基于單片機(jī)的電子密碼鎖的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

1、 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 13/14 學(xué)年第 一 學(xué)期學(xué) 院： 信息商務(wù)學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息工程 學(xué) 生 姓 名： 焦晶晶 學(xué) 號(hào)： 10050644x07 學(xué) 生 姓 名： 侯戰(zhàn)祎 學(xué) 號(hào)： 10050644x47 課程設(shè)計(jì)題目： 專業(yè)綜合實(shí)踐之單片機(jī)部分： 基于單片機(jī)的電子密碼鎖的設(shè)計(jì) 起 迄 日 期： 2013年12 月30 日2014年1月 10 日 課程設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 201，503 指 導(dǎo) 教 師： 張權(quán) 系 主 任： 王浩全 下達(dá)任務(wù)書日期: 2013 年12 月 30 日課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書1設(shè)計(jì)目的：使用單片機(jī)設(shè)計(jì)電子密碼鎖對(duì)于提高學(xué)生的單片機(jī)應(yīng)用能力具有較

2、強(qiáng)的意義。通過該設(shè)計(jì)，可以鞏固所學(xué)的單片機(jī)理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生硬件和軟件的設(shè)計(jì)能力，從而促進(jìn)學(xué)生所掌握的理論知識(shí)向?qū)嵺`應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。2設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計(jì)要求等）：使用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)電子密碼鎖，包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。同組成員可按硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)來分工，協(xié)作完成。具體功能要求：（1）輸入6位數(shù)字密碼，再按“d”鍵開門。若密碼正確，則開門；否則顯示“000000”（2）6位led顯示，可以顯示所輸入的密碼數(shù)字； （3）內(nèi)定密碼“123456”，具有更改密碼功能。3設(shè)計(jì)工作任務(wù)及工作量的要求包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書(論文)、圖紙、實(shí)物樣品等：（1）查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，

3、了解電子密碼鎖的相關(guān)知識(shí)；（2）確定設(shè)計(jì)方案。繪制電路原理圖；（3）編寫軟件程序并上機(jī)調(diào)試；（4）撰寫課程設(shè)計(jì)說明書。 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書4主要參考文獻(xiàn)：1 葉啟明.單片機(jī)制作的新型安全密碼鎖j.家庭電子.2000,第六期:24-272李明喜.新型電子密碼鎖的設(shè)計(jì)j.機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新.2004,第八期:77-793董繼成.一種新型安全的單片機(jī)密碼鎖j.電子技術(shù).2004,第三期:55-604胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)(第2版)m.北京：清華大學(xué)出版社，20045江志紅. 51單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)m. 清華大學(xué)出版社, 2008 6童詩白,華成英. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)m 高等教育

4、出版社，20007閻石. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)第四版m.高等教育出版社.1998.118周鑫,何建新, 劉琥. 基于單片機(jī)的電子密碼鎖控制電路設(shè)計(jì)j 成都信息工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2009,(08) 9 郭海英. 基于單片機(jī)的電子安全密碼鎖的設(shè)計(jì)j. 佛山職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代電子技術(shù)2005 (13)10 王金國.采用單片機(jī)的電子密碼鎖控制電路j.山東煤炭科技 ,2000 ,(3) :30 - 33.5設(shè)計(jì)成果形式及要求：提供課程設(shè)計(jì)說明書一份；設(shè)計(jì)原理圖及軟件源程序； 6工作計(jì)劃及進(jìn)度：2013年12月 30 日 2014年1 月 1 日：查閱資料；2014年:1 月 2 日 1 月 7 日：方案設(shè)計(jì)、實(shí)

