智能密碼鎖畢業(yè)設(shè)計(jì)論文.doc

目 錄摘要:iabstract:ii第1章 緒論1 1.1 課題背景1 1.2 課題設(shè)計(jì)目標(biāo)2第2章 系統(tǒng)方案論證4 2.1 主控部分的選擇4 2.2 密碼輸入方式的選擇5第3章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和主要芯片介紹6 3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)6 3.2 主要芯片介紹6 3.2.1 at89c516 3.2.2 存儲(chǔ)芯片at24c0210 3.2.3 顯示電路（lcd1602）11第4章 系統(tǒng)硬件構(gòu)成13 4.1 系統(tǒng)整體電路圖13 4.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖13 4.3 復(fù)位電路14 4.4 時(shí)鐘電路15 4.5 鍵盤輸入部分16 4.6 密碼存儲(chǔ)部分17 4.7 顯示部分18 4.8 報(bào)警部分19第5章 軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)20 5.1 軟件系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)20 5.2 主程序流程圖20 5.3 鍵功能程序流程圖22第6章 結(jié)論23附 錄26 附件1：英文原文及中文翻譯26 附件2：任務(wù)書40 附件3：開題報(bào)告41 附件4：原理圖46 附件5：實(shí)物圖47 附件6：程序48 附件7：元件清單66基于單片機(jī)的智能密碼鎖的設(shè)計(jì)摘要: 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們?cè)谌粘Ｉ钆c工作中對(duì)保險(xiǎn)器件的要求越來越高。同時(shí)，電子設(shè)備也正在向智能化與微型化不斷發(fā)展，電子密碼控制系統(tǒng)已經(jīng)越來越符合人們的要求。而單片機(jī)已經(jīng)成為電子產(chǎn)品研制和開發(fā)中首選的控制器。為了滿足人們對(duì)鎖的使用要求，增加其安全性，同時(shí)克服傳統(tǒng)鎖具帶來的不方便性，用數(shù)據(jù)密碼代替鑰匙的智能密碼鎖便應(yīng)運(yùn)而生。智能密碼鎖具有安全性高、操作簡(jiǎn)易、成本低、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)由單片機(jī)系統(tǒng)、矩陣鍵盤、lcd顯示和報(bào)警系統(tǒng)組成。系統(tǒng)能完成開鎖、超次鎖定、報(bào)警、修改用戶密碼等基本的密碼鎖功能。除上述基本的密碼鎖功能外，還具有掉電存儲(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。所采用的編程語言是c語言。本系統(tǒng)電路穩(wěn)定性高、成本低廉、功能實(shí)用，符合辦公室、住宅等場(chǎng)所的用鎖要求，具有推廣價(jià)值。關(guān)鍵詞：at89c51；at24c02；電子密碼鎖；矩陣鍵盤design of intelligent password lock based on mcuabstract: with the continuous development of science and technology, insurance devices have become increasingly demanding in peoples daily life and work. meanwhile, the electronic intelligence devices are also being miniaturized to the intelligent and evolving. electronic code control system has been increasingly in line with peoples requirements.the microcontroller has become the preferred controller in the research and development of electronic product. in order to meet peoples requirements for the use of locks to increase their security and overcoming the inconvenience of traditional locks, smart locks which use the data encryption instead of key come into being. smart locks have many advantages such as high security, ease of operation, low cost and low power consumption. this design ismadeupof scm system, matrix keyboard, lcd display and alarm system. system can perform basic password lock function such as unlocking, smart-locking, alarming, modifying user passwords. in addition to these basic password lock function, it also has a power-down storage, sound and light tips and other functions, according to the actual situation can also add remote control functionality. the programming language used is c language. the system circuit high stability, low cost, functional and practical. it conforms to the office, residential and other places with a lock request and has promotional value.key words: at89c51, at24c02, electronic password lock, matrix keyboardii第1章 緒論隨著科技的發(fā)展和人們對(duì)安全的高度要求，密碼鎖也從原來的大塊頭變成現(xiàn)在的芯片設(shè)計(jì)。鎖自古以來就被人們廣泛的運(yùn)用，并且對(duì)它的可靠性要求甚高。一方面，人們需要安全可靠的防盜，同時(shí)在使用中又希望可以方便的進(jìn)行操作，這成為了制鎖技術(shù)長(zhǎng)久發(fā)展以來永恒的技術(shù)攻關(guān)方向。隨著電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，電子產(chǎn)品在人們的日常生活與工作等方面發(fā)揮著愈來愈重要的作用，智能密碼鎖就是其中之一。例如，具有鎖定報(bào)警功能的電子密碼鎖。