基于-51單片機(jī)電子密碼鎖設(shè)計-論文

1、-目錄.摘要1 緒論11.1 引言11.2 電子密碼鎖的背景11.3 電子鎖設(shè)計的意義的本設(shè)計特點(diǎn)22.系統(tǒng)設(shè)計32.1系統(tǒng)總設(shè)計構(gòu)造圖32.2開鎖機(jī)構(gòu)設(shè)計3主控芯片AT89C51單片機(jī)的簡介43系統(tǒng)硬件設(shè)計73.1鍵盤設(shè)計73.2系統(tǒng)電路設(shè)計：83.2.1 晶振時鐘電路8復(fù)位電路設(shè)計9串口引腳功能介紹93.2.4 其它引腳93.3電路圖的繪制93.3.1 PROTEL 99 SE簡介：123.4原器件采購143.5電路焊接144.軟件設(shè)計174.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計整體思路174.2系統(tǒng)軟件設(shè)計流程圖185 程序調(diào)試195.1 程序調(diào)試用到的軟件及工具195.2 KEIL C51簡介195.3

2、調(diào)試過程196 設(shè)計總結(jié)與展望22致23參考文獻(xiàn)24附錄25. z-摘要隨著科技和人們的生活水平的提高，如何實(shí)現(xiàn)家庭防盜這一問題也變的尤其的突出，傳統(tǒng)機(jī)械鎖由于構(gòu)造簡單，被撬事件屢見不鮮；電子鎖由于其性高，使用靈活性好，平安系數(shù)高，受到了廣闊用戶的青睞。本設(shè)計以單片機(jī)AT89C51作為密碼鎖監(jiān)控裝置的檢測和控制核心，分為主機(jī)控制和從機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)本設(shè)重點(diǎn)介紹主機(jī)設(shè)計，實(shí)現(xiàn)鑰匙信息在主機(jī)上的初步認(rèn)證注冊、密碼信息的加密、鑰匙喪失報廢等功能。根據(jù)51單片機(jī)之間的串行通信原理，這便于對密碼信息的隨機(jī)加密和保護(hù)。而且采用鍵盤輸入的電子密碼鎖具有較高的優(yōu)勢。采用數(shù)字信號編碼和二次調(diào)制方式，不僅可以實(shí)現(xiàn)多路信

3、息的控制，提高信號傳輸?shù)目垢蓴_性，減少錯誤動作，而且功率消耗低；反響速度快、傳輸效率高、工作穩(wěn)定可靠等。軟件設(shè)計采用自上而下的模塊化設(shè)計思想，以使系統(tǒng)朝著分布式、小型化方向開展，增強(qiáng)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和運(yùn)行的穩(wěn)定性。測試結(jié)果說明，本系統(tǒng)各項功能已到達(dá)本設(shè)計的所有要求。關(guān)鍵詞:單片機(jī)；密碼鎖；單片機(jī)設(shè)計，電子鎖。第一章 緒論1.1 前言隨著人們生活水平的提高，如何實(shí)現(xiàn)家庭防盜這一問題也變的尤其的突出，傳統(tǒng)的機(jī)械鎖由于其構(gòu)造的簡單，被撬的事件屢見不鮮，電子鎖由于其性高，使用靈活性好，平安系數(shù)高，受到了廣闊用戶的喜愛。鎖是置于可啟閉的器物上,用以關(guān)住*個確定的空間圍或*種器具的,必須以鑰匙或暗碼翻開的扣

4、件。鎖具開展到現(xiàn)在已有假設(shè)干年的歷史了，人們對它的構(gòu)造、機(jī)理也研究得很透徹，因此，不用鑰匙就能翻開的方法和工具也層出不窮?，F(xiàn)代人類文明社會里，由于社會中各種矛盾沖突十分劇烈，人們的思想道德觀念，價值觀念，文化修養(yǎng)水平等差異，群眾中良莠不齊，善良的人們能夠自覺規(guī)自已的行為，"非禮不為，雖無鑰匙亦不會亂闖。然而，那些毫無道德觀念的盜賊卻想方設(shè)法利用高科技手段撬門開鎖，使廣闊居民防不勝防。為什么會出現(xiàn)這種情況呢.因為傳統(tǒng)鎖具都存在致命的弱點(diǎn)：第一、 鎖芯采用常見的銅、鋁、鋅等材料，抵抗不了強(qiáng)力破壞；第二、 鎖具制作工藝，技術(shù)落后，無法阻止技術(shù)手段的開啟。目前，市場上很多國外的鎖具，實(shí)際上都

