基于單片機(jī)的電子密碼鎖及程序

基于單片機(jī)的電子密碼鎖及程序基于單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì)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為突出，傳統(tǒng)的機(jī)械鎖由于構(gòu)造簡單，被撬事件屢見不鮮。電子密碼鎖保密性好，使用靈活性高，收到廣大用戶的青睞。本設(shè)計(jì)是以單片機(jī)AT89C52作為密碼鎖的主控芯片與數(shù)據(jù)存儲單程序，并用KeiluVision4軟件進(jìn)行編譯設(shè)計(jì)了一款可以更改密碼，具有報(bào)警功能的電子密碼控制系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)采用矩陣鍵盤對密碼進(jìn)行輸入，具有較高的優(yōu)勢，減少了I/O口的占用數(shù)目。密碼的顯示采用LCD顯示屏實(shí)現(xiàn)，為確保安全性統(tǒng)一使數(shù)字。采用蜂鳴器模擬報(bào)警系統(tǒng)，增加了密碼鎖的安全能力。軟件使用C語言編程，運(yùn)用自上而下的模塊化設(shè)計(jì)思想，使系統(tǒng)朝著分布式、小型化方向發(fā)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)果表明，設(shè)計(jì)達(dá)到電子密碼鎖的功能。碼鎖、AT89C52、矩陣鍵盤、報(bào)警一、設(shè)計(jì)背景技的進(jìn)步，鎖已經(jīng)發(fā)展到了密碼鎖、磁性鎖、電子鎖、不同聲音，不同磁場，不同聲波，不同光束光波，不同圖像來控制鎖的開啟，從而大大提高了鎖的安全性。當(dāng)今安全信息系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛，特別在機(jī)密保護(hù)、維護(hù)隱私和財(cái)產(chǎn)保護(hù)方面起到重大作用，而基于電子密碼鎖的安全系統(tǒng)是其中的一部分，運(yùn)用非常廣泛，研究它具有重大的電子密碼鎖可以在日常生活和現(xiàn)代辦公中，住宅與辦公室的安全防范、單位的文件檔案、財(cái)務(wù)報(bào)表以及一些個(gè)人資料的保存等多種場合使用。大大提高了主人物資的安全性。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AT89C52單機(jī)，研制了一款具有防盜自動(dòng)報(bào)警功能的電子密碼鎖。該密碼鎖設(shè)計(jì)方法合理，簡單易行，成本低，符合住宅、辦公室用鎖要求，具有一定的推廣價(jià)值。設(shè)計(jì)目的1.了解單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的組成及結(jié)構(gòu)；3.能夠熟練使用protues和keil軟件進(jìn)行連線和編程，并熟練掌握仿6.培養(yǎng)查找錯(cuò)誤和改正錯(cuò)誤的能力。設(shè)計(jì)要求本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)為主控芯片，結(jié)合外圍電路組成電子密碼控制系統(tǒng)。示“PasswordRightLockOpened!”。原始密碼在首次開鎖時(shí)為“000000”。2.重新設(shè)置密碼時(shí)，LCD顯示“******”，按下“修改”鍵顯示數(shù)值。3.密碼只能輸入6位數(shù)字，無法輸入多余數(shù)字。4.具有自動(dòng)報(bào)警功能：當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤三次，報(bào)警，蜂鳴器響3秒。5.LED數(shù)碼管顯示密碼，為確保安全性所有密碼均用“*”表示。設(shè)計(jì)原理和硬件仿真方案設(shè)計(jì)原理和硬件仿真方案1.矩陣鍵盤密碼的輸入用矩陣鍵盤實(shí)現(xiàn)，包括數(shù)字鍵和功能鍵。表一鍵盤具體功能設(shè)計(jì)表按鍵按鍵鍵名數(shù)字鍵輸入密碼新建新建鍵設(shè)定新密碼確認(rèn)確認(rèn)鍵修改修改鍵顯示密碼進(jìn)入進(jìn)入鍵允許輸入密碼消取消鍵取消輸入密碼如圖一所示，矩陣鍵盤的每一條水平(行線)與垂直線(列線)的交叉處不相通，而是通過一個(gè)按鍵來連通，利用這種行列式矩陣結(jié)構(gòu)只圖一矩陣鍵盤本次設(shè)計(jì)需要0~9十個(gè)數(shù)字按鍵、一個(gè)新建鍵、一個(gè)確認(rèn)鍵、一個(gè)在這種行列式矩陣鍵盤編碼的單片機(jī)系統(tǒng)中，鍵盤處理程序首先執(zhí)行等待按鍵并確認(rèn)有無按鍵按下的程序段，還要對按鍵進(jìn)行消抖處理。