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，完成開鎖、報(bào)警、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。在安全防盜領(lǐng)域，完美的替代了傳統(tǒng)的機(jī)械式密碼鎖，解決了機(jī)械式密碼鎖長(zhǎng)久以來存在的密碼量少、安全性能差的缺陷，使鎖具在技術(shù)層面與性能優(yōu)化上都有了很大的提高。同時(shí)，隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的成熟，尤其是是單片機(jī)的普及，出現(xiàn)了帶微處理器的智能密碼鎖，通過不同的外接硬件，使鎖具功能多樣化，從而提高了安全性與可靠性，應(yīng)用日益廣泛。1.1 課題背景所謂的智能密碼鎖，就是通過微電子技術(shù)、集成電路技術(shù)，同時(shí)使用大量的電子元器件，結(jié)合多種新穎有效的識(shí)別技術(shù)（包括指紋識(shí)別技術(shù)、鎖體的機(jī)械設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)報(bào)警等），進(jìn)行多元開發(fā)生產(chǎn)的綜合型產(chǎn)品。關(guān)于智能密碼鎖的研究從20世紀(jì)30年代就開始了，已經(jīng)應(yīng)用于當(dāng)時(shí)的一些特殊場(chǎng)所。智能鎖的密鑰量極大，不僅可以通過芯片控制，也可以與精密的機(jī)械原理相融合。有了這樣的雙層保障，就可以減少或避免由于鑰匙丟失或被盜竊后造成的安全隱患。人們只要記住自己所設(shè)定的密碼，不需要隨身攜帶鑰匙，不需要擔(dān)心遺失鑰匙的情況，方便了人們的生活。因此人們愈發(fā)的欣賞這種方便安全的保護(hù)措施。20世紀(jì)80年代后，通過進(jìn)一步的研發(fā)，智能鎖專用集成電路已經(jīng)出現(xiàn)在科研人員的手中，它的體積進(jìn)一步縮小，可靠性有了大幅度提高，不過成本較高，比較適用于在要求安全措施較高的場(chǎng)合。顯而易見，它的使用范圍還有所局限，難以普及到大眾生活中，所以對(duì)它的研究有一度的停滯。到了20世紀(jì)90年代，日本、美國(guó)、意大利、韓國(guó)、德國(guó)、加拿大以及我國(guó)的臺(tái)灣、香港等地的微電子技術(shù)和通信技術(shù)有了較大的科研進(jìn)展，這一進(jìn)步為密碼鎖的后續(xù)發(fā)展提供了技術(shù)上的有力援助，從而肯定了密碼鎖向?qū)嶋H應(yīng)用普及的發(fā)展方向。到了21世紀(jì)初，在西方的一些國(guó)家里，密碼鎖技術(shù)更加先進(jìn)，拓展的使用功能更加多樣化。例如，人們把電子密碼鎖廣泛應(yīng)用于智能門禁系統(tǒng)中從而實(shí)現(xiàn)大門的管理，不僅更加安全，同時(shí)也更加可靠了。我國(guó)開始對(duì)密碼鎖進(jìn)行的前期科學(xué)研究是在90年代初期。隨著國(guó)家的快速發(fā)展，國(guó)力的不斷增強(qiáng)，我國(guó)在微電子技術(shù)與信息技術(shù)的研究中也有所建樹。從20世紀(jì)初的技術(shù)水平和市場(chǎng)認(rèn)可程度看，最被人們廣泛歡迎與接受的是鍵盤式電子密碼鎖。該產(chǎn)品安全性能高，價(jià)格低廉，主要應(yīng)用于私人儲(chǔ)物、保險(xiǎn)柜和銀行的金庫等，同時(shí)也可以應(yīng)用于保管箱和運(yùn)鈔車。由于這種密碼鎖的優(yōu)點(diǎn)突出，很有市場(chǎng)推廣價(jià)值，因此科研投入高。這種鎖很快的克服了初期的性能穩(wěn)定差的缺點(diǎn)，變得越來越實(shí)用，愈發(fā)的受到人們的歡迎。智能密碼鎖的種類繁多，例如數(shù)碼鎖、指紋鎖、磁卡鎖、ic卡鎖、生物鎖、遙控式電子密碼鎖、卡片式密碼鎖等。當(dāng)代社會(huì)，由于生物特征技術(shù)發(fā)展迅速，除了一些近期難以被克服的體積、價(jià)格、材料等方面的缺點(diǎn)外，生物特征防盜鎖在應(yīng)用方面的前景被人們普遍看好。這是因?yàn)槿梭w生物特征例如指紋、虹膜、dna等一些含有字符、圖形圖像和時(shí)間等電子生物信息要素均可成為唯一的開鎖鑰匙，通過對(duì)這些辨識(shí)度高、特征性強(qiáng)的信息的自由組合，能夠大幅度提高電子防盜鎖保密特性。同時(shí)，對(duì)特征信息的組合使用也能夠更多方面的擴(kuò)展電子防盜的方法，使功能更加豐富。21世紀(jì)初，接觸式卡的技術(shù)成熟、價(jià)格低廉，應(yīng)用也較為廣泛；不過非接觸式卡使用更加隱蔽、方便，大有后來居上之勢(shì)。它不僅可以作為鑰匙，還包含多項(xiàng)個(gè)人的信息特征，可以用于入門、開鎖、存儲(chǔ)、付費(fèi)等，這種一卡多用的方法給持卡人帶來了便利，它特別適合金融業(yè)注重“驗(yàn)明正身”的行業(yè)特點(diǎn)，而且儲(chǔ)存信息量大是此種智能鎖的優(yōu)勢(shì)。不過同時(shí)存在一些缺點(diǎn)，使用這類防盜鎖，需要謹(jǐn)慎的保管卡，尤其當(dāng)遺失卡時(shí)為了防止信息的泄露與經(jīng)濟(jì)的損失，須盡快取消對(duì)該卡的授權(quán)。在技術(shù)層面上，我國(guó)密碼鎖整體水平尚處于國(guó)際上70年代左右，高端智能密碼鎖的成本還很高，市場(chǎng)上仍以按鍵電子鎖為主。不過在生物特征防盜鎖和卡片鑰匙式電子鎖方面，已引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)生產(chǎn)水平。由于高端密碼鎖商業(yè)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)尚未形成，技術(shù)還不成熟，國(guó)內(nèi)自行研制開發(fā)的多功能電子鎖，應(yīng)用還不廣泛。1.2 課題設(shè)計(jì)目標(biāo)本設(shè)計(jì)硬件采用at89c51單片機(jī)為主控芯片，lcd1602為顯示芯片，以at24c02作為密碼存儲(chǔ)芯片。同時(shí)依靠軟件程序編程，組成電子密碼鎖整體系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)多種功能：(1)正確輸入密碼前提下，開鎖提示；(2)在輸入密碼錯(cuò)誤的情況下，蜂鳴器會(huì)持續(xù)報(bào)警；如果連續(xù)輸入錯(cuò)誤次數(shù)超過三次，鎖定鍵盤；(3)密碼可以根據(jù)用戶需要更改；(4)忘記密碼可以進(jìn)行密碼初始化；(5)斷電存儲(chǔ)功能。第2章 系統(tǒng)方案論證系統(tǒng)從控制方案部分和密碼輸入方式兩方面進(jìn)行論證，找到最優(yōu)方案。2.1 主控部分的選擇方案一：采用數(shù)字電路控制。電路內(nèi)容包括：鍵盤輸入、密碼更改、密碼檢測(cè)、密碼校驗(yàn)、開鎖電路、執(zhí)行電路、報(bào)警電路、斷電檢測(cè)、充電電路、鍵盤輸入次數(shù)鎖定電路。共設(shè)9個(gè)用戶按鍵，其中4個(gè)有效按鍵，剩余4個(gè)為干擾按鍵。若按下干擾按鍵，輸入密碼無效。密碼鎖的核心控制用74ls112雙jk觸發(fā)器組成數(shù)字邏輯電路，用jk觸發(fā)器儲(chǔ)存用戶提前設(shè)定的密碼，通過與輸入的密碼進(jìn)行比較，從而判斷輸入與原始密碼是否相同，進(jìn)而判斷是否開鎖。