5、不具備真正的防盜功能。在慣偷面前，兩根鋼絲或幾件簡單的工具就可以把這些鎖翻開，有的慣偷甚至公開揚(yáng)言："沒有我打不開的鎖。其實(shí)，不是他們多高明，而是一般鎖具技術(shù)原理太過簡單。面對這一殘酷的現(xiàn)狀，新時代提出了鎖具必須革命的迫切的要求。1.2 電子密碼鎖的背景隨著社會科技的進(jìn)步，鎖已開展到了密碼鎖、磁性鎖、電子鎖、激光鎖、聲控鎖等等。在傳統(tǒng)鑰匙的根底上，加了一組或多組密碼，不同聲音，不同磁場，不同聲波，不同光束光波，不同圖像。如指紋、眼底視網(wǎng)膜等來控制鎖的開啟。從而大大提高了鎖的平安性，使不法之徒無從下手，人們也就能對自身財產(chǎn)平安有了更多的保障。當(dāng)今平安信息系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛，特別在保護(hù)、

6、維護(hù)隱私和財產(chǎn)保護(hù)方面起到重大作用，而基于電子密碼鎖的平安系統(tǒng)是其中的組成局部，因此研究它具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。1.3 電子鎖設(shè)計的意義的本設(shè)計特點(diǎn)單片機(jī)，亦稱單片微電腦或單片微型計算機(jī)。它是把中央處理器CPU、隨機(jī)存取存儲器RAM、只讀存儲器ROM、輸入/輸出端口 I/0等主要計算機(jī)功能部件都集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機(jī)。 計算機(jī)的產(chǎn)生加快了人類改造世界的步伐，但是它畢竟體積大。微計算機(jī)單片機(jī)在這種情況下誕生了，它為我們改變了什么.縱觀我們現(xiàn)在生活的各個領(lǐng)域，從導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，到飛機(jī)上各種儀表的控制，從計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，到工業(yè)自動化過程的實(shí)時控制和數(shù)據(jù)處理，以及我們生活中廣泛

7、使用的各種智能IC 卡、電子寵物等，這些都離不開單片機(jī)。以前沒有單片機(jī)時，這些東西也能做，但是只能使用復(fù)雜的模擬電路，然而這樣做出來的產(chǎn)品不僅體積大，而且本錢高，并且由于長期使用，元器件不斷老化，控制的精度自然也會達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。在單片機(jī)產(chǎn)生后，我們就將控制這些東西變?yōu)橹悄芑?，我們只需要在單片機(jī)外圍接一點(diǎn)簡單的接口電路，核心局部只是由人為的寫入程序來完成。這樣產(chǎn)品的體積變小了，本錢也降低了，長期使用也不會擔(dān)憂精度達(dá)不到了，且容易升級改善。 電子鎖可以在日常生活和現(xiàn)代辦公中，住宅與辦公室的平安防、單位的文件檔案、財務(wù)報表以及一些個人資料的保存等多種場合使用。大大提高了主人物資的平安性，平安可以代替

8、老式機(jī)械鎖。目前使用的密碼鎖種類繁多，各具特色。本文從經(jīng)濟(jì)實(shí)用的角度出發(fā)，采用AT89C2051單機(jī)，研制了一款具有防盜自動報警功能的電子密碼鎖。該密碼鎖設(shè)計方法合理，簡單易行，本錢低，符合住宅、辦公室用鎖要求，具有一定的推廣價值。1、系統(tǒng)設(shè)置4位密碼，密碼通過鍵盤輸入，假設(shè)密碼正確，則將鎖翻開。2、密碼由用戶自己設(shè)定，在開鎖狀態(tài)下，用戶可自行修改密碼。3、具有自動報警功能。自動報警分現(xiàn)場報警和遠(yuǎn)程報警兩種。現(xiàn)場報警由揚(yáng)聲器發(fā)出報警聲。4、兩種情況下可報警：一是密碼輸入錯誤3次，則報警；二是非正常開門，如破門而入的情況，可通過系統(tǒng)的紅外監(jiān)視裝置監(jiān)測，同時報警，保證了系統(tǒng)的平安性。系統(tǒng)工作時，用