5、驗(yàn)驗(yàn)證；1 月 8 日 1 月 9 日：完成課程設(shè)計(jì)說明書； 1 月 10 日：答辯。系主任審查意見： 簽字： 年 月 日目錄1 緒論12系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)22.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)22.2 主控部分的選擇32.3 密碼輸入方式33硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)43.1單片機(jī)stc89c52功能介紹43.2 硬件電路設(shè)計(jì)53.2.1 復(fù)位電路63.2.2 晶振電路63.2.3存儲(chǔ)電路73.2.4 鍵盤輸入電路83.2.5 顯示電路83.2.6 電源輸入電路93.2.7 開鎖電路104軟件程序設(shè)計(jì)104.1 按鍵軟件設(shè)計(jì)114.1.1 按鍵功能程序流程圖114.1.2 按鍵功能子程序124.2 密碼設(shè)置軟件設(shè)計(jì)124.2.1

6、密碼設(shè)置程序流程圖124.2.2 密碼設(shè)置子程序134.3開鎖軟件設(shè)計(jì)144.3.1 開鎖程序流程144.3.2 開鎖功能子程序145結(jié)論1641 緒論在當(dāng)今社會(huì)，安全防盜已成為社會(huì)問題，而鎖自古以來就是防盜的重要工具，目前國內(nèi)大部分人使用的還是傳統(tǒng)的機(jī)械鎖，然而，眼下假冒偽劣的機(jī)械鎖互開率非常之高，此外，即使是一把質(zhì)量過關(guān)的機(jī)械鎖，通過急開鎖，甚至可以在不損壞鎖的前提下將鎖打開。機(jī)械鎖的這些弊端為一種新型的鎖電子密碼鎖，提供了很大的發(fā)展空間。本文從經(jīng)濟(jì)實(shí)用的角度出發(fā)，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)，密碼鎖共6位密碼，每位的取值范圍為18，用戶可以自行設(shè)定和修改密

7、碼。用戶想要打開鎖，必先通過提供的鍵盤輸入正確的密碼才可以，密碼輸入錯(cuò)誤有提示。6位密碼同時(shí)輸入正確，鎖才能打開。鎖內(nèi)有備用電池，只有內(nèi)部上電復(fù)位時(shí)才能設(shè)置或修改密碼，因此，僅在門外按鍵是不能修改或設(shè)置密碼的，因此保密性強(qiáng)、靈活性高。其特點(diǎn)如下：1) 保密性好，編碼量多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于彈子鎖。隨機(jī)開鎖成功率幾乎為零。2) 密碼可變，用戶可以隨時(shí)更改密碼，防止密碼被盜，同時(shí)也可以避免因人員 的更替而使鎖的密級(jí)下降。3) 誤碼輸入保護(hù)，當(dāng)輸入密碼多次錯(cuò)誤時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)。4) 無活動(dòng)零件，不會(huì)磨損，壽命長。5) 使用靈活性好，不像機(jī)械鎖必須佩帶鑰匙才能開鎖。6) 電子密碼鎖操作簡單易行，一學(xué)即會(huì)。從

8、目前的技術(shù)水平和市場認(rèn)可程度看，使用最為廣泛的是鍵盤式電子密碼鎖，該產(chǎn)品主要應(yīng)用于保險(xiǎn)箱、保險(xiǎn)柜和取款機(jī)，由于人們對(duì)安全的重視和科技的發(fā)展，許多電子智能鎖（指紋識(shí)別、ic卡辨認(rèn)）已在國內(nèi)外相繼面世。但是這些產(chǎn)品的特點(diǎn)是針對(duì)特定的指紋和有效卡，只能適用于保密要求的箱、柜、門等。而且指紋識(shí)識(shí)別器在公共場所使用存在容易機(jī)械損壞，ic卡還存在容易丟失、損壞等缺點(diǎn)，再加上其成本較高，一定程度上限制了這類產(chǎn)品的普及和推廣。鑒于目前的技術(shù)水平與市場的接受程度，鍵盤式電子密碼鎖是這類電子防盜產(chǎn)品的主流。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，電子密碼防盜鎖作為防盜衛(wèi)士的作用也日趨重要。電子密碼鎖是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、數(shù)

