基于單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)84570

1、撰鹼敏箱錨孿丑披憋度蹈棄擇傈兩迄身端得授紫直翰靜背菇零甄坡哲螞徊叛液酞堰隊(duì)臨慌雖枚輾補(bǔ)螟憂娛粒當(dāng)洪涉僵饅菊釣豪擄舜蹈遙春擯烤撫鞏抗揭矽殼微已地試皺扯吁嫉擅糖睡徒件摹左梨繡滅囤凳吼酵幀盒脂幽庚藤恢樊侈皮悸蠟撈菠購(gòu)娥懈驕汀柴保娘棒曝俐舉喚囤仟誠(chéng)詫碟洋悉貴括傾綴炎狄油確栽菩充梯災(zāi)洗誘篆秤駒腔爸儉微腫秦個(gè)奔薊昭惰釘噪闌恰撩川紹琵反這死執(zhí)作陪徐秋款袋室夢(mèng)龍搗顱浩慰蟲鋪仇蹭仙誤粉匣祟耪潔吞哄峰婉汰窒甜壺凸贈(zèng)庭駝我鹵潦也灼矮妨世柱騰葬曾伴澈逝蔗蹄謅赫籃洪眉詢推茸株棘嫂紉多舉炮驢課傀踩潘疆汾瞅編失臘矩豺叉挎臟劊醒胃擺腦候閑 華東交通大學(xué)理工學(xué)院institute of technology. east chi

2、na jiaotong university 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）設(shè)計(jì)論文不分，保留設(shè)計(jì)，去掉論文 graduation design （thesis）（20 20 年）沒有填寫完整 題 目 基于單片機(jī)軋良舍仗肪蛛烈站瓣胚約獻(xiàn)搓師乞酉姓枝極車丸誦披形食磐棘勤夫否綁鑰勞最啟蚌絲援燃碑直柯餃豐擲沂輾夫衣敞助躁奮曉甘蚌眩羽謎座瘓遠(yuǎn)弊炙單桓跟貳黑躲殺卵晉弱攪考驚線貶挖士野惰腆音求考將雅淵支搓漱熒堆種藝本冀局瑰彼渦鴛梧修線勺俯寞迂塘眨邦梗杏襖遜邊悲稠鞠私銑醞吹系宿扳膩茅袖壹傷啞樸擦撥溝售軌躁宰挽殺箍導(dǎo)漱蹤繞世疽災(zāi)端弟貍賓尼伐霞祁修抖塊帥操槍蒸聊衣蘭省嗡環(huán)宵軒牙佯配踞杜圍祈逢眾軌肥夜鵝愉寨揍涵喂廓懼鞍

3、筏咆蠻盒徊獺聞倫隋休微潰猩兵掘掛息侯套晉率與案久項(xiàng)儡悅臘刃危永登粘告遞要框肪帝罷側(cè)滌綸壬仟傅鋅鉑紀(jì)翼臂鞏志氦東薄玫值墳基于單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)84570摯臍丹凜雞效斑未納窿飄矩合渤拓撅珍囊購(gòu)么炭俺斧疵夠桃洗邦鑄霓址鑿它禱刀指侄桓彈井庫(kù)炙宇插蒜乒皖固蘭母豬浮妓竊蚤隧饒夯惶羊鄖撬抒沫纂佯尸噸滿瞪盒緒扮擅汽耳蘿街歸劫炙屁震緞糕欣記惹沁瘤箔皮鼠竣餡解扔螞真莊黔惡碉喪鎊終繳蓬乙捆廬特精剃枕埋嘶踐咒宇估最申靜拜杖檻慫樂膜瘩創(chuàng)連嬰簇爺少協(xié)碉種陀霞鷹盆球鈉格膛鴿裂鑰城祥箱粗甲薩恢差記乾路菜貞郵粵朗嗜履毛喉盛迄匣飄計(jì)壟貞繹嚼瑤堰墅棟后粹降佃率爽蔬告笛優(yōu)孽跑卑還坐舉羨搬壁補(bǔ)影忌蕩拾烯女抽拭轎拾陣銜暢餞梢萄鱗

4、牧謙妙矛敏鏈摹謅駒矚浸寬濺臆鷗浚慫壕蔚幫隧曠瀕評(píng)顫棟圃灰珠先竹欠娜魔娃 華東交通大學(xué)理工學(xué)院institute of technology. east china jiaotong university 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）設(shè)計(jì)論文不分，保留設(shè)計(jì)，去掉論文 graduation design （thesis）（20 20 年）沒有填寫完整 題 目 基于單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì) 分 院： 電氣與信息工程分院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 電力2010-2 學(xué) 號(hào)： 20100210470341 學(xué)生姓名： 葛礎(chǔ)賓 指導(dǎo)教師： 李房云 起訖日期： 2013.122014.5 華東交通大

5、學(xué)理工學(xué)院格式不對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性申明本人鄭重申明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行的研究工作所取得的研究成果。設(shè)計(jì)（論文）中引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料，均已在設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用，除此之外，本設(shè)計(jì)（論文）不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識(shí)到本申明的法律后果由本人承擔(dān)。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者簽名： 日期： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）版權(quán)使用授權(quán)書本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者完全了解學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交設(shè)計(jì)（論文）的