9、戶通過按鍵輸入4位密碼，單片機(jī)將輸入密碼與設(shè)定密碼進(jìn)展比擬，假設(shè)密碼正確，則發(fā)出開鎖信號，將門翻開，系統(tǒng)不報警；假設(shè)密碼不正確，則有相應(yīng)的指示燈閃動，并要求重新輸入密碼，重新輸入密碼的次數(shù)不能超過3次，假設(shè)3次輸入的密碼都不正確，則發(fā)出報警信號。第二章 系統(tǒng)設(shè)計2.1 系統(tǒng)總設(shè)計構(gòu)造圖數(shù)碼管及LED燈顯示單片機(jī)時鐘電路單片機(jī)AT89C51密碼輸入設(shè)備開鎖機(jī)構(gòu)圖2-1系統(tǒng)總設(shè)計構(gòu)造圖本設(shè)計由主控芯片51單片機(jī)，單片機(jī)時鐘電路，鍵盤，和開鎖電路組成。單片負(fù)責(zé)控制整個系統(tǒng)的執(zhí)行過程。2.2 開鎖機(jī)構(gòu)設(shè)計通過單片機(jī)送給開鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電路驅(qū)動電磁鎖吸合，從而到達(dá)開鎖的目的。本設(shè)計通過P3.0接一個3極管

10、驅(qū)動繼電器翻開電磁閥線圈實(shí)現(xiàn)開關(guān)門。AT89C51電磁閥開鎖驅(qū)動電路圖22 密碼鎖開鎖機(jī)構(gòu)示意圖當(dāng)用戶輸入的密碼正確而且是在規(guī)定的時間及次數(shù)輸入之，單片機(jī)便輸出開門信號，送到開鎖驅(qū)動電路，然后驅(qū)動電磁鎖，到達(dá)開門的目的。2.1、AT89C51單片機(jī)：AT89C51是一個低電壓，高性能CMOS，8位單片機(jī)，片含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Falsh只讀程序存儲器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲RAM，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，AT89C51單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛應(yīng)用。2.1.1、AT

11、89C51主要功能特性1、兼容MCS51指令系統(tǒng) 2、8k可反復(fù)擦寫(大于1000次Flash ROM； 3、32個雙向I/O口； 4、256*8bit部RAM； 5、2個16位可編程定時/計數(shù)器中斷； 6、時鐘頻率0-24MHz； 7、2個外部中斷源，共8個中斷源； 8、低功耗空閑和掉電模式，軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能； 9、有PDIP、PQFP、TQFP及PLCC等幾種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求；2.1.2、AT89C51的部構(gòu)造圖VssVCCPSENALERSTEAT0T1INT0INT1T*DR*DP3P2P0P1控制圖2-1 AT89C51單片機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造框圖2.1.3、AT89C5

12、1部各部件的介紹決定了單片機(jī)的主要功能特性，完成對指令的解釋和運(yùn)算，為執(zhí)行指令提供所必須的運(yùn)算、邏輯和控制線路。它由運(yùn)算器、控制器和專用存放器等構(gòu)成；是指中央處理器CPU在正常執(zhí)行程序的過程中，由于部或外部發(fā)生了另一事件(如定時時間到，超壓報警等)，請求CPU迅速去處理，CPU暫時停頓當(dāng)前程序的運(yùn)行，而轉(zhuǎn)去處理所發(fā)生的事件，待發(fā)生的事件處理完以后，CPU在返回原來暫停地方，繼續(xù)執(zhí)行原來程序。AT89C51 共有5中斷源：分別是兩個外部中斷源：外部中斷0和外部中斷1；三個部中斷源：定時/計數(shù)器T0、T1的溢出中斷和串行中斷。這些中斷源可通過分別設(shè)置專用存放器IE 的置位或清0 來控制每一個中斷的