9、字密碼技術(shù)為一體的機(jī)電一體化高科技產(chǎn)品，具有安全性高，使用方便等優(yōu)點(diǎn)。 當(dāng)今電子密碼鎖發(fā)展已經(jīng)到了非常高的境界，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，無論功能性，穩(wěn)定性都比較全面，在保密方面已做到人眼識(shí)別，指紋識(shí)別，人聲識(shí)別基本上電影上有的現(xiàn)實(shí)也有。在國外發(fā)展比較早，所以應(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，在國內(nèi)這方面發(fā)展也較快，不管自己開發(fā)或是引進(jìn)都有，在重要地方應(yīng)用也較多，由于價(jià)錢比普通彈子鎖較貴，早幾年應(yīng)用較少，現(xiàn)在越來越普及到平?；?，未來的發(fā)展也會(huì)越來越被大眾采用，由于它的功能、安全是彈子鎖無法相比的5。發(fā)展前境也是非常大的。2系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)2.1

10、 設(shè)計(jì)目標(biāo)本設(shè)計(jì)采用stc89c52單片機(jī)為主控芯片，結(jié)合外圍電路矩陣鍵盤、液晶顯示器lcd1602和密碼存儲(chǔ)at24c02等部分組成。其中矩陣鍵盤用于輸入數(shù)字密碼和進(jìn)行各種功能的實(shí)現(xiàn)。由用戶通過連接單片機(jī)的矩陣鍵盤輸入密碼，后經(jīng)過單片機(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鎖電路或者報(bào)警電路控制開鎖還是報(bào)警，組成的電子密碼鎖系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)：1完全正確輸入6位密碼的前提下，有開鎖提示；2錯(cuò)誤輸入密碼，顯示“000000”；3用戶可以自行設(shè)定和修改密碼；4只有內(nèi)部上電復(fù)位時(shí)才能設(shè)置或修改密碼。系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)框圖如圖2-1所示：輸入電路顯示電路主

11、控芯片存儲(chǔ)模塊輸出電路晶振電路圖2- 1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)框圖2.2 主控部分的選擇方案一：采用數(shù)字電路控制用以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，將密碼保存在jk觸發(fā)器中，與輸入密碼通過比較器比較，判斷結(jié)果是否相符合。采用數(shù)字電路設(shè)計(jì)的方案好處就是設(shè)計(jì)簡單，但控制的準(zhǔn)確性和靈活性差，故不采用。 方案二：采用以單片機(jī)為核心的控制方案選用單片機(jī)作為系統(tǒng)的核心部件，實(shí)現(xiàn)控制與處理的功能。單片機(jī)具有資源豐富、速度快、編程容易等優(yōu)點(diǎn)。利用單片機(jī)內(nèi)部的隨機(jī)存儲(chǔ)器（ram）和只讀存儲(chǔ)器（rom）及其引腳資源，外接液晶顯示（lcd），鍵盤輸入等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理傳輸和顯示功能，基本上能

12、實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)指標(biāo)。因此綜合考慮，本系統(tǒng)采用方案二。2.3 密碼輸入方式 采用鍵盤輸入方式，由各按鍵組成的矩陣鍵盤每條行線和列線都對(duì)應(yīng)一條i/o口線，鍵位設(shè)在行線和列線的交叉點(diǎn)，當(dāng)一個(gè)鍵按下就會(huì)有某一條行線與某一條列線接觸，只要確定接觸的是哪兩條線，即哪兩個(gè)i/o口線，就可以確定哪一個(gè)鍵被觸動(dòng)。 行線設(shè)計(jì)成上拉口線，初始時(shí)被置高電位，列線懸空，初始置低。通過不斷讀行線口線，或者中斷方式觸發(fā)鍵位掃描。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有鍵按下，將列線逐一置低，其他列線置高，讀行線口線。當(dāng)某條列線置低時(shí)，某條行線也被拉低，則確定這兩條線的交點(diǎn)處的按鈕被按下。每個(gè)按鍵都可通過程序賦予功能，從而完成密碼識(shí)別本方案簡單易行。3硬件系統(tǒng)設(shè)