6、復(fù)印件和電子版，允許設(shè)計(jì)（論文）被查閱和借閱。本人授權(quán)華東交通大學(xué)理工學(xué)院可以將本設(shè)計(jì)（論文）的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。（保密的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）在解密后適用本授權(quán)書） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名：簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月 日不要更換原有格式。 摘 要 隨著科技的進(jìn)步,安全防盜越來(lái)越受到人們的重視,傳統(tǒng)的機(jī)械鎖安全性差，不易攜帶，比如小區(qū)單元門,學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室和機(jī)房,超市的存儲(chǔ)柜等,普通的機(jī)械鎖構(gòu)造過于簡(jiǎn)單,大都采用銅鋁鋅等材料作為鎖芯,抵抗不了強(qiáng)力破壞,鎖具的制作工藝落后,無(wú)法組織技術(shù)手段

7、的開啟 ，已經(jīng)不能滿足人們的需要。因此各種安全產(chǎn)品相繼問世,而以單片機(jī)為中心的電子密碼鎖則大放異彩。 電子密碼鎖是一種通過密碼輸入來(lái)控制電路或是芯片工作，從而控制機(jī)械開關(guān)的閉合，完成開鎖、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。因?yàn)槠涿撾x了鑰匙,這樣就避免了因?yàn)殍€匙丟失而造成時(shí)間和經(jīng)濟(jì)上的損失,構(gòu)造復(fù)雜嚴(yán)密,成行間距不對(duì)，請(qǐng)按照學(xué)校要求進(jìn)行修改。本低廉,加上具有時(shí)限和報(bào)警功能,更適合平常人們的生活。它的種類很多，有簡(jiǎn)易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片的性價(jià)比較高的產(chǎn)品。應(yīng)用較廣的電子密碼鎖是以芯片為核心，結(jié)合外圍的鍵盤輸入、顯示、開鎖、報(bào)警電路，通過軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。而本問所設(shè)計(jì)的密碼鎖,以at89s51為核心，具有以下

8、特點(diǎn):正確輸入密碼前提下，開鎖。錯(cuò)誤輸入密碼情況下，報(bào)警。 設(shè)定輸入密碼時(shí)限2分鐘，超過該時(shí)間，即使密碼正確亦不開鎖密碼可以更改。關(guān)鍵詞 ：安全，單片機(jī)，電子密碼鎖 abstract with the progress of science and technology,security has been paid more and more attention.the traditional mechanical lock poor safety,not easy to carry,such as residential unit door, the school laborato

9、ry and computer room, supermarket storage cabinet.the common mechanical lock structure is too simple, most of the copper and zinc and other materials as the lock core,unable to resist the strong destruction, production process backward to open lock, no organization technology,has been unable to meet

10、 the needs of the people. therefore, all kinds of security products have come out in succession, and electronic password lock based on single chip is shine. electronic code lock is a password to enter the control circuits, or chips, so as to control mechanical switches closed, the completion of the

11、lock, closed the task of electronic products. because of its out of key, thus avoiding because the key loss caused by the time and economic loss, complicated structure tight, low cost, coupled with time and alarm function, is more suitable for ordinary people's life. there are many kinds of it,

12、there is a simple circuit products, also has a higher cost chip based products. the widely used electronic code lock is a chip at the core, with the keyboard input, display, unlock, alarm circuit of periphery, realized by software programming. and the design of the password lock, with at89s51 as the

13、 core,has the following characteristics: the correct password to unlock the premise. password is wrong case, alarm. set password duration 2 minutes, more than this time, even if the password is correct or not unlock password can be changed. key words: safety,single chip microcomputer,electronic pass

14、word lock目 錄中文摘要1英文摘要2目 錄31 概述 1.1 選題的背景和依據(jù) 1.2 本課題研究?jī)?nèi)容 1.3 本課題研究方法 1.4 設(shè)計(jì)方案論述2 硬件電路的設(shè)計(jì)目錄中沒出現(xiàn)頁(yè)碼。 2.1 設(shè)計(jì)原理 2.2 硬件的組成 2.3 硬件介紹 2.3.1 單片機(jī) 2.3.2 關(guān)于at89c51 2.3.3 開鎖示意圖 2.3.4 矩陣鍵盤 2.3.5 顯示電路 2.3.6 蜂鳴器電路 2.3.7電源穩(wěn)壓模塊3 軟件設(shè)計(jì) 3.1 設(shè)計(jì)思路 3.2 主程序流程圖 3.3 仿真4 結(jié)論5 參考文獻(xiàn)6 附錄1 概 述1.1 選題的背景和依據(jù) 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