13、允許或制止。IE 也有一個總制止位EA，它能控制所有中斷的允許或制止。 中斷響應(yīng)條件：1. 有中斷源發(fā)出中斷請求。2. CPU中斷允許位EA為1，即CPU開中斷3. 申請中斷源，器相應(yīng)的中斷允許位為"1，即允許相應(yīng)的中斷源中斷。用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時鐘信號。在時鐘信號控制下，單片機(jī)各部件之間一致地工作。如圖2-2所示引腳*TAL1和*TAL2之間跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，可以和芯片部的振蕩器構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器這就是單片機(jī)的時鐘電路，這種方式稱之為部時鐘源方式。電容C1和C2的主要作用幫助振蕩器起振，且電容大小對振蕩器頻率有微調(diào)作用，典型值為C1=C2=30pF。振蕩頻率主

14、要有石英晶振的頻率確定，51系列單片機(jī)的晶振頻率f圍為1.260MHZ，其典型值為6MHZ、12MHZ、11.0592MHZ等。圖2-2 時鐘電路主要用于存放程序、常數(shù)和表格等。常見程序存儲器的類型：1. 掩膜ROM：一旦做好，不能更改，適用于存儲成熟的固定數(shù)據(jù)，大批量生產(chǎn)時，本錢很低。2. 可編程ROM(PROM)：只能寫一次，寫入后信息是固定的，不能更改，適用于小批量使用。3. 可擦除PROM(EPROM)：可用紫外線燈制作的擦抹器進(jìn)展擦除。4. 電擦除PROM(EEPROM)：能以字節(jié)為單位擦除和改寫，而且不需要把芯片拔下來。8051單片機(jī)部有4KBROM，片外可以擴(kuò)展，實(shí)行片外統(tǒng)一編址

15、，組成64KB的程序存儲器區(qū)，采用16位程序計數(shù)器PC作為地址指針，其地址的圍為0000HFFFFH，用EA來控制片ROM和片外ROM尋址。當(dāng)EA為高電平時，片、片外ROM統(tǒng)一編址；當(dāng)EA為低電平時，只能片外尋址。主要用來存放數(shù)據(jù)或程序運(yùn)行時的中間結(jié)果。8051單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲器RAM有片和片外之分。片有低128B的RAM區(qū)(00H7FH)和高128B的特殊功能存放器RAM區(qū)(80HFFH)，后者又稱為特殊功能存放器區(qū)SFR。在SFR區(qū)，離散地存放著21個特殊功能存放器。8051單片機(jī)片外RAM最大可尋址64KB(0000FFFFH),但其地址圍和片是重疊的，區(qū)別片、外數(shù)據(jù)存儲器等方法是靠指令

16、來實(shí)現(xiàn)的?？捎糜诙〞r控制、延時、對外部事件計數(shù)。8051單片機(jī)部設(shè)有16為可編程的定時/計數(shù)器：定時/計數(shù)器0和定時/計數(shù)器1，分別用T/C0和T/C1表示。它們的工作方式、定時時間、量程等均可以通過程序來設(shè)置。T0(P3.4)T1(P3.5)INT1(P3.3)INT0(P3.2)工作方式工作方式中斷啟動溢出內(nèi)部總線啟動溢出(8AH)(8CH)(8BH)(8DH)定時器T0定時器T1圖2-3 AT89C51定時器邏輯構(gòu)造框架由圖2-3可以看出，定時/計數(shù)器容有特殊功能存放器TCON、TMOD以及TH0、TH1、TL0、TL1組成。其中TMOD為模式控制存放器，主要用來設(shè)置定時/計數(shù)器的操作模

17、式；TCON為控制存放器，主要用來控制定時/計數(shù)器的啟動與停頓；TH0、TL0、TH1、TL1用于存放定時/計數(shù)器，為加1計數(shù)器。兩個定時/計數(shù)器均具有兩種工作方式，即定時和計數(shù)功能，對工作方式的選擇可通過特殊功能存放器TMOD來設(shè)置。不管是定時工作方式還是計數(shù)工作方式，定時/計數(shù)器在對部時鐘或外部事件計數(shù)時，都不占用CPU的時間，除非計數(shù)器計數(shù)溢出，需要執(zhí)行中斷效勞程序時，才可能中斷CPU當(dāng)前的操作，所以定時/計數(shù)器是單片機(jī)中效率高且工作靈活的部件。圖2-4AT89C51為8 位通用微處理器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的C51核，在部功能及管腳排布上與通用的8*c52 一樣，其主要用于會聚調(diào)整時的功能控制