對(duì)于數(shù)字電路設(shè)計(jì)方案的密碼鎖，好處就是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，不過缺點(diǎn)也很明顯，對(duì)系統(tǒng)控制的準(zhǔn)確性和操作的靈活性差。 方案二：?jiǎn)纹瑱C(jī)作為控制核心的方案。采用單片機(jī)作為密碼鎖的核心硬件，從而進(jìn)行對(duì)系統(tǒng)的控制與處理。單片機(jī)是一種集成電路芯片，采用的是超大規(guī)模集成電路技術(shù)。具體是在一塊硅片上集成具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器cpu、只讀存儲(chǔ)器rom、隨機(jī)存儲(chǔ)器ram、多種i/o口和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、鍵盤輸入電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、d/a轉(zhuǎn)換器、a/d轉(zhuǎn)換器等）。這樣就可以構(gòu)成一個(gè)體積雖小，但是性能完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。單片機(jī)從問世以來，經(jīng)過不斷的發(fā)展，越來越多的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)了出來，如體積小、功耗低、價(jià)格低廉、可擴(kuò)展性強(qiáng)、控制功能強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)能力好、使用方便等。利用單片機(jī)可以構(gòu)成形式豐富、功能強(qiáng)大的控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)、無線遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)、機(jī)器人等應(yīng)用控制系統(tǒng)。例如蔬菜大棚的溫濕度采集系統(tǒng)、智能機(jī)器人、工廠流水線的智能化管理、波形信號(hào)發(fā)生器、電梯智能化控制以及各種報(bào)警系統(tǒng)，或與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。通過使用單片機(jī)來制作智能密碼鎖，可以利用它具有i/o端口功能豐富、運(yùn)算處理速度快、編程容易和控制精準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)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），通過外接液晶顯示（lcd）用于顯示密碼以及操作提示，使用矩陣鍵盤來輸入密碼，同時(shí)外接at24c04芯片用于存儲(chǔ)密碼。這種設(shè)計(jì)功能實(shí)用，同時(shí)擴(kuò)展性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便、系統(tǒng)靈活?；旧峡梢詫?shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)所要求的指標(biāo)。通過對(duì)比與考慮，本系統(tǒng)采用方案二進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.2 密碼輸入方式的選擇方案一：指紋輸入識(shí)別。指紋識(shí)別技術(shù)的核心思想是把人和他的指紋一一對(duì)應(yīng)，由于指紋具有唯一性，檢測(cè)也非常方便，因此這種技術(shù)發(fā)展前景良好。具方法體是通過與預(yù)留指紋的比較，就可以驗(yàn)證進(jìn)行指紋識(shí)別的人的真實(shí)身份信息。每個(gè)人的皮膚紋路，例如指紋，在圖案、紋數(shù)、核心點(diǎn)和三角點(diǎn)這些細(xì)節(jié)上具有不同的特征。指紋識(shí)別技術(shù)主要涉及四個(gè)功能：讀取指紋圖像、提取特征、保存數(shù)據(jù)和比對(duì)特征。讀取人體指紋特征的圖像是通過指紋讀取設(shè)備進(jìn)行的，緊接著要對(duì)讀取到的原始圖像進(jìn)行初期的處理，為的是讓圖像更加清晰，然后再通過指紋辨識(shí)軟件搜集指紋的特征進(jìn)行數(shù)據(jù)化操作。軟件可以從指紋紋路的分叉、終止或打圈處的坐標(biāo)位置上找到被稱為“節(jié)點(diǎn)”（minutiae）的數(shù)據(jù)點(diǎn)，這些點(diǎn)特征的唯一性很強(qiáng)，可以同時(shí)具有七種以上的唯一性特征。一般來說，每個(gè)人手指上平均具有70個(gè)節(jié)點(diǎn)，這樣的話通過使用這種方法大約會(huì)產(chǎn)生490個(gè)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)，通常被稱為模板。通過使用計(jì)算機(jī)將這些模版進(jìn)行比較比，可以計(jì)算出它們的相似程度，最終得到兩個(gè)指紋的比較結(jié)果，從它們的匹配程度可以判斷輸入結(jié)果的正確與否?？紤]到本方案軟硬件過于復(fù)雜，同時(shí)成本較高，故不采用。方案二：矩陣鍵盤輸入識(shí)別。由于密碼鎖是依靠鍵盤輸入密碼，同時(shí)有確認(rèn)與取消等其他鍵位。這樣的話，鍵盤中按鍵數(shù)量就會(huì)較多，為了方便操作，必須減少i/o口的占用，通常用將按鍵排列成矩陣形式來解決這個(gè)問題。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時(shí)，采用矩陣法來做鍵盤是合理的。在由按鍵組成的矩陣鍵盤上，每條行線和列線都相對(duì)應(yīng)i/o口線。鍵位設(shè)在行線和列線的交叉點(diǎn)，因此當(dāng)有鍵位按下時(shí)，就會(huì)有一條行線與一條列線相接觸，這時(shí)通過確定接觸的兩條線的位置，即兩個(gè)i/o口線的位置，就可以對(duì)觸動(dòng)的鍵位進(jìn)行定位。這樣，通過設(shè)計(jì)就可以構(gòu)成4*4=16個(gè)按鍵，比著直接將端口線用于鍵盤的方法多出了一倍的按鍵。而且線數(shù)越多，差距愈明顯，比如再多加一條線就可以構(gòu)成20鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵。另外，每個(gè)按鍵都可通過程序賦予不同的功能，從而完成密碼識(shí)別。比較來看，方案二簡(jiǎn)單易行、成本不高，故采用此方案。第3章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和主要芯片介紹系統(tǒng)主要芯片有at89c51,at24c02 ,lcd1602等。3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)主要由單片機(jī)at89c51、矩陣鍵盤、密碼存儲(chǔ)芯片at24c02和液晶顯示器lcd1602等部分構(gòu)成。其中矩陣鍵盤用于輸入密碼和進(jìn)行功能的實(shí)現(xiàn)。