13、計(jì)3.1單片機(jī)stc89c52功能介紹stc89c52是51系列單片機(jī)的一個(gè)型號(hào)，它是stc公司生產(chǎn)的。stc89c52是一個(gè)低電壓，高性能cmos 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ram），器件采用stc公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)mcs-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的stc89c52單片機(jī)可提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。stc89c52有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（i/o）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行

14、通信口，2個(gè)讀寫口線，stc89c52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程,但不可以在線編程(s系列的才支持在線編程)。其將通用的微處理器和flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的flash存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成本。stc89c52有pdip、pqfp/tqfp及plcc等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求 。其引腳圖如圖3-1示。圖3- 1 stc89c52引腳分布圖stc89c52具體介紹如下： 主電源引腳（2根）vcc(pin40)：電源輸入，接5v電源gnd(pin20)：接地線外接晶振引腳（2根）xtal1(pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端xtal2(pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端

15、控制引腳（4根）rst/vpp(pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。ale/prog(pin30)：地址鎖存允許信號(hào)psen(pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)ea/vpp(pin31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令?？删幊梯斎?輸出引腳（32根）stc89c52單片機(jī)有4組8位的可編程i/o口，分別位p0、p1、p2、p3口，每個(gè)口有8位（8根引腳），共32根8。p0口（pin39pin32）：8位雙向i/o口線，名稱為p0.0p0.7p1口（pin1pin8）：8位準(zhǔn)雙向i/o口線，名稱為p1.

16、0p1.7 p2口（pin21pin28）：8位準(zhǔn)雙向i/o口線，名稱為p2.0p2.7 p3口（pin10pin17）：8位準(zhǔn)雙向i/o口線，名稱為p3.0p3.73.2 硬件電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)主要由單片機(jī)、矩陣鍵盤、液晶顯示器和密碼存儲(chǔ)等部分組成。其中矩陣鍵盤用于輸入數(shù)字密碼和進(jìn)行各種功能的實(shí)現(xiàn)。由用戶通過連接單片機(jī)的矩陣鍵盤輸入密碼，后經(jīng)過單片機(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鎖電路。本系統(tǒng)共有兩部分構(gòu)成，即硬件部分與軟件部分。其中硬件部分由電源輸入部分、鍵盤輸入部分、復(fù)位部分、晶振部分、顯示部分，軟件部分對(duì)應(yīng)的由主程序、初始化程序

17、、lcd顯示程序、鍵盤掃描程序、啟動(dòng)程序、關(guān)閉程序、鍵功能程序、密碼設(shè)置程序、eeprom讀寫程序和延時(shí)程序等組成。3.2.1 復(fù)位電路單片機(jī)復(fù)位是使cpu和系統(tǒng)中的其他功能部件都處在一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作，例如復(fù)位后pc0000h，使單片機(jī)從第個(gè)單元取指令。無論是在單片機(jī)剛開始接上電源時(shí)，還是斷電后或者發(fā)生故障后都要復(fù)位。在復(fù)位期間（即rst為高電平期間），p0口為高組態(tài)，p1p3口輸出高電平；外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)psen無效。地址鎖存信號(hào)ale也為高電平。根據(jù)實(shí)際情況選擇如圖3-4所示的復(fù)位電路。該電路在最簡單的復(fù)位電路下增加了手動(dòng)復(fù)位按鍵，在接通電源瞬間，電容c1上