18、。功能包括對會聚主IC 部存放器、數(shù)據(jù)RAM及外部接口等功能部件的初始化，會聚調(diào)整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號IR的接收解碼及與主板CPU通信等。主要管腳有：*TAL119 腳和*TAL218 腳為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz 晶振。RST/Vpd9 腳為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。VCC40 腳和VSS20 腳為供電端口，分別接+5V電源的正負(fù)端。P0P3 為可編程通用I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計中，P0 端口3239 腳被定義為N1 功能控制端口，分別與N1的相應(yīng)功能管腳相連接，13 腳定義為IR輸入端，10 腳和11腳定義為I2C總線控制端口，分別

19、連接N1的SDAS18腳和SCLS19腳端口，12 腳、27 腳及28 腳定義為握手信號功能端口，連接主板CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測及會聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。 代表單片機(jī)處于的工作狀態(tài)，單片機(jī)工作方式的多少，是衡量單片機(jī)性能的一項重要指標(biāo)。AT89C51有：復(fù)位方式、程序執(zhí)行方式、節(jié)電方式、低功耗方式以及EPROM編程和校驗方式。復(fù)位模式復(fù)位是單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)的初始化操作，是使CPU和系統(tǒng)中其他部件都處于一個確定的初始化狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開場工作。另外，當(dāng)程序運(yùn)行錯誤或由于錯誤操作而使單片機(jī)進(jìn)入鎖死狀態(tài)，也可以通過復(fù)位進(jìn)展重新啟動。復(fù)位后，單片機(jī)部存放器的值被初始化。RST

20、引腳是復(fù)位信號的引入端，復(fù)位信號為高電平有效，其需要時間在2個機(jī)器周期以上。單片機(jī)復(fù)位的方式有：上電自動復(fù)位和按鍵手動復(fù)位。按鍵手動復(fù)位又可以分為按鍵電平復(fù)位和按鍵脈沖復(fù)位兩種。上電復(fù)位電路是通過電容的充電來實(shí)現(xiàn)的在上電的同時，完成單片機(jī)的復(fù)位。如圖2-5所示圖2-5 上電復(fù)位電路空閑節(jié)電模式在空閑工作模式狀態(tài)， CPU 自身處于睡眠狀態(tài)而所有片的外設(shè)仍保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生。此時，同時將片RAM 和所有特殊功能存放器的容凍結(jié)。空閑模式可由任何允許的中斷請求或硬件復(fù)位終止。 由硬件復(fù)位終止空閑狀態(tài)只需兩個機(jī)器周期有效復(fù)位信號，在此狀態(tài)下，片硬件制止部RAM，但可以端口引腳，當(dāng)用復(fù)位終

21、止空閑方式時，為防止可能對端口產(chǎn)生意外寫入，激活空閑模式的那條指令后一條指令不應(yīng)是一條對端口或外部存儲器的寫入指令。掉電模式在掉電模式下，振蕩器停頓工作，進(jìn)入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令，片RAM 和特殊功能存放器的容在終止掉電模式前被凍結(jié)。退出掉電模式的唯一方法是硬件復(fù)位，復(fù)位后將重新定義全部特殊功能存放器，但不改變RAM中的容，在Vcc恢復(fù)到正常工作電平前，復(fù)位應(yīng)無效，且必須保持一定時間以使振蕩器重啟動并穩(wěn)定工作。 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1 系統(tǒng)設(shè)計為了使本電路更加簡潔，本電子鎖的密碼鎖采用簡單易學(xué)但不為多數(shù)人知道的摩期碼作為電路的密碼輸入。鍵盤硬件設(shè)備只需要一個按即可實(shí)現(xiàn)密碼的