當(dāng)確認(rèn)有按鍵按下后，就要識別是哪一個(gè)按鍵被按下。本次設(shè)計(jì)使用的是線反轉(zhuǎn)法。給行線置為0x0f，給列線置為0xf0，再將行列進(jìn)行邏輯或結(jié)果為0xff，當(dāng)有按鍵按下時(shí)相應(yīng)的按鍵位行列均為0，行列邏輯或不為0xff,由此可利用行列邏輯或后的值是否為0xff來判斷是否有按鍵按下。再根據(jù)掃描結(jié)果判斷按下鍵的位置。給相應(yīng)的按鍵賦值即可實(shí)現(xiàn)數(shù)字鍵和功能鍵。對功能鍵進(jìn)行相應(yīng)的軟件編程即可實(shí)現(xiàn)按鍵功能。使用矩陣鍵盤能減少鍵盤和單片機(jī)接口所占用的I/O線數(shù)目，當(dāng)按鍵較多的時(shí)候通常采用這種方法。2.開鎖電路在本次設(shè)計(jì)中用發(fā)光二極管代替電磁鎖，二極管D1亮表示鎖開，二極管滅表示沒有開鎖。如圖二所示，當(dāng)輸入密碼與內(nèi)置密碼相配合時(shí)將。圖二發(fā)光二級管電路3.報(bào)警電路報(bào)警電路由單片機(jī)和蜂鳴器組成，如圖三所示，當(dāng)為低電平時(shí)蜂鳴器發(fā)出聲音報(bào)警。每次輸入的密碼與正確密碼進(jìn)行比較，如果相同，鎖開燈亮。如果輸入錯(cuò)誤則用一個(gè)變量來記錄輸入錯(cuò)誤的次數(shù)，當(dāng)輸入密碼錯(cuò)誤達(dá)到三次時(shí)，蜂鳴器工作發(fā)出報(bào)警聲音，本次設(shè)計(jì)使用的是聲音圖三報(bào)警電路4.LCD顯示電路密碼顯示電路由單片機(jī)、排阻和LCD顯示屏組成。顯示電路如圖四所示。為保證密碼的保密性，本設(shè)計(jì)采用“*”顯示所有輸入密碼，如圖四所示。當(dāng)重設(shè)密碼時(shí)，按下“修改”鍵顯示數(shù)字，如圖五所示。本設(shè)軟件程序設(shè)計(jì)本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)由主程序、初始化程序、鍵盤掃描程序、密碼輸入報(bào)警程序、延時(shí)程序組成。如圖六所示為主程序流程圖，開始接上電源，程序進(jìn)行初始化設(shè)置，然后在鍵盤上輸入密碼，此系統(tǒng)進(jìn)行鍵盤掃描，判斷密碼是否正確，密碼正確開鎖，密碼不正確統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤密碼次數(shù)加1。在開鎖情況下進(jìn)行修改密碼，點(diǎn)擊確認(rèn)密碼修改成功，否則結(jié)束返回。若密碼修改成功則再執(zhí)行之前的操作。開始初始化鍵盤掃描子程輸入密碼子程序N輸入密碼Y密碼錯(cuò)誤次數(shù)Yq=3Nq=3NNYY調(diào)用報(bào)警子程YY開鎖調(diào)用延時(shí)子程調(diào)用密碼重置調(diào)用密碼重置YN圖六主程序流程圖六、系統(tǒng)調(diào)試軟件編寫電子密碼鎖的源程序，本設(shè)計(jì)主要運(yùn)用C語言編寫。源程序編當(dāng)密碼正確按下確認(rèn)鍵發(fā)光二極管亮，鎖開。如圖八圖九蜂鳴器報(bào)警圖八密碼正確鎖開燈亮當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤三次蜂鳴器發(fā)出聲音報(bào)警，如圖九所示由圖九可以看到蜂鳴器接地端為藍(lán)色，即此時(shí)為低電平，所以蜂鳴器正在發(fā)出報(bào)警聲音。Protues仿真電路圖如圖十所示七、設(shè)計(jì)總結(jié)與展望課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實(shí)際問題，鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異，單片機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域，在生活中可以說是無處不在。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)生來說掌握單片機(jī)的開發(fā)技術(shù)是十分重要的。本設(shè)計(jì)經(jīng)過多次修改和整理，可以滿足基本的要求。密碼正確，鎖示屏顯示密碼為“*”。在設(shè)計(jì)的過程中遇到了各種各樣的問題，譬如說斷電密碼保護(hù)的設(shè)計(jì)，由于電路和編程都過于復(fù)雜，本設(shè)計(jì)并未加入。在編程的過程中問題也是很多，由于程序較長，當(dāng)實(shí)現(xiàn)了這個(gè)功能另外一個(gè)功能有不能很好的實(shí)現(xiàn)，所以要做到模塊與模塊之間的銜接。