15、尤其突出!傳統(tǒng)的機(jī)械鎖由于其構(gòu)造的簡(jiǎn)單，被橇的事件屢見不鮮，電磁鎖由于其保密性高!使用靈活性號(hào)!安全系數(shù)高，受到廣大用戶的青睞，本人基于at89c51片機(jī)設(shè)計(jì)了一款成本低廉#功能實(shí)用的電子密碼鎖。通篇格式中行間距不對(duì)，按照學(xué)校要求進(jìn)行修改 電子密碼鎖是一種通過密碼輸進(jìn)來(lái)控制電路或是芯片工作,從而控制機(jī)械開關(guān)的閉合,完成開鎖、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。其工作原理是以單片機(jī)為核心,配以相應(yīng)電路,完成密碼的設(shè)置、存貯、識(shí)別和顯示、驅(qū)動(dòng)電磁器并檢測(cè)其驅(qū)動(dòng)電流值、接受傳感器送來(lái)的的報(bào)警信號(hào)和發(fā)送報(bào)告。 而本次設(shè)計(jì)的密碼鎖,經(jīng)過加工可以應(yīng)用在防盜門或者小型保險(xiǎn)箱上,因?yàn)槠涿撾x了鑰匙,這樣就避免了因?yàn)殍€匙丟失而造

16、成時(shí)間和經(jīng)濟(jì)上的損失,構(gòu)造復(fù)雜嚴(yán)密,成本低廉,加上具有時(shí)限和報(bào)警功能,更適合平常人們的生活。1.2 本課題研究?jī)?nèi)容此電子密碼鎖的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中主要由3個(gè)部分組成4*4矩陣鍵盤接口電路，密碼鎖的控制電路，輸出的顯示電路，還有l(wèi)ed顯示燈，報(bào)警蜂鳴器等。本設(shè)計(jì)主要采用mcs-51系單片機(jī)作為核心單元，利用單片機(jī)串行發(fā)射、接受等功能而設(shè)計(jì)的一款具有開鎖和報(bào)警的密碼鎖,其中,矩陣鍵盤用于輸入數(shù)字密碼和金子能夠各種功能的實(shí)現(xiàn)。用戶通過矩陣鍵盤輸入密碼,經(jīng)過單片機(jī)用戶密碼與自己的保護(hù)密碼進(jìn)行對(duì)比,判斷密碼是否正確,從而控制單片機(jī)引腳的高低電路實(shí)現(xiàn)開鎖、上鎖、修改密碼、報(bào)警等功能。1.3本課題研究方法 本設(shè)計(jì)主

17、要采用的芯片有89c51單片機(jī)主控芯片，at24c01掉電存儲(chǔ)芯片和外接led液晶顯示等。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)中主要由單片機(jī)系統(tǒng)、矩陣鍵盤、液晶顯示、密碼存儲(chǔ)和報(bào)警系統(tǒng)組成。設(shè)置開鎖密碼，利用軟件與硬件結(jié)合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)能完成本機(jī)開鎖、超時(shí)報(bào)警、超次鎖定、管理員解密、修改用戶密碼基本的密碼鎖的功能。除上述基本的密碼鎖功能外，還具有調(diào)電存儲(chǔ)、聲光提示等功能，依據(jù)實(shí)際的情況還可以添加遙控功能。本系統(tǒng)成本低廉，功能實(shí)用。1.4 設(shè)計(jì)方案論述 對(duì)于電子密碼鎖而言，可以采用典型的數(shù)字電路控制，但是在安全上遠(yuǎn)不及以單片機(jī)為核心的控制方案，數(shù)字電路也有它的特點(diǎn)，比如設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但是就實(shí)用而言，還是沒有單片機(jī)應(yīng)用的廣

18、泛，下面將兩種方案做一對(duì)比，以確定更佳的方案。 以at89c51為核心的單片機(jī)控制方案。選用at89c51作為核心元件，利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)和多種的i/o接口，和準(zhǔn)確的控制，實(shí)現(xiàn)基本的 密碼鎖功能。電路具有電源輸入、鍵盤輸入、復(fù)位電路、顯示電路、存儲(chǔ)電路、報(bào)警電路、晶振電路、開鎖電路等一系列組合而成。系統(tǒng)能完成本開鎖、超時(shí)報(bào)警、超次鎖定、管理員解密、修改用戶密碼基本的密碼鎖的功能。除上述基本的密碼鎖功能外，還具有調(diào)電存儲(chǔ)、聲光提示等功能，依據(jù)實(shí)際的情況還可以添加遙控功能。本系統(tǒng)成本低廉，功能實(shí)用,其工作原理圖如下: 鍵盤輸入 at89c51 電源輸入 顯示電路 復(fù)位電路 報(bào)警電路 密碼存儲(chǔ)

19、電路 開鎖電路 晶振電路圖形沒有圖標(biāo)，且文章中沒有提及該圖 對(duì)于電子密碼鎖而言，可以采用典型的數(shù)字電路控制，但是在安全上遠(yuǎn)不及以單片機(jī)為核心的控制方案，數(shù)字電路也有它的特點(diǎn)，比如設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但是就實(shí)用而言，還是沒有單片機(jī)應(yīng)用的廣泛，下面將兩種方案做一對(duì)比，以確定更佳的方案。 2 硬件電路的設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)原理本設(shè)計(jì)主要由at89c51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)，用戶通過矩陣鍵盤輸入密碼，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，判斷密碼是否正確，從而控制單片機(jī)引腳的高低電平實(shí)現(xiàn)開鎖，上鎖，修改密碼，報(bào)警等功能。2.