22、輸入與更改。關(guān)于摩斯碼的介紹如下：摩斯密碼是20世紀(jì)使用較為廣泛的電報傳輸使用的一種編碼。電報最早是由美國的摩爾斯在1844年創(chuàng)造的，故也被叫做摩爾斯電碼。它由一個輸入按鍵在輸入時按住的間隔時間長短組成來決定你的輸入：短促的點(diǎn)信號" "，讀" 嘀 "Di；保持一定時間的長信號""，讀"嗒 "Da。間隔時間："嘀"1t；"嗒"3t；"滴嗒"間1t；字母間3t；字間5t。字符摩斯碼字符摩斯碼字符摩斯碼A. _M_ _Y_ . _ _B_ . . .N_ .Z_

23、 _ . .C_ . _ .O_ _ _1. _ _ _ _D_ . .P. _ _ .2. . _ _E.Q_ _ . _3. . . _ _F. . _ .R. _ .4. . . . _G_ _ .S. . .5. . . . .H. . . .T_6_ . . . .I. .U. . _7_ _ . . .J. _ _ _V. . . _8_ _ _ . .K_ . _W. _ _9_ _ _ _ .L. _ . .*_ . . _0_ _ _ _ _表31字符摩斯碼對照表注：摩斯碼用在數(shù)字電路中"表示1，".表示0，如0翻譯成二進(jìn)制數(shù)為11111H，十六進(jìn)制數(shù)為1

24、FH。本電路設(shè)計只取09數(shù)字作密碼有效數(shù)字，如果輸入其它字符則無效。數(shù)字0123456789摩斯碼111110111100111000110000100000100001100011100111102進(jìn)制11111011110011100011000010000010000110001110011110表32 本設(shè)計用到的數(shù)字的摩斯碼和二進(jìn)制對照3.2 系統(tǒng)電路設(shè)計本系統(tǒng)電路主芯片AT89C51，晶振和兩個電容組成的時鐘脈沖，一個電阻和一個電解電容和一個按鍵組成的復(fù)位電路，一個8段數(shù)碼管構(gòu)成的密碼顯示器，一個蜂鳴器，5個LED，一個NPN三極管加上一個繼電器組成的驅(qū)動電路構(gòu)成了系統(tǒng)電路。3.2

25、.1 晶振時鐘電路單片機(jī)*IAL1和*IAL2分別接30PF的電容，中間再并個12MHZ的晶振，形成單片機(jī)的晶振電路。圖31 晶振電路3.2.2 復(fù)位電路設(shè)計圖3.2 復(fù)位電路3.2.1 晶振時鐘電路單片的P1口外接1位8段數(shù)碼管，作為密碼輸入顯示器；INT0外接蜂鳴器，當(dāng)INT0被置0時，蜂鳴器發(fā)出聲音；P0口外接發(fā)光二極管用作系統(tǒng)工作狀態(tài)提示。3.2.2 復(fù)位電路ALE引腳懸空，復(fù)位引腳接到復(fù)位電路、VCC接電源、VSS接地、EA接電源3.3 電路圖的繪制圖33 系統(tǒng)電路圖八段數(shù)碼管顯示你的摩斯按鍵是否正確對應(yīng)你要輸入的數(shù)字密碼。由于采取上電設(shè)置密碼的編程方法復(fù)位鍵即密碼修改鍵設(shè)置在門后，

26、要翻開門才能修改密碼。設(shè)置密碼后假設(shè)輸入密碼不對的前兩次5秒報警，最后一次10分鐘報警,摩斯按發(fā)錯誤除外(但有兩秒報警，并且須全部密碼重新輸入)。本電路設(shè)置四位密碼，由于每位數(shù)字鍵均由五位摩斯碼構(gòu)成則要輸入20次摩斯碼鍵！p0.0綠色"滴顯示，p0.2黃色"嗒音顯示，p0.4紅色摩斯碼按法錯誤或密碼錯誤，p0.6藍(lán)色表示該電路已設(shè)置了密碼，等待輸入密碼進(jìn)展比擬。3.4 元器件采購原件名稱備注單片機(jī)AT89C51電阻R1，R210K，100K各一只電解電容C3100F無極電容C1，C230VF數(shù)碼管一只5V蜂鳴器一只晶振12MHZ三極管9014一個按健S1，S2各一個12V繼

