元器件清單元件名稱參數(shù)元件名稱參數(shù)插座dip40電源5v單片機(jī)89c51電阻晶體振蕩器12mhz電解電容瓷片電容按鈕開關(guān)led數(shù)碼管hs-5101bs2四、軟件設(shè)計(jì)1，軟件結(jié)構(gòu)密碼鎖主程序設(shè)置初始密碼初始顯示/關(guān)閉鎖讀端口p1，取按鍵狀態(tài)有按鍵按下么？有按鍵按下么？再次讀端口p1送列掃描字讀行線狀態(tài)第1行按下？第2行按下？第3行按下？4列掃描完

9、第0行按下？保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)a=00a=12a=08a=04相加計(jì)算鍵號(hào)調(diào)用按鍵查詢子程序按鍵釋放么？a=設(shè)定密碼么？鍵號(hào)給a顯示“f”顯示“e”nynyyyyynnnnnynyyn11222,源程序psd equ 21horg 0000hajmp mainorg 0100hajmp mainorg 0100hmain: mov sp,#3fh mov p0,#0ffh mov psd,#02main1:setb p3.0 mov p1,#obfhkey: acall ks jnz k1 ajmp keyk1: acall delay100ms acall ks jnz k2 ajmp keyk2:

10、mov r3,#0feh mov r4,#00k3: mov a, r3 mov p2, a mov a, p0 anl a, #ofhl0: jb acc.0,l1 mov a,#00h ajmp lkl1: jb acc.1,l2 mov a, #04h ajmp lkl2: jb acc.2,l3 mov a, #08h ajmp lkl3: jb acc.3,next mov a, #ochlk: add a,r4 push acck4: acall ks jnz k4acall ksjnz k4pop accajmp prnext: inc r4 mov a, r3 jnb acc.

11、3,key rl a mov r3, a ajmp k3pr: cjne a,psd,errpass:clr p3.0 mov p1,#8ch lcall delay1s lcall delay1s lcall delay1s ljmp main1err: mov p1,#86h lcall delay1s lcall delay1s lcall delay1s ljmp main1ks: mov a, #00h mov p2,a nopmov a,p0cpl aanl a,#ofhret五、心得體會(huì)作為一名自動(dòng)化專業(yè)的大三學(xué)生，我覺得做單片機(jī)課程設(shè)計(jì)是十分有意義的，而且是十分必要的。在已度過

12、的大學(xué)時(shí)間里，我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)課。我們?cè)谡n堂上掌握的僅僅是專業(yè)課的理論知識(shí)，如何去鍛煉我們的實(shí)踐能力？如何把我們所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去呢？我想做類似的課程設(shè)計(jì)就為我們提供了良好的實(shí)踐平臺(tái)。在做本次課程設(shè)計(jì)的過程中，我感觸最深的當(dāng)屬查閱大量的設(shè)計(jì)資料了。為了讓自己的設(shè)計(jì)更加完善，查閱這方面的設(shè)計(jì)資料是十分必要的，同時(shí)也是必不可少的。我們是在做單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，但我們不是藝術(shù)家，他們可以拋開實(shí)際盡情在幻想的世界里翱翔，而我們一切都要有據(jù)可依，有理可尋，不切實(shí)際的構(gòu)想永遠(yuǎn)只能是構(gòu)想，永遠(yuǎn)無法升級(jí)為設(shè)計(jì)。其次，在這次課程設(shè)計(jì)中，我們運(yùn)用到了以前所學(xué)的專業(yè)課知識(shí)，雖然過去從未獨(dú)立應(yīng)用

13、過它們，但在學(xué)習(xí)的過程中帶著問題去學(xué)我發(fā)現(xiàn)效率很高，這是我做這次課程設(shè)計(jì)的又一收獲。最后，要做好一個(gè)課程設(shè)計(jì)，就必須做到：在設(shè)計(jì)程序之前，對(duì)所用單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個(gè)系統(tǒng)的了解，知道該單片機(jī)內(nèi)有哪些資源；要有一個(gè)清晰的思路和一個(gè)完整的的軟件流程圖；在設(shè)計(jì)程序時(shí)，不能妄想一次就將整個(gè)程序設(shè)計(jì)好，反復(fù)修改、不斷改進(jìn)是程序設(shè)計(jì)的必經(jīng)之路；要養(yǎng)成注釋程序的好習(xí)慣，一個(gè)程序的完美與否不僅僅是實(shí)現(xiàn)功能，而應(yīng)該讓人一看就能明白你的思路，這樣也為資料的保存和交流提供了方便；在設(shè)計(jì)課程過程中遇到問題是很正常德，但我們應(yīng)該將每次遇到的問題記錄下來，并分析清楚，以免下次再碰到同樣的問題。兩周周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，但是從中學(xué)到的知識(shí)會(huì)讓我受益終身。發(fā)現(xiàn)、提出、分析、解決問題和實(shí)踐能