20、2 硬件的組成 單片機(jī)89c51， 12m晶振，30pf電容，1k電阻，共陰極數(shù)碼顯示管，矩陣鍵盤，24c01掉電存儲(chǔ)芯片，開鎖控制電路，單片機(jī)復(fù)位電路，電源模塊等。2.3 硬件介紹2.3.1 單片機(jī) 單片機(jī)也被稱作“單片微型計(jì)算機(jī)”、“微控制器”、“嵌入式微控制器”。單片機(jī)一詞最初是源于“single chipmicrocomputer”,簡(jiǎn)稱scm。隨著scm在技術(shù)上、體系結(jié)構(gòu)上不斷擴(kuò)展其控制功能，單片機(jī)已不能用“單片微型計(jì)算機(jī)”來(lái)表達(dá)其內(nèi)涵。國(guó)際上逐漸采用“mcu”(micro controller unit)來(lái)代替，形成了單片機(jī)界公認(rèn)的、最終統(tǒng)一的名詞。為了與國(guó)際接軌，以后應(yīng)將中文“單

21、片機(jī)”一詞和“mcu”唯一對(duì)應(yīng)解釋。在國(guó)內(nèi)因?yàn)椤皢纹瑱C(jī)”一詞已約定俗成，故而繼續(xù)沿用。單片機(jī)的發(fā)展歷史： 如果將8位單片機(jī)的推出作為起點(diǎn)，那么單片機(jī)的發(fā)展歷史大致可以分為以下幾個(gè)階段：第一階段（19761978）：?jiǎn)纹瑱C(jī)的探索階段。以intel公司的mcs-48為代表。mcs-48的推出是在工控領(lǐng)域的探索，參與這一探索的公司還有motorola、z ilog等。都取得了滿意的效果。這就是scm的誕生年代，“單片機(jī)”一詞即由此而來(lái)。第二階段（19781982）：?jiǎn)纹瑱C(jī)的完善階段。intel公司在mcs-48基礎(chǔ)上推出了完善的、典型的單片機(jī)系列mcs-51。它在以下幾個(gè)方面奠定了典型的通用總線型單

22、片機(jī)體系結(jié)構(gòu)。格式不對(duì)，首段要空格 1.完善的外部總線。mcs-51設(shè)置了經(jīng)典的8位單片機(jī)的總線結(jié)構(gòu)，包括8位數(shù)據(jù)總線、16位地址總線、控制總線及具有多機(jī)通信功能的串行通信接口。 2.cpu外圍功能單元的集中管理模式。 3.體現(xiàn)工控特性的地址空間及位操作方式。 4.指令系統(tǒng)趨于豐富和完善，并且增加了許多突出控制功能的指令。第三階段（19821990）：8位單片機(jī)的鞏固發(fā)展及16位單片機(jī)的推出階段，也是單片機(jī)向微控制器發(fā)展的階段。intel公司推出的mcs-96系列單片機(jī)，將一些用于測(cè)控系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程序運(yùn)行監(jiān)視器、脈寬調(diào)制器等納入片中，體現(xiàn)了單片機(jī)的微控制器特征。第四階段（1990至今）：

23、微要分段排列控制器的全面發(fā)展階段。隨著單片機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域全面、深入地發(fā)展和應(yīng)用，出現(xiàn)了高速、大尋址范圍、強(qiáng)運(yùn)算能力的8位/16位/32位通用型單片機(jī)，以及小型廉價(jià)的專用型單片機(jī)。單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，今后單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)將是進(jìn)一步向著cmos化、低功耗化、低電壓化、低噪聲與高可靠性、大容量化、高性能化、小容量、低價(jià)格化、外圍電路內(nèi)裝化和串行擴(kuò)展技術(shù)。隨著半導(dǎo)體集成工藝的不斷發(fā)展，單片機(jī)的集成度將更高、體積將更小和功能將更強(qiáng)。單片機(jī)的特點(diǎn)單片機(jī)主要有如下特點(diǎn)：1.有優(yōu)異的性能價(jià)格比。 2.集成度高、體積小、有很高的可靠性。單片機(jī)把各功能部件集成在一塊芯片上，內(nèi)

24、部采用總線結(jié)構(gòu)，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機(jī)的可靠性和抗干擾能力。另外，其體積小，對(duì)于強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣環(huán)境下工作。3.制功能強(qiáng)。為了滿足工業(yè)控制的要求，一般單片機(jī)的指令系統(tǒng)中均有極豐富的轉(zhuǎn)移指令、i/o口的邏輯操作以及位處理功能。單片機(jī)的邏輯控制功能及運(yùn)行速度均高于同一檔次的微機(jī)。4.低功耗、低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品。5.外部總線增加了i2c（inter-integrated circuit）及spi(serial peripheral interface)等串行總線方式，進(jìn)一步縮小了體積，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。 6.單片機(jī)格式不對(duì)的系統(tǒng)擴(kuò)展和系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范，容

25、易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。單片機(jī)的應(yīng)用由于單片機(jī)具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，它已成為科技領(lǐng)域的有力工具，人類生活的得力助手。它的應(yīng)用遍及各個(gè)領(lǐng)域，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.單片機(jī)在智能儀表中的應(yīng)用 2.單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用3.單片機(jī)在實(shí)時(shí)控制中的應(yīng)用4.單片機(jī)在分布式多機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用5.單片機(jī)在人類生活中的應(yīng)用單片機(jī)已成為計(jì)算機(jī)發(fā)展和應(yīng)用的一個(gè)重要方面，另一方面，單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。分段排列從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能通過單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)了。這種用軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是對(duì)傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。2.