27、電器一個LED D1，D2，D3，D4綠，黃，紅，藍(lán)各一個2極管40041只萬能電路板1塊表3.3 元器件清單經(jīng)采購繼電器沒有買到，所以原電路的輸出電路3極管的繼電器改為LED燈，只要電路IC經(jīng)密碼輸入后能點(diǎn)亮LED燈則電路設(shè)計要求到達(dá)。3.5 電路焊接 工具名稱數(shù)量焊烙鐵50W1只帶松香焊絲假設(shè)干萬用表一個表3.4焊接所需工具電路焊接實(shí)物圖如下：圖3.6 電路正面接線實(shí)物圖圖3.7 電路反面接線實(shí)物圖第四章 軟件設(shè)計4.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計整體思路一個應(yīng)用系統(tǒng)要完成各項功能，首先必須有較完善的硬件作保證。同時還必須得到相應(yīng)設(shè)計合理的軟件的支持，尤其是微機(jī)應(yīng)用高速開展的今天，許多由硬件完成的工作，

28、都可通過軟件編程而代替。甚至有些必須采用很復(fù)雜的硬件電路才能完成的工作，用軟件編程有時會變得很簡單，如數(shù)字濾波，信號處理等。因此充分利用其部豐富的硬件資源和軟件資源，采用與C51系列單片機(jī)相對應(yīng)的51匯編語言和構(gòu)造化程序設(shè)計方法進(jìn)展軟件編程。程序設(shè)計語言有三種：機(jī)器語言、匯編語言和高級語言。機(jī)器語言是機(jī)器唯一能"懂的語言，用匯編語言或高級語言編寫的程序稱為源程序最終都必須翻譯成機(jī)器語言的程序成為目標(biāo)程序，計算機(jī)才能"看懂，然后逐一執(zhí)行。高級語言是面向問題和計算過程的語言，它可通過于各種不同的計算機(jī)，用戶編程時不必仔細(xì)了解所用的計算機(jī)的具體性能與指令系統(tǒng)，而且語句的功能強(qiáng)，常

29、常一個語句已相當(dāng)于很多條計算機(jī)指令，于是用高級語言編制程序的速度比擬快，也便于學(xué)習(xí)和交流，但是本系統(tǒng)卻選用了匯編語言。原因在于，本系統(tǒng)是編制程序工作量不大、規(guī)模較小的單片機(jī)微控制系統(tǒng)，使用匯編語言可以不用像高級語言那樣占用較多的存儲空間，適合于存儲容量較小的系統(tǒng)。4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計流程圖糸統(tǒng)返回否是密碼錯誤主人是否要修改密碼開門輸入正確密碼保存后糸統(tǒng)返回輸入新密碼報警輸入錯誤滿3次輸入錯誤未滿3次密碼比擬開場系統(tǒng)喚醒上電密碼輸入完畢系統(tǒng)等待密碼輸入圖41 系統(tǒng)程序設(shè)計構(gòu)造圖第五章 程序調(diào)試把也寫好的匯編語言程序的載入軟件調(diào)試工具，檢查軟件是否有設(shè)法錯誤，再根據(jù)軟件提示對本程序進(jìn)展修改，直到?jīng)]

30、有錯誤再生成單片機(jī)能運(yùn)行的機(jī)器碼，再用51開發(fā)板或其它單怎機(jī)寫入工具把機(jī)器碼寫入單片機(jī)進(jìn)展實(shí)際的程序調(diào)試，根據(jù)實(shí)際情況再對程序的缺乏加以修改，直到滿足設(shè)計要求。5.1 程序調(diào)試用到的軟件及工具調(diào)試本程序需要用到KEIL C51，及51開發(fā)板一塊及其配套的下載燒錄軟件5.2 KEIL C51簡介Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、構(gòu)造性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加深刻。Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界

31、面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能表達(dá)高級語言的優(yōu)勢。 C51工具包的整體構(gòu)造： uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)立生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標(biāo)文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的He*文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進(jìn)展源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標(biāo)板進(jìn)展調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。4.2、仿真軟件Proteus4.2.1、Proteus7.7背景Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具。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。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，真正實(shí)現(xiàn)了從概