用戶通過連接單片機(jī)的矩陣鍵盤輸入密碼，然后單片機(jī)對(duì)用戶通過鍵盤輸入的密碼與保存在at24c02芯片中的密碼進(jìn)行對(duì)比，從而判斷密碼是否正確，然后將引腳的高低電平傳到開鎖電路或者報(bào)警電路，從而選擇控制開鎖還是報(bào)警。在實(shí)際使用時(shí)只需要將單片機(jī)的負(fù)載由繼電器換成控制密碼鎖開關(guān)的電磁鐵吸合線圈即可。系統(tǒng)整體框圖如圖3-1所示：顯示電路電源電路中央控制芯片at24c02密碼保護(hù)報(bào)警電路at89c51鍵盤輸入電路圖3-1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖各模塊功能如下：(1)矩陣鍵盤輸入模塊：分為從“0”“9”共10個(gè)密碼輸入按鍵與幾個(gè)功能按鍵，用于完成密碼的輸入與修改功能；(2)顯示模塊：用于完成對(duì)輸入密碼正確與否狀態(tài)顯示及操作提示功能；(3)報(bào)警電路：用于完成輸錯(cuò)密碼時(shí)候的報(bào)警功能； (4)密碼存儲(chǔ)模塊：可以使修改過的密碼斷電后仍能保存在芯片中；(5)電源模塊：用于對(duì)系統(tǒng)電路提供+5v的直流電壓。3.2 主要芯片介紹3.2.1 at89c51 at89c51是在半導(dǎo)體硅片上集成微處理器，存儲(chǔ)器與各種i/o接口的單片機(jī)。單片機(jī)上的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。并且該器件采用atmel高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，抗干擾能力強(qiáng)。由于將多功能8位cpu和閃速存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，atmel的at89c51是一種高效微控制器，功能齊全，簡(jiǎn)單方便。at89c51單片機(jī)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案，許多嵌入式控制系統(tǒng)青睞于這種多功能的芯片。它的外形及引腳排列如圖3-2所示：圖3-2 at89c51芯片主要特性：（1）與mcs-51 可以兼容；（2）可編程flash存儲(chǔ)器（4k字節(jié)）；（3）壽命：1000次寫/擦循環(huán)；（4）數(shù)據(jù)保留時(shí)間長(zhǎng)，可達(dá)10年；（5）全靜態(tài)工作：最高24mhz；（6）三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定；（7）1288位內(nèi)部ram；（8）32可編程i/o線；（9）兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；（10）5個(gè)中斷源；（11）可編程串行通道；（12）片內(nèi)有振蕩器和時(shí)鐘電路。特性概述：at89c51 不僅可以為使用者提供以上標(biāo)準(zhǔn)功能，同時(shí)可支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止cpu的工作，但允許ram，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串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，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。管腳說明：（1）i/o引腳p0口：p0口是一個(gè)8位漏級(jí)開路的雙向i/o口，每腳可驅(qū)動(dòng)8個(gè)ls型ttl負(fù)載。當(dāng)p0口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。當(dāng)89c51擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器及i/o接口芯片時(shí)，p0口作為地址總線（低八位）及數(shù)據(jù)總線的分時(shí)復(fù)用端口。在flash編程時(shí)，p0 口作為原碼輸入口，當(dāng)flash進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，p0輸出原碼，此時(shí)p0外部必須接上拉電阻，此時(shí)為準(zhǔn)雙向口。p1口：p1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向i/o口。同時(shí)它可驅(qū)動(dòng)4個(gè)ls型tll負(fù)載。 p1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，p1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，p1口作為低八位地址接收。p2口：八位，準(zhǔn)雙向i/o口，具有內(nèi)部上拉電阻。p2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)ttl門電流。當(dāng)作為普通的i/o輸入時(shí)，應(yīng)先向端口的輸出鎖存器寫入1。因此作為輸入時(shí)，p2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。p2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，p2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，p2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。p2口在flash編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。p3口：p3口是8位，同時(shí)帶有內(nèi)部上拉電阻的準(zhǔn)雙向i/o口，可接收輸出4個(gè)ttl門電流。當(dāng)p3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，p3口將輸出電流（ill），這是由于上拉的緣故。p3口也可為at89c51提供第二功能，如表3-1所示：表3-1 p3口的第二功能引腳第二功能說明p3.0rxd串行數(shù)據(jù)輸入口p3.1txd串行數(shù)據(jù)輸出口p3.2/int0外部中斷0輸入p3.3/int1外部中斷1輸入p3.4t0定時(shí)器0外部計(jì)數(shù)輸入p3.5t1定時(shí)器1外部計(jì)數(shù)輸入p3.6/wr外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通輸入p3.7/rd外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通輸入p3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。（2）電源電源引腳接入單片機(jī)的工作電源；vcc 接+5v電源；vss 接地 。（3）時(shí)鐘引腳xtal1：是用來做為片內(nèi)振蕩器反相放大器和時(shí)鐘發(fā)生器電路的輸入端。當(dāng)使用片內(nèi)振蕩器時(shí)，該引腳連接外部石英晶體和微調(diào)電容。