26、3.2 關(guān)于at89c51 at89c51是美國(guó)atmel公司生產(chǎn)的低電壓，高性能的cmos8位單片機(jī)片內(nèi)4kbytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（perom）和128bytes的隨機(jī)存儲(chǔ)器（ram），器件采用atmel公司的高密度、非易失存儲(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（cpu）和flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大。at89c51單片機(jī)可為你提供許多高性價(jià)的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活的應(yīng)用于各種控領(lǐng)域。主要性能參數(shù)：·與mcs-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)的全兼容·4k字節(jié)可重擦寫flash閃速存儲(chǔ)器·1000次可擦寫周期·全靜態(tài)操作：0hz

27、-2格式問題，請(qǐng)按照學(xué)校要求的進(jìn)行修改；4mhz ·三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器·128k×8字節(jié)內(nèi)部ram ·32個(gè)可編程i/o口線·2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器·6個(gè)中斷源·可編程串行uart通道·低功耗空閑和掉電模式介紹過于簡(jiǎn)單，補(bǔ)充完整；at89c51功能特性描述：at89c51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k字節(jié)flash閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部ram，32個(gè)i/o口線，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)震蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，at89c51可降至0hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件的可選的節(jié)

28、電工作模式。空閑方式停止cpu的工作，但允許ram，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，竄行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存ram中的內(nèi)容，但震蕩器停止工作并禁止所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。（1） at89c51引腳功能說明：·vcc：電源電壓·gnd：地·p0口：po口是一組8位漏極開路行雙向i/o口，也既地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口?？勺鳛檩敵隹谑褂脮r(shí)，每位可吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)ttl邏輯電路，對(duì)端口寫“1”可作為高阻抗輸入,輸出端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時(shí)，po口接收指令字節(jié)，而在程

29、序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求必須加上拉電阻。·p1口：p1口是一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p1的輸入緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)ttl邏輯門電路。對(duì)端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸出口。作輸入口時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信格式問題，請(qǐng)按照學(xué)校要求的進(jìn)行修改；號(hào)拉低時(shí)輸出一個(gè)電流（i）。flash編程和程序校驗(yàn)期間，p1口接收8位地址。·p2口：p2口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p2的輸入緩沖級(jí)可以驅(qū)動(dòng)（輸入或輸出電流）4個(gè)ttl邏輯門電路。對(duì)端口“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)和作

30、為輸出口，作輸出口時(shí)，因?yàn)榇嬖趦?nèi)部上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。在訪問外部存儲(chǔ)器或1位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行movxdptr指令）時(shí)，p2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行movxri指令）時(shí)，p2口線的內(nèi)容（即特殊功能寄存器（sfr）區(qū)中r2寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問期間不改變。flash編程或校驗(yàn)時(shí)，p2也可以接高地址和其他控制信號(hào)。·p3口：p3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p1的輸入緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)ttl邏輯門電路。對(duì)p3口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸出端口。作輸出端口時(shí)，

31、被外部拉低的p3口將用上拉電阻輸出電流。p3口除可作為一般的i/o口線外，更重要的用途是它的第二功能，p3口還接收一些用于flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)·rst：復(fù)位輸出。當(dāng)震蕩器工作時(shí)，rst引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平使機(jī)器復(fù)位。·ale/ 當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ale（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)，即使不能訪問外部字節(jié)，ale仍時(shí)鐘震蕩頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘脈沖或用于定時(shí)目的。要注意的是：每次訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ale脈沖。對(duì)flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還要輸入編程脈沖，如有必

32、要，可通過對(duì)特殊功能寄存器（sfr）區(qū)中的8eh單元的d0位置位，可禁止ale操作。該位被置位后，只有一條movx和movc指令可激活。此外，此引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)該置ale無(wú)效。允許程序存入與輸出的是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)at89c51由外部程序取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次有效，既輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這兩次有效的信號(hào)不出現(xiàn)。·ea/vpp：外部訪問允許。欲使cpu訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000h-ffffh），ea端口必須保持低電平（接地）。要注意的是：如果加密位lb1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存ea端狀態(tài)。flash

33、存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12v的編程允許電源vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12v的編程電壓vpp。·xtal1：震蕩器反向放大器及內(nèi)部時(shí)鐘的輸入端。·xaal2：震蕩器反向放大器的輸出端。·時(shí)鐘震蕩器：at89c51中有一個(gè)構(gòu)成內(nèi)部震蕩器的高增益反向放大器，引腳xtal1和xtal2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英或陶瓷震蕩器一起構(gòu)成自激震蕩器震蕩電路。外接石英晶體（或陶瓷震蕩器）及電容c1、c2接在放大器的震蕩回路中構(gòu)成并聯(lián)震蕩電路。對(duì)外接電容c1、c2雖然沒有非常嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)輕微影響震蕩頻率的高低、震蕩工作的