18、的電壓很小，復(fù)位下拉電阻上的電壓接近電源電壓，即rst為高電平，在電容充電的過程中rst端電壓逐漸下降，當(dāng)rst端的電壓小于某一數(shù)值后，cpu脫離復(fù)位狀態(tài)，由于電容c1足夠大，可以保證rst高電平有效時(shí)間大于24個(gè)振蕩周期，cpu能夠可靠復(fù)位。增加手動(dòng)復(fù)位按鍵是為了避免死機(jī)時(shí)無法可靠復(fù)位。當(dāng)復(fù)位按鍵按下后電容c1通過r5放電。當(dāng)電容c1放電結(jié)束后，rst端的電位由r1與r2分壓比決定。由于r11r15 因此rst為高電平，cpu處于復(fù)位狀態(tài)，松手后，電容c1充電，rst端電位下降，cpu脫離復(fù)位狀態(tài)。r1的作用在于限制按鍵按下瞬間電容c1的放電電流，避免產(chǎn)生火花，以保護(hù)按鍵觸電 。e1r1k1

19、r210k圖3- 2復(fù)位電路原理圖3.2.2 晶振電路st89c52引腳xtal1和xtal2與晶體振蕩器及電容c2、c1按圖3-5所示方式連接。晶振、電容c2c3及片內(nèi)與非門（作為反饋、放大元件）構(gòu)成了電容三點(diǎn)式振蕩器，振蕩信號(hào)頻率與晶振頻率及電容c1、c2的容量有關(guān)，但主要由晶振頻率決定，范圍在033mhz之間，電容c2、c3取值范圍在530pf之間。根據(jù)實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)中采用12mhz做系統(tǒng)的外部晶振11。電容取值為20pf。圖3- 3晶振電路原理圖3.2.3存儲(chǔ)電路 at24c02是一個(gè)2k位串行cmos e2prom， 內(nèi)部含有256個(gè)8位字節(jié)，catalyst公司的先進(jìn)cmos技術(shù)

20、實(shí)質(zhì)上減少了器件的功耗。at24c02有一個(gè)16字節(jié)頁寫緩沖器。該器件通過ic總線接口進(jìn)行操作，有一個(gè)專門的寫保護(hù)功能。采用兩線串行的總線和單片機(jī)通訊，電壓最低可以到2.5v，額定電流為1ma，靜態(tài)電流10ua(5.5v)，芯片內(nèi)的資料可以在斷電的情況下保存40年以上，而且采用8腳的dip封裝，使用方便。 at24c02支持ic，總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議ic，總線協(xié)議規(guī)定任何將數(shù)據(jù)傳送到總線的器件作為發(fā)送器。任何從總線接收數(shù)據(jù)的器件為接收器。數(shù)據(jù)傳送是由產(chǎn)生串行時(shí)鐘和所有起始停止信號(hào)的主器件控制的。主器件和從器件都可以作為發(fā)送器或接收器，但由主器件控制傳送數(shù)據(jù)（發(fā)送或接收）的模式，通過器件地址輸入端a

21、0、a1和a2可以實(shí)現(xiàn)將最多8個(gè)at24c02器件連接到總線上。 其電路如圖36所示。a01a12a23gnd4vcc5wp6scl7sdl8u3at24c02vccr20510r21510vccp3.5p3.6p3.7圖3- 4 掉電存儲(chǔ)電路原理圖圖中1、2、3腳是三條地址線，用于確定芯片的硬件地址，在at89s51上它們都能接地，第5腳和第8腳分別為正、負(fù)電源。at24c02中帶有片內(nèi)地址寄存器，每寫入或讀出一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后，該地址寄存器自動(dòng)加1，以實(shí)現(xiàn)對(duì)下一個(gè)儲(chǔ)存單元的讀寫，所有字節(jié)均以單一操作方式讀取。3.2.4 鍵盤輸入電路由于本設(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。采用的

22、是矩陣式按鍵鍵盤，它由行線和列線組成，也稱行列式鍵盤，按鍵位于行列的交叉點(diǎn)上，密碼鎖的密碼由鍵盤輸入完成，與獨(dú)立式按鍵鍵盤相比，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。鍵盤的每個(gè)按鍵功能在程序設(shè)計(jì)中設(shè)置 。其大體功能（看鍵盤按鍵上的標(biāo)記）及與單片機(jī)引腳接法如圖3-7所示：k4k3k2k1k5k6k7k8k12k11k10k9k13k14k15k16r110kr210kr310kr410kr510kr610kr1610kr1710kvccp1.0p1.11p1.3p1.4p1.5p1.7圖3- 5鍵盤輸入原理圖3.2.5 顯示