當(dāng)采用外接時(shí)鐘源時(shí)，引腳xtal1接收外部時(shí)鐘振蕩器的信號(hào)。xtal2：作為片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。當(dāng)采用外接時(shí)鐘源時(shí)， xtal2引腳懸空。當(dāng)使用片內(nèi)振蕩器時(shí)，該引腳連接外部石英晶體和微調(diào)電容。（4）控制引腳該類引腳不僅可以提供控制信號(hào)，有的引腳還具有復(fù)用功能。rst：作為復(fù)位信號(hào)的輸入端，高電平時(shí)有效。當(dāng)對(duì)單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位操作時(shí)，要保持rst腳大于兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ale/prog：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低8位字節(jié)。在平時(shí)，ale端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為時(shí)鐘振蕩器頻率fosc的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或定時(shí)信號(hào)使用。然而要注意的是：每當(dāng)用作訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ale脈沖。因此嚴(yán)格來說，它不適宜用作準(zhǔn)確的時(shí)鐘源或定時(shí)信號(hào)。如想禁止ale的輸出可在sfr8eh地址上置0。此時(shí)， ale只有在執(zhí)行movx，movc指令是ale才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ale禁止，置位無效。/prog為該引腳的第二功能，在對(duì)片內(nèi)flash編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。/psen：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在單片機(jī)讀取外部程序存儲(chǔ)器期間，此引腳輸出脈沖的負(fù)跳沿作為讀外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，/psen信號(hào)將不出現(xiàn)。/ea/vpp：/ea為外部程序存儲(chǔ)器訪問允許控制端。當(dāng)/ea保持低電平時(shí)，則在此期間對(duì)程序存儲(chǔ)器的讀操作只限定在外部程序存儲(chǔ)器，地址為0000h-ffffh，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/ea將內(nèi)部鎖定為reset；當(dāng)/ea端保持高電平時(shí)，單片機(jī)讀片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，但在pc值超過0fffh時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向訪問外部程序存儲(chǔ)器中的程序。vpp為該引腳的第二功能，為變成電壓輸入端。在對(duì)片內(nèi)flash固化編程時(shí)，對(duì)于89c51引腳加載的編程電壓為+5v或+12v。3.2.2 存儲(chǔ)芯片at24c02 具有i2c串行總線接口eeprom有多個(gè)廠家生產(chǎn)的多種類型的產(chǎn)品。其中，at24c02是美國(guó)atmel公司生產(chǎn)的低功耗cmos型eeprom，內(nèi)含2568位存儲(chǔ)空間，具有工作電壓寬(2.55.5 v)、擦寫次數(shù)多(大于10000次)、寫入速度快(小于10 ms)、抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)可保存100年、體積小等特點(diǎn)。而且它是采用了i2c總線式進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫的串行器件，具有寫保護(hù)、可靠性高、功耗低等特點(diǎn)，同時(shí)占用很少的資源和i/o線，并且支持在線編程，具有一個(gè)16b的頁寫緩沖器，進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的存取十分方便。i2c（interintegrated circuit）總線是由philips公司推出的一種兩線式串行總線。它是目前使用較為廣泛的芯片間串行擴(kuò)展總線。它用于連接微控制器及其外圍設(shè)備，可以通過兩條連線實(shí)現(xiàn)全雙工同步數(shù)據(jù)傳送。它是微電子通信控制領(lǐng)域廣泛采用的一種總線標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也是同步通信的一種特殊形式。它可以使具有i2c總線的單片機(jī)直接與具有i2c總線接口的各種擴(kuò)展器件連接。它具有接口線少，控制方式簡(jiǎn)單，器件封裝形式小，通信速率較高等優(yōu)點(diǎn)。at24c02操作時(shí)有兩種尋址方式，芯片尋址和片內(nèi)子地址尋址。at24c02中帶有的片內(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，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)下一個(gè)存儲(chǔ)單元的讀寫，并且所有字節(jié)均以單一操作方式讀取。一次操作可寫入多達(dá)8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，這樣的話可以降低總的寫入時(shí)間。它依靠sda(串行數(shù)據(jù)線)及scl(串行時(shí)鐘線)兩根線在連到總線上的器件之間進(jìn)行信息的傳輸，并通過地址識(shí)別每個(gè)器件。at24c02正是運(yùn)用了i2c規(guī)程，使用主/從機(jī)雙向通信，主機(jī)(通常為單片機(jī))和從機(jī)(at24c02)均可在接收器和發(fā)送器狀態(tài)進(jìn)行。主機(jī)產(chǎn)生串行時(shí)鐘信號(hào)(通過 scl引腳)的同時(shí)，會(huì)發(fā)出控制字，用來控制總線的傳送方向，并產(chǎn)生開始和停止的條件。無論是主機(jī)還是從機(jī)，接收到一個(gè)字節(jié)后必須發(fā)出一個(gè)確認(rèn)信號(hào)ack。at24c02的控制字由8位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成。管腳描述：scl 為串行時(shí)鐘管腳：用于產(chǎn)生器件所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的時(shí)鐘，這是一個(gè)輸入管腳。sdl 為串行數(shù)據(jù)/地址管腳：用于器件所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收sdl，是一個(gè)開漏輸出管腳。此管腳可與其它開漏輸出或集電極開路輸出進(jìn)行線或。