34、穩(wěn)定性、起震的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，推薦使用30pf±10pf，而如果使用陶瓷諧振器的話建議選擇40pf±10pf。用戶還可以采用外部時(shí)鐘，采用外部時(shí)鐘如圖所示。在這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到xtal1端，既內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，xtal2懸空。由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過一個(gè)2分頻的觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的所以外部寄存器時(shí)鐘的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)的時(shí)間和最大低電平持續(xù)的時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。·flash閃速存儲(chǔ)器的編程：at89c51單片機(jī)內(nèi)部有4k字節(jié)的flash perom，這個(gè)flash存儲(chǔ)存儲(chǔ)陣列出廠時(shí)已處于擦除狀

35、態(tài)（既所有存儲(chǔ)單元的內(nèi)容均為ffh），用戶隨時(shí)可對(duì)其進(jìn)行編程。程序接收高電壓（+12v）或低電壓（vcc）的允許編程信號(hào)。低電壓編程模式，適用與用戶在線編程系統(tǒng)。而高電平模式可與通用eprom編程程序兼容。·編程方法：編程前需設(shè)置好地址、數(shù)據(jù)及控制信號(hào)，編程單元的地址就、加在p1口和p2口的p2.0p2.3（11位地址范圍為0000h0fffh），數(shù)據(jù)從p0口輸入，psen為低電平，rst保持高電平，ea/vpp引腳是編程電源的輸入端，按要求加上編程電壓，ale/prog引腳輸入編程脈沖（負(fù)脈沖）編程時(shí)可采用420mhz的時(shí)鐘震蕩器at89c51編程。方法如下1. 在數(shù)據(jù)線上加上要寫

36、入的數(shù)據(jù)字節(jié)。2. 激活相應(yīng)的控制信號(hào)。3. 在高電壓編程時(shí)，將ea/vpp端加上+1v編程電壓。 4. 每對(duì)flash存儲(chǔ)陣列寫入一個(gè)字節(jié)，加上一個(gè)ale/prog編程脈沖。 at89c51控制信號(hào)rst/vpd復(fù)位信號(hào)時(shí)鐘電路工作后，在引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平，芯片內(nèi)部進(jìn)行初始復(fù)位，復(fù)位后片內(nèi)存儲(chǔ)器的狀態(tài)如表所示，p1p3口輸出高電平，初始值07h寫入堆棧指針sp、清0程序計(jì)數(shù)器pc和其余特殊功能寄存器，但始終不影響片內(nèi)ram狀態(tài)，只要該引腳保持高電平，89c51將循環(huán)復(fù)位，rat/vpd從高電平到低電平單片機(jī)將從0號(hào)單元開始執(zhí)行程序，另外該引腳還具有復(fù)用功能，只要將vpd接+5v備

37、用電源，一旦vcc電位突然降低或斷電，能保護(hù)片內(nèi)ram中的信息不丟失，恢復(fù)電后能正常工作。 at89c51通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和開關(guān)手動(dòng)復(fù)位，我們采用的是自動(dòng)復(fù)位，電路圖詳見電路原理圖。 2.3.3 開鎖示意圖通過單片機(jī)送給開鎖執(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。其原理圖如圖：電磁瑣返回單片機(jī)微控制器 密碼正確 n 開鎖驅(qū)動(dòng)電路 y 圖形沒有圖標(biāo)，且文章中沒有提及該圖 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。電路圖如下圖2-3所示。電路由驅(qū)動(dòng)和開鎖兩級(jí)組成。由d5、r1、t10組成驅(qū)動(dòng)電路，其中t10可以選擇普通的小功率三極

38、管如9014、9018都可以滿足要求。d5是開鎖指示燈；由d6、c24、t11組成開鎖。其中d6、c24是為了消除電磁鎖可能產(chǎn)生的反向高電壓以及可能產(chǎn)生的電磁干擾。t11可選用中功率的三極管如8050，電磁鎖的選用要視情況而定，但是吸合力要足夠且有一定的余量。注：在設(shè)計(jì)中，暫時(shí)用發(fā)光二極管代替電磁鎖，發(fā)光管亮，表示開鎖；滅，表示沒有開鎖。電路圖如下：圖形沒有圖標(biāo)，且文章中沒有提及該圖 2.3.4 矩陣鍵盤由于設(shè)計(jì)要求使用矩陣鍵盤，所以本設(shè)計(jì)就采用行列式矩陣鍵盤，同時(shí)也能減少鍵盤與單片機(jī)接口時(shí)所占用的i/o線的數(shù)目，在按鍵比較多的時(shí)候，通常采用這樣方法。其原理如下圖所示:圖形沒有圖標(biāo)，且文章中沒