23、電路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)碼管來完成。只有按下鍵盤上的開啟按鍵后，顯示器才處于開啟狀態(tài)。同理只有按下關(guān)閉按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)行開鎖時(shí)，按下鍵盤上的開鎖按鍵后利用鍵盤上的數(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，再按“d”鍵，單片機(jī)其中p2.0引角會(huì)輸出低電平，使三極管t2導(dǎo)通，電磁鐵吸合，電子密碼鎖被打開，如果密碼不正確，lcd顯示屏?xí)@示“000000”，p2.0輸出的是高電平

24、，電子密碼鎖不能被打開。通過lcd顯示屏，可以清楚的判斷出密碼鎖所處的狀態(tài) 。其顯示部分引腳接口如圖3-8所示：r1010kp3.2p3.1p3.0db07db18db29db310db411db512db613db714rs4r/w5e6vcc2vl+15vl-16vss1vee3u2lcd1602圖3- 6顯示電路原理圖3.2.6 電源輸入電路密碼鎖主要控制部分電源需要用5v直流電源供電，其電路如圖3-9所示，而5v電源輸入時(shí)往往伴有雜波，所以加一個(gè)2.2uf的電容濾波16。這樣輸出的電壓一般能滿足要求。vcce22.2uf12power2pin圖3- 7 電源輸入電路原理圖3.2.7 開

25、鎖電路通過單片機(jī)開鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電路驅(qū)動(dòng)電磁鎖吸合，從而達(dá)到開鎖的目的。其原理如圖311所示。電磁鎖單片機(jī)微控制器開鎖驅(qū)動(dòng)電路返回ny密碼正確？圖3- 8密碼鎖開鎖機(jī)構(gòu)示意圖當(dāng)用戶輸入的密碼正確時(shí)，單片機(jī)便輸出開門信號(hào)，送到開鎖驅(qū)動(dòng)電路，然后驅(qū)動(dòng)電磁鎖，達(dá)到開門的目的。其實(shí)際電路如圖312所示。圖3- 9開鎖電路原理圖4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、lcd顯示程序、鍵盤掃描程序、鍵功能程序、密碼設(shè)置程序、eeprom讀寫程序和延時(shí)程序等組成。4.1 按鍵軟件設(shè)計(jì)4.1.1 按鍵功能程序流程圖如圖4-2為按鍵功能流程圖，在按鍵當(dāng)中，有與輸入、開鎖、清除、設(shè)置、確認(rèn)的程序相對(duì)應(yīng)的按

26、鍵，并按順序與輸入的數(shù)相比較，當(dāng)輸入正確時(shí)，進(jìn)入密碼程序，錯(cuò)誤時(shí)進(jìn)行清除，輸入兩次新密碼正確時(shí)，可進(jìn)行重新設(shè)置密碼，最后確認(rèn)程序。開開始始鍵值輸入？鍵值開鎖？鍵值清除？鍵值設(shè)置？鍵值確認(rèn)？密碼輸入程序設(shè)置程序清除程序開鎖程序確認(rèn)程序yyyyynnnn返回n開始返回圖4- 1按鍵功能流程圖4.1.2 按鍵功能子程序void check_key(void)unsigned int row,col,tmp1,tmp2;tmp1=0x10; / tmp1用來設(shè)置p1口的輸出,取反后使p1.1p1.7中有一個(gè)為0 for(row=0;row4;row+) /行檢測(cè)p1=0x0f; /先將p1.0p1.3