a0、a1、a2 為器件地址輸入端：當(dāng)使用at24c02 時(shí)，最大可級(jí)聯(lián)8個(gè)器件。如果只有一個(gè)24c02被總線尋址，這三個(gè)地址輸入腳a0、a1、a2可懸空或連接到vss。wp為寫保護(hù)：如果wp 管腳連接到vcc， 所有的內(nèi)容都被寫保護(hù)只能讀。當(dāng)wp,管腳連接到vss 或懸空,允許器件進(jìn)行正常的讀/寫操作。管腳圖如圖3-2所示：圖3-2 at24c02引腳3.2.3 顯示電路（lcd1602）lcd(liquid crystal display)是液晶顯示器的縮寫，它是一種被動(dòng)式的顯示器，即液晶本身并不發(fā)光，而是利用液晶經(jīng)過處理后能改變光線通過方向的特點(diǎn)，從而達(dá)到白底黑字或黑底白字顯示的目的。lcd 的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃基板當(dāng)中放置液晶盒，下基板玻璃上設(shè)置薄膜晶體管，上基板玻璃上設(shè)置彩色濾光片，通過tft上的信號(hào)與電壓改變來控制液晶分子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，從而達(dá)到控制每個(gè)像素點(diǎn)偏振光出射與否而達(dá)到顯示目的。液晶顯示器具有很多優(yōu)點(diǎn)，低壓微功耗、外觀小巧精致 、被動(dòng)顯示型(無眩光、不刺激人眼、不會(huì)引起眼睛疲勞)、顯示信息量大、易于彩色化(在色譜上可以非常準(zhǔn)確的復(fù)現(xiàn))、無電磁輻射(對(duì)人體安全、利于信息保密)、長(zhǎng)壽命、抗干擾性能強(qiáng)，因而在儀器儀表和控制系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛。所謂的lcd1602即是16字符*2行的字符型lcd顯示器，它由32個(gè)字符點(diǎn)陣塊組成，每個(gè)字符點(diǎn)陣塊由57或511個(gè)點(diǎn)陣組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用?？梢燥@示ascii碼表中的所有可視的字符。它內(nèi)置了字符產(chǎn)生器rom(cgrom)、字符產(chǎn)生器ram(cgram)和顯示數(shù)據(jù)ram（ddram）。cgrom中內(nèi)置了192個(gè)常用字符的字模，cgram包含8個(gè)字節(jié)的ram，用來存放用戶自定義的字符，ddram就是用來寄存待顯示的字符代碼。1602引腳及其具體功能如表3-2：表3-2 1602引腳及功能編號(hào)符號(hào)引腳說明編號(hào)符號(hào)引腳說明1vss電源地9d2data i/o2vdd電源正極10d3data i/o3vee液晶顯示偏壓信號(hào)11d4data i/o4rs數(shù)據(jù)/命令選擇端（h/l）12d5data i/o5r/w讀/寫選擇端(h/l)13d6data i/o6e使能信號(hào)14d7data i/o7d0data i/o15bla背光源正極8d1data i/o16blk背光源負(fù)極控制器內(nèi)部設(shè)有一個(gè)數(shù)據(jù)地址指針，用戶可通過它們來訪問內(nèi)部的全部80字節(jié)ram。數(shù)據(jù)指針設(shè)置如表3-3所示表3-3 數(shù)據(jù)指針設(shè)置指令碼功能80h+地址嗎（0-27h,40-67h）設(shè)置數(shù)據(jù)地址指針第4章 系統(tǒng)硬件構(gòu)成 4.1 系統(tǒng)整體電路圖 本密碼鎖系統(tǒng)硬件電路是由at89c51單片機(jī)、lcd1602液晶顯示、存儲(chǔ)器at24c02、矩陣鍵盤電路以及控制報(bào)警電路5個(gè)模塊組成的。其整體電路圖如下圖4-1所示：圖4-1 整體電路4.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖由at89c51，電源，復(fù)位電路，時(shí)鐘產(chǎn)生電路組成。電源由+5v的直流提供。圖4-2 單片機(jī)最小系統(tǒng)原理4.3 復(fù)位電路單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位，以使cpu及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。只需給at89c51的復(fù)位引腳rst加上大于2個(gè)機(jī)器周期（即24個(gè)時(shí)鐘振蕩周期）的高電平就可使at89c51復(fù)位。復(fù)位時(shí)，pc初始化為0000h，為的是使at89c51單片機(jī)從0000h單元開始執(zhí)行程序。不僅在正常啟動(dòng)時(shí)需要復(fù)位，當(dāng)程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤是系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，也需按復(fù)位鍵使rst腳為高電平，使單片機(jī)擺脫“程序走飛”或“死機(jī)”狀態(tài)而重新啟動(dòng)。除pc之外，復(fù)位操作還對(duì)其他一些寄存器有影響。復(fù)位時(shí)，sp=07h,而4個(gè)i/o口p0p3的引腳均為高電平。在某些控制應(yīng)用中，要注意考慮p0p3引腳的高電平對(duì)接在這些引腳上的外部電路的影響。另外，在復(fù)位有效期間，單片機(jī)的ale引腳和/psen引腳均為高電平，且內(nèi)部ram的狀態(tài)不受復(fù)位影響。at89c51的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路實(shí)現(xiàn)的。89c51片內(nèi)復(fù)位電路的結(jié)構(gòu)見圖4-3。復(fù)位電路rst引腳片內(nèi)復(fù)位電 阻施密特觸發(fā)器圖4-3 復(fù)位電路結(jié)構(gòu)單片機(jī)的復(fù)位引腳rst通過一個(gè)施密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，施密特觸發(fā)器的作用是用來抑制噪聲。復(fù)位電路在每個(gè)機(jī)器周期的s5p2采集一次施密特觸發(fā)器的輸出電平，然后得到的信號(hào)是內(nèi)部復(fù)位操作所需要的。復(fù)位電路的復(fù)位方式有上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。另外，按鈕復(fù)位有電平和脈沖兩種復(fù)位方式。本設(shè)計(jì)采用按鍵電平復(fù)位。電平復(fù)位是通過rst端口經(jīng)電阻與電源vcc接通來實(shí)現(xiàn)的，按鍵電平復(fù)位電路見圖4-4。圖 4-4 按鍵電平復(fù)位電路4.4 時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路是用于產(chǎn)生單片機(jī)工作時(shí)所必需的時(shí)鐘控制信號(hào)的電路。時(shí)鐘電路一般由晶體振蕩器、晶振控制芯片和電容組成。在時(shí)鐘信號(hào)控制下，at89c51單片機(jī)的內(nèi)部電路嚴(yán)格地按時(shí)序執(zhí)行指令進(jìn)行工作,而指令執(zhí)行中各個(gè)信號(hào)在時(shí)間上的關(guān)系就是由時(shí)序所體現(xiàn)的。