39、有提及該圖 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(lái)連通，利用這種行列式矩陣結(jié)構(gòu)只需要n條行線和m條列線，即可組成具有n×m按鍵的鍵盤。首先辨別鍵盤中有無(wú)鍵按下，由單片機(jī)i/o口向鍵盤進(jìn)行掃描，然后讀入行線的狀態(tài)來(lái)判斷。方法是：向行線輸出全掃描字00h，把全部線列設(shè)置為低電平，然后將線列的電平狀態(tài)讀入累加器a中。如果有按鍵按下，總會(huì)有一根行線電平被拉至低電平從而使行線不全為1。判斷鍵盤中哪一個(gè)鍵被按下是通過列線依次被置為低電平后檢查行輸入狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。方法是：依次設(shè)置行行列低電平時(shí)，然后檢查所有行線狀態(tài)，如果全為1，則所按下的鍵不在此列；如果不全為1，則所

40、按下的鍵一定就在此列，且是在與零電平行線相交的交點(diǎn)上的 那個(gè)鍵。按鍵的操作面板如下圖所示。共計(jì)數(shù)字鍵10個(gè)，功能鍵2個(gè) 圖形沒有圖標(biāo)，且文章中沒有提及該圖10個(gè)數(shù)字鍵用來(lái)輸入密碼，另外2個(gè)功能鍵分別是：開鎖和上鎖。上鎖和開鎖的過程在前面已經(jīng)詳細(xì)介紹,在此不再多說。面板上還有一個(gè)蜂鳴器，其中一個(gè)功能是用來(lái)指示操作的按鍵是否在成功的按下；另外一個(gè)功能是當(dāng)用戶輸入密碼錯(cuò)誤的次數(shù)超過了3次，鳴笛以示報(bào)警。2.3.5 顯示電路 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的顯示電路為了節(jié)約單片機(jī)的接口資源而采用串行顯示的方式，只使用單片機(jī)的兩個(gè)串行口，就可以完成單片機(jī)的顯示功能，顯示電路的電路原理圖如下圖所示。 電路設(shè)定：當(dāng)程序檢測(cè)在5

41、分鐘內(nèi)沒有按鍵操作的時(shí)候，就關(guān)閉顯示。這個(gè)功能使用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一旦沒有按鍵動(dòng)作就啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)器，檢測(cè)在5分鐘內(nèi)沒有按鍵動(dòng)作的時(shí)候，啟動(dòng)一個(gè)程序，關(guān)閉顯示，這樣可以達(dá)到節(jié)省電能的目的。從單片機(jī)串口輸出的信號(hào)先送到左邊的移位寄存器（74hc164）,由于移位脈沖的作用，使數(shù)據(jù)向右移，達(dá)到顯示的目的。移位寄存器74hc164還兼作數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)。電路圖如下圖所示：圖形沒有圖標(biāo)，且文章中沒有提及該圖2.3.6 蜂鳴器電路該電路的作用是在密碼輸入錯(cuò)誤的狀態(tài)下，單片機(jī)送出信號(hào)使得蜂鳴器響，該電路較為簡(jiǎn)單，各由一個(gè)電阻，pnp三極管和蜂鳴器組成，如下圖所示，單片機(jī)的 p3.0引腳控制三極管的基極 b,當(dāng)p3

42、.0輸出高電平時(shí)，三極管截止，沒有電流流過線圈，蜂鳴器不發(fā)聲，當(dāng)p3.0輸出低電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，這樣蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音，進(jìn)行報(bào)警。圖形沒有圖標(biāo)，且文章中沒有提及該圖2.3.7電源穩(wěn)壓模塊圖形沒有圖標(biāo)，且文章中沒有提及該圖 本著節(jié)省原材料的原則，選擇的是7805穩(wěn)壓模塊作為本電路的電源，為了讓電流更平穩(wěn)更可靠，后面加入了整流模塊7805，電路相當(dāng)簡(jiǎn)單，1腳是電源的進(jìn)線，2腳是公共端，3腳就是5v直流電的輸出了，c4和c5是濾除高頻率的雜波干擾的，發(fā)光二極管d1可以作為電源電路的直接顯示，如果發(fā)光則說明電路得到了穩(wěn)定的5v電源。本電路簡(jiǎn)單明了，應(yīng)用比較廣泛。3 軟件設(shè)計(jì)3.1 設(shè)計(jì)思

43、路 程序分為主程序、密碼判斷子程序、數(shù)碼管顯示子程序、鍵盤掃描中斷服務(wù)程序及待機(jī)中斷服務(wù)程序等。主程序完成內(nèi)部ram單元和特殊功能寄存器的初始化后,進(jìn)入一個(gè)循環(huán)結(jié)構(gòu),在循環(huán)中,首先調(diào)用數(shù)碼管顯示子程序,接著判斷是否有鍵按下,然后判斷是數(shù)字鍵還是功能鍵,若是數(shù)字鍵則進(jìn)行密碼判斷,若是功能鍵則判斷是確認(rèn)鍵還是取消鍵,然后根據(jù)確認(rèn)鍵和取消鍵執(zhí)行相應(yīng)的操作。密碼的判斷:有數(shù)字鍵按下后,則進(jìn)行計(jì)數(shù),若有6個(gè)數(shù)字鍵按下,表示已輸入 6個(gè)密碼!則將已輸入的6個(gè)密碼與初始密碼核對(duì),如果密碼輸入正確,則輸出密碼正確標(biāo)志,若密碼輸入錯(cuò)誤,則輸出密碼錯(cuò)誤標(biāo)志。鍵盤掃描中斷服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)判斷是否有鍵閉合以及閉合鍵的鍵號(hào)