27、置高p1=tmp1 ; /使p1.4p1.7中有一個(gè)為0tmp1*=2 ; /tmp1左移一位if(p1&0x0f)0x0f) /檢測(cè)p1.0p1.3中是否有一位為0 delayms (30);if(p1&0x0f)0x0f) /檢測(cè)p1.0p1.3中是否有一位為0，只要有說明此行有按鍵按下，進(jìn)入列檢測(cè) tmp2=0x01; /tmp2用來檢測(cè)哪一列為0for(col=0;col3?輸新密碼y再次輸新密碼y設(shè)設(shè)置置成功ny兩次新密碼輸入相同？開始返回設(shè)置成功圖4- 2密碼設(shè)置流程圖4.2.2 密碼設(shè)置子程序if(sk11=1)&(cp0=0) gotoxy(0,0); print(old co

28、de:); / 提示輸入舊密碼pass=1;count1=0;count=0;count7=1;count2=1;count6=0;sk11=0;if(count!=0)&(pass=1)&(cp0=0) pass0=0; /輸出顯示*if(count=1)gotoxy(0,0); print(old code:*);if(count!=0)&(pass0=1)&(cp0=0)pass=0;if(count=1)gotoxy(0,0); print(new code:*);if(sk14=1)&(count7=1) /按鍵盤認(rèn)鍵，校驗(yàn)舊密碼 /舊密碼輸入正確if(password0=cq0)&

29、(password1=cq1)&(password2=cq2)&(password3=cq3)&(password4=cq4)&(password5=cq5)&(pass=1)&(count6)gotoxy(0,0); print(new code:);pass0=1;pass=0;sk14=0;count=0;count7=0;n=0;m=0;elsegotoxy(0,0); print(old code wrong); /舊密碼輸入錯(cuò)誤sk14=0;count2=0;count7=0;pass=0;m=0;if(pa!=10)&(pass0=1)con=pa;n+;pa=10;if(sk1

30、4=1)if(n7)&(count=6)gotoxy(0,0); print(set over!); /舊密碼輸入正確，存新密碼4.3開鎖軟件設(shè)計(jì)4.3.1 開鎖程序流程開始時(shí)，輸入密碼，再按“d”鍵，如果輸入密碼正確，則開鎖成功。如果輸入錯(cuò)誤，則顯示“000000”。4.3.2 開鎖功能子程序if(sk15=1) /提示輸入密碼gotoxy(0,0)；count=0;print(code:);count1=1;count2=1;count6=1;sk15=0;sk14=0;m=0;cp0=1;if(count!=0)&(count1=1) /lcd上顯示“*”if(count=1)gotox

31、y(0,0); print(code:*);count1=0;if(sk14=1)&(count6=1) /按下確認(rèn)，進(jìn)入校驗(yàn) /密碼正確if(password0=cq0)&(password1=cq1)&(password2=cq2)&(password3=cq3)&(password4=cq4)&(password5=cq5)&(count=6)gotoxy(0,0); print(door open!);sk14=0;count=0;count2=0;m=0;count4=1;count6=1;delayms(1000);p2_0=0;delayms(500);p2_0=1; lcd_i

32、nitial();cp0=0;elsegotoxy(0,0); print(code wrong);delayms(1000);sk14=0;count=0;count2=0;count6=0;m=0; p3_6=0;count4=1;count6=1;delayms(1000);delayms(100);delayms(3000);p3_6=1;lcd_initial();cp0=0; /密碼錯(cuò)誤5系統(tǒng)仿真、調(diào)試及結(jié)論proteus isis是英國labcenter公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。它運(yùn)行于windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點(diǎn)是：實(shí)現(xiàn)了

33、單片機(jī)仿真和數(shù)字電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、rs232動(dòng)態(tài)仿真、i2c調(diào)試器、spi調(diào)試器、鍵盤和lcd系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類型有：68000系列、8051系列、avr系列、pic12系列、pic16系列、pic18系列、z80系列、hc11系列以及各種外圍芯片。提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如keil c51 uvision2等軟件。具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C(jī)和