在執(zhí)行指令時(shí)，在程序存儲(chǔ)器中cpu首先取出需要執(zhí)行的指令操作碼，然后進(jìn)行譯碼，并由時(shí)序電路產(chǎn)生一系列控制信號(hào)完成指令所給定的操作。at89c51單片機(jī)各功能部件的運(yùn)行都以時(shí)鐘控制信號(hào)為基準(zhǔn)，有序的進(jìn)行地工作。因此，時(shí)鐘頻率能夠?qū)纹瑱C(jī)的速度造成很重要的影響，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也會(huì)直接影響到單片機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性。一般來說，鐘電路設(shè)計(jì)分兩種方式，一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，另一種是外部時(shí)鐘方式。本設(shè)計(jì)使用內(nèi)部時(shí)鐘方式如圖4-5：圖4-5 內(nèi)部時(shí)鐘電路89c51內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，它的輸入端為芯片引腳xtal1，輸出端為引腳xtal2。這兩個(gè)引腳跨接石英晶體振蕩器和微調(diào)電容，構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。電路中電容c1、c2的大小會(huì)對(duì)振蕩器頻率的高低，振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性有所影響。晶體振蕩頻率的范圍一般在1.212mhz。晶體的頻率越高，系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。但反過來，運(yùn)行速度快對(duì)存儲(chǔ)器的速度要求就高，對(duì)印制電路板的工藝要求也高，即要求線間的寄生電容要小。4.5 鍵盤輸入部分由于本設(shè)計(jì)所用到的按鍵具有多種功能，數(shù)量較多，不適合用獨(dú)立按鍵式鍵盤，采用的是矩陣式按鍵鍵盤。矩陣式鍵盤也成行列式鍵盤，它由行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點(diǎn)上。本設(shè)計(jì)中使用的這個(gè)4*4鍵盤可以構(gòu)成一個(gè)16個(gè)按鍵的鍵盤。它不但能完成密碼的輸入，還能作特別功能鍵使用，例如清空顯示功能，更改密碼等。鍵盤的每個(gè)按鍵功能在程序設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)。鍵盤及與單片機(jī)引腳接法如圖4-6所示：圖4-6 鍵盤輸入原理4.6 密碼存儲(chǔ)部分 用eerom芯片at24c02存儲(chǔ)密碼。eeprom使用電信號(hào)編程，同時(shí)是用電信號(hào)擦除的rom芯片。對(duì)eeprom的讀寫操作與ram存儲(chǔ)器的操作幾乎沒有什么差別，不過寫入的速度慢一些，但斷電后仍能保存信息。at24c02存儲(chǔ)容量為2kb，操作時(shí)有兩種不同的尋址方式：芯片尋址和片內(nèi)子地址尋址。芯片尋址方式：at24c02的芯片地址為1010，地址控制字格式1010a2a1a0r/w。其中a2，a1，a0為可編程地址選擇位。a2，a1，a0的引腳接高、低電平后得到確定的三位編碼，與1010形成7位編碼，即為該器件的地址碼。r/w為該芯片讀寫控制位，該位為0，表示芯片進(jìn)行寫操作。片內(nèi)子地址尋址方式：芯片尋址可對(duì)內(nèi)部256b中任一個(gè)進(jìn)行讀/寫操作，其尋址范圍為00ff，一共256個(gè)尋址單位。其接線如圖4-7所示：圖4-7 密碼存儲(chǔ)電路原理4.7 顯示部分為了使密碼鎖的密碼顯示效果更加人性化，便于操作，本設(shè)計(jì)的顯示部分由液晶顯屏lcd1602取代普通的八段數(shù)碼管來完成。系統(tǒng)開機(jī)后，顯示器一直處于初始狀態(tài)，等待密碼的輸入。當(dāng)對(duì)密碼鎖進(jìn)行開鎖操作時(shí)，按下鍵盤上的數(shù)字鍵“0”“9”來進(jìn)行密碼的輸入。每按下一個(gè)數(shù)字鍵后，會(huì)在顯示器上顯示一個(gè)“*”字符，這是為了保護(hù)密碼，輸入多少位就會(huì)顯示多少個(gè)“*”。當(dāng)密碼輸入完成以后，接著按下確認(rèn)鍵。如果輸入的密碼正確，lcd會(huì)顯示“true”，否則，lcd顯示屏?xí)@示“error”來表示密碼輸入有誤。此時(shí)，p2.0口輸出的是低電平，電子密碼鎖不能被打開。通過lcd顯示屏，可以清楚的判斷出鎖所處的狀態(tài) 。其顯示部分引腳接口如圖4-8所示：圖4-8 顯示電路原理4.8 報(bào)警部分報(bào)警部分由喇叭電路組成，當(dāng)有鍵按下時(shí)，每按一下，喇叭響一次，當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)，單片機(jī)的p2.1引腳為低電平，喇叭發(fā)出噪鳴聲報(bào)警。如圖4-9所示：圖4-9 報(bào)警電路原理第5章 軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)軟件是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心部分，它具有很強(qiáng)的靈活性，可以根據(jù)不同的系統(tǒng)需求進(jìn)行更改。在硬件結(jié)構(gòu)一定的情況下，通過改變編程就能實(shí)現(xiàn)不同的功能。智能密碼鎖所具有的功能主要由軟件來完成。5.1 軟件系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)上電后會(huì)首先完成系統(tǒng)的初始化工作，然后根據(jù)事先設(shè)定好的進(jìn)行執(zhí)行程序。在本系統(tǒng)中，軟件結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)方法，主要包括密碼鎖主程序、初始化程序、鍵功能程序、鍵盤掃描程序、密碼比較模塊、密碼修改模塊、掉電存儲(chǔ)模塊、lcd顯示程序、密碼對(duì)開鎖、密碼錯(cuò)誤報(bào)警等。5.2 主程序流程圖主程序?qū)δK進(jìn)行初始化，而后調(diào)用密碼輸入子程序、密碼比較子程序、判斷密碼是否輸入正確。具體流程：插上電源后，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)入初始密碼，然后進(jìn)行鍵盤檢測(cè)。若發(fā)現(xiàn)有按鍵按下，將輸入的密碼與初始密碼進(jìn)行比較。（1）如果輸入密碼正確，顯示屏顯示“true”開鎖。開鎖后，可以通過按下取消鍵關(guān)閉開鎖狀態(tài)，進(jìn)入系統(tǒng)初始化狀態(tài)；或者可以通過再次輸入正確的密碼，按下修改鍵，進(jìn)入密碼修改程序。（2）如果輸入密碼與初始化密碼不同，檢測(cè)它是否與“1”、“3”、“1”、“4”、“2”、“0”相同，若相同，則強(qiáng)制將初始密碼寫入at24c02存儲(chǔ)。