遇到的一些問題也經(jīng)過回顧此次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，至今我仍感觸頗多。在設(shè)計(jì)過程中從理論到實(shí)踐我們可以到很多很多東西，鞏固了以前學(xué)過的知識，還懂得了如何將理論聯(lián)系實(shí)際。只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有將理論運(yùn)用到實(shí)際中對我們來說才是有意義的，這樣才能真正的為社會服務(wù)。七、附錄源程序清單：#include<>#include<>#defineucharunsignedcharstaticunsignedchartable[6]={0,0,0,0,0,0};//DeclarefunctionsucharBusy_Check();voidInitialize_LCD();voidWrite_LCD_Data(uchardat);voidWrite_LCD_Command(ucharcmd);voidDisplay_String(ucharx,uchary,uchar*str);voidDisplay_char(ucharhang,ucharlie,charsign);voidwrite_add(ucharaddress,uchardate);//向AT24Cxx中的指定地址寫入數(shù)據(jù)ucharread_add(ucharaddress);//從AT24Cxx中的指定地址讀取數(shù)據(jù)voidinit();ucharh=20;sbittouch=P2^1;sbittouch1=P2^2;sbitspeaker=P2^0;voiddelay(unsignedcharms)//延時(shí)**ms{unsignedchari;while(ms--){for(i=250;i>0;i--){}}}unsignedcharkeyscan()//掃描鍵盤{unsignedchartemp,y,j;unsignedcharanjian[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};for(y=0;y<4;y++){P1=anjian[y];temp=0x10;for(j=0;j<4;j++){if(!(P1&temp)){return(j+y*4);}}}}voidjudge(){P1=0xf0;if(P1!=0xf0){delay(50);delay(50);if(P1!=0xf0){h=keyscan();}}}//判斷是否有按鍵//消抖voidmain(){unsignedchara=1,i=0,k=0,l=1,m=1,n,f=0,s=0;intq;Initialize_LCD();Display_String(1,1,"WelcomeToUse");Display_String(2,1,"");touch1=0;while(1){judge();ifh){if(h==table[i])k++;Display_String(2,a,"*");a++;ifa7)a=1;ifi6)h=16;}}if(h==14){Display_String(1,1,"InputPassword");Display_String(2,1,"");h=16;touch=1;touch1=0;k=0;q0;}if(h==12){ifk6){Display_String(1,1,"PasswordRight");Display_String(2,1,"LockOpened!");touch=~touch;{Display_String(1,1,"PasswordError");Display_String(2,1,"");q++;while(q==3){speaker=0;delay(200);delay(200);delay(200);speaker=1;q;}h=14;}delay(255);k=0;h=16;while(l){judge();if(h==11){Display_String(1,1,"NewCode");Display_String(2,1,"while(m==1){judge();touch1=~touch1;ifh0){table[n]=h;write_add(s,h);Display_String(2,a,"*");a++;n++;h=16;ifn{n=0;}}if(h==15){ifn0)n=6;Display_String(2,a,"h=16;}if(h==13)m=0;}if(h==13)h=13;f;}if(h==14){}if(h==13){Display_String(2,1,"for(n=0;n<6;n++)Display_char(2,n+1,(uchar)(table[n]+48));h=13;l=0;f=1;}k=0;}}if(h==15){Display_String(2,a,"");h=16;}if(h==13){for(n=0;n<6;n++)Displ