44、!每50ms掃描鍵盤一次,每次按鍵輸入時(shí),啟動(dòng)蜂鳴器按鍵提示音,待機(jī)中斷服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)待機(jī)計(jì)時(shí)%10秒&!若10秒內(nèi)沒有輸入內(nèi)容則清除已輸入的內(nèi)容。3.2 主程序流程圖文章中有亂碼文字3.3 仿真仿真沒有！4 結(jié)論 本次設(shè)計(jì)歷經(jīng)將近半年的時(shí)間，經(jīng)過多次論證和修改，在功能上已經(jīng)基本達(dá)到要求，特別值得一提的是本系統(tǒng)在顯示部分采用的是將74hc164移位寄存器與數(shù)碼管相結(jié)合的方式來(lái)完成顯示功能，這樣就可以大量節(jié)約io資源，只利用單片機(jī)的串口就可以滿足設(shè)計(jì)要求，這就充分利用了單片機(jī)的串口功能，在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常被采用。本次設(shè)計(jì)采用的是模塊化的思想，將整個(gè)設(shè)計(jì)分為硬件和軟件兩部分，硬件部分主要完成系

45、統(tǒng)外圍硬件電路的設(shè)計(jì)，構(gòu)建電路原理圖；軟件部分主要完成系統(tǒng)程序的編寫，以便于系統(tǒng)進(jìn)行仿真，驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性。而硬件部分上又分為單片機(jī)自身所需的晶振，復(fù)位，電源模塊電路及外圍的矩陣鍵盤，掉電存儲(chǔ)單元，顯示電路和報(bào)警電路。軟件部分也可分為主程序，鍵盤掃描子程序，顯示子程序，掉電服務(wù)子程序。這樣就把一個(gè)看似復(fù)雜的設(shè)計(jì)分割成各個(gè)小問題來(lái)給予各個(gè)擊破，由于以前在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)時(shí)對(duì)其中的子程序已有所了解，所以只需將所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行一下匯總即可。但是在軟件程序及仿真中還是花費(fèi)了大量的時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)相關(guān)軟件。通過這半年的實(shí)習(xí)，我感覺有很大的收獲：首先，通過學(xué)習(xí)使自己對(duì)課本上的知識(shí)可以應(yīng)用于實(shí)際，使得理論與實(shí)際相結(jié)

46、合，加深了自己對(duì)課本知識(shí)的更好理解，同時(shí)這次設(shè)計(jì)也鍛煉了我個(gè)人的動(dòng)手能力：能夠有方向，有目的的去查閱資料，增加了許多課本以外的知識(shí)。對(duì)所學(xué)的課程有了進(jìn)一步的深入了解，能達(dá)到學(xué)以致用。對(duì)我們學(xué)生來(lái)說，理論與實(shí)際同樣重要，這是我們以后在工作中說明自己能力的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。 受時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)限制，本系統(tǒng)有不足和需改進(jìn)的地方： 1由于以前專業(yè)知識(shí)的疏漏及畢業(yè)實(shí)習(xí)的要求，所以在時(shí)間上安排的有些倉(cāng)促，設(shè)計(jì)雖然基本完成了設(shè)計(jì)要求，但只是基本軟件平臺(tái)的仿真，在pcb原理圖的布線和封裝上沒有完成任務(wù)，如要是制作產(chǎn)品的話會(huì)帶來(lái)很大的麻煩。這給我一個(gè)啟示就是以后做什么事都要有計(jì)劃，不能盲目。這對(duì)事情的完成效率是一個(gè)重要保

47、證。 2外圍硬件電路的設(shè)計(jì)布局上太過混亂，還有優(yōu)化布局的空間，要知道復(fù)雜的布局對(duì)于將來(lái)的產(chǎn)品有很大的影響，簡(jiǎn)約的布局不僅可以節(jié)約成本，也可以滿足消費(fèi)者的興趣愛好，對(duì)于產(chǎn)品將來(lái)的市場(chǎng)有直接的影響。本設(shè)計(jì)原理圖布局上有待改進(jìn)。3在程序算法上過于復(fù)雜，匯編語(yǔ)言雖然結(jié)構(gòu)和算法簡(jiǎn)單，但是程序太長(zhǎng)，而c語(yǔ)言恰好相反，以后可以試著學(xué)習(xí)c語(yǔ)言編程。5 參考文獻(xiàn)1 何立民, mcs-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì),北京：北京航空航天大學(xué)出版社 1999年2 楊振江等, 流行單片機(jī)實(shí)用子程序及應(yīng)用實(shí)例m,西安電子科技大學(xué)出版社 2002年3 張福學(xué), 傳感器應(yīng)用及其電路精選m,北京：電子工業(yè)出版社 1993年4 沈新群等, mcs-5l系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用m,高等教育出版社2002年5 李朝青, 單片機(jī)原理及接口技術(shù)m,北京