（3）如果輸入密碼與以上都不同，則輸入錯(cuò)誤，顯示“error”，同時(shí)蜂鳴器響三秒，報(bào)警。如果連續(xù)錯(cuò)誤輸入三次，蜂鳴器持續(xù)報(bào)警，鍵盤進(jìn)入鎖定狀態(tài)，可以按下復(fù)位鍵進(jìn)入系統(tǒng)初始化狀態(tài)。主程序流程圖如圖5-1所示：開始錯(cuò)誤次數(shù)=3次，手動(dòng)復(fù)位初始化 錯(cuò)誤次數(shù)2鍵盤掃描 出錯(cuò)報(bào)警 返回初始化,與初始密碼相比相同？n與131420相比相同？開鎖 n yy輸入舊密碼強(qiáng)制密碼初始化 n原密碼相同？ 修改密碼 返回初始化y n出錯(cuò)報(bào)警n圖5-1 系統(tǒng)主程序流程5.3 鍵功能程序流程圖系統(tǒng)初始化后進(jìn)行鍵盤掃描，若有按鍵按下，判斷按鍵類型。鍵功能流程如圖5-2所示：鍵功能程序 y密碼輸入程序 鍵值=09？ ny 確認(rèn)開鎖程序 鍵值=確認(rèn)？ ny 取消當(dāng)前操作程序 鍵值=取消？ ny修改密碼程序 鍵值=修改？ n進(jìn)入對(duì)應(yīng)流程圖5-2 鍵功能流程圖第六章 結(jié)論本設(shè)計(jì)從經(jīng)濟(jì)實(shí)用的角度出發(fā)，采用美國(guó)atmel公司的單片機(jī)at89c51與低功耗cmos型eeprom at24c02作為主控芯片與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器單元，結(jié)合外圍的矩陣鍵盤輸入、lcd1602液晶顯示屏顯示、報(bào)警等電路并用c語言編寫主控芯片的控制程序，研制了一款可以多次更改密碼同時(shí)兼具報(bào)警功能的智能密碼鎖。設(shè)計(jì)完全可行并且可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。該電路設(shè)計(jì)還具有按鍵有效提示，輸入錯(cuò)誤提示，控制開鎖電平，控制報(bào)警電路，修改密碼等多種功能。本設(shè)計(jì)安全性強(qiáng)，靈活性高，價(jià)格經(jīng)濟(jì)，特別適用于辦公室、私人住所及酒店等場(chǎng)所。智能鎖取代機(jī)械鎖是一個(gè)必然的趨勢(shì)，因?yàn)橹悄苕i有強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與安全保障，我相信，智能密碼鎖會(huì)讓更多的人更放心地在更多的場(chǎng)合使用，也會(huì)讓我們的未來更加安全。68參考文獻(xiàn)1 張毅剛,彭喜元.單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì)m.北京:電子工業(yè)出版社，2012.2 童詩白,華成英，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)m.北京:高等教育出版社，2000.3 閻石主著.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)m.北京:高等教育出版社，2003.4 張?jiān)?周明輝,周海林,等.基于at89s51的多功能電子密碼鎖設(shè)計(jì)j.電子設(shè)計(jì)工程，2010, 18(6):23-25.5 陳丹萍.基于at89s51單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì)j.大眾科技，2010（6）:45-46.6 田曉翠，李林英.基于單片機(jī)at89c51電子密碼鎖的設(shè)計(jì)j.無線互聯(lián)科技，2013（10）：94.7 余錫存.單片機(jī)原理及接口技術(shù)m.西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2000.8 李全利.單片機(jī)原理及接口技術(shù)m.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2004.9 薛均義,張彥斌.mcs-51系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用m.西安:西安交通大學(xué)出版社, 2005.10 徐愛鈞,彭秀華.單片機(jī)高級(jí)語言c51應(yīng)用程序設(shè)計(jì)m.北京:北京航空航天大學(xué)出版社, 2006.11 郭天祥.51單片機(jī)c語言教程入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略m.北京：電子工業(yè)出版社，2009.12 周向紅.51系列單片機(jī)應(yīng)用與實(shí)踐教程 m.北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2008.13 李學(xué)海.經(jīng)典80c51單片機(jī)輕松入門與上手m.北京：清華大學(xué)出版社，2009.14 周潤(rùn)景，張麗娜.基于proteus的電路及單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真m.北京：北京航天航空出版社，2006.15 陳愛鈞,彭秀華.keil cx51 v7.0單片機(jī)高級(jí)語言編程與vision2應(yīng)用實(shí)踐m.北京：電子工業(yè)出版社，2004.16 于永,戴佳,劉波.51單片機(jī)c語言常用模塊與綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例精講m.北京：電子工業(yè)出版社，2008.17 王東峰,王會(huì)良,董冠強(qiáng).單片機(jī)c語言應(yīng)用100例m.北京：電子工業(yè)出版社，2009.致 謝經(jīng)過幾個(gè)月的忙碌和工作，畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近完成。由于本人經(jīng)驗(yàn)的匱乏，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，有許多考慮不完善的地方，如果沒有導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是非常困難的。經(jīng)過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我在處理方案上得到了許多啟發(fā)，極大的提高了自己的動(dòng)手能力。四年的大學(xué)生活馬上就要結(jié)束了，在這段難忘的光陰中，我有許多美好的回憶。非常感謝我的大學(xué)，它不僅教會(huì)我更多的知識(shí)，同時(shí)也教會(huì)我做人的道理，讓我從一個(gè)稚嫩的高中生變成一個(gè)成熟的青年。同時(shí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)完成之際，我由衷地感謝陳俊峰老師對(duì)我的幫助和指導(dǎo)，感謝寢室的兄弟們，在我遇到各種各樣復(fù)雜問題的時(shí)候，給予我鼓勵(lì)和幫助，使我的分析問題和解決問題能力有了很大的提高。同時(shí)，感謝通信工程學(xué)院的所有老師在四年里對(duì)我的悉心教導(dǎo)，是你們的付出，讓我自己有了更高的提升。最后，感謝在大學(xué)期間認(rèn)識(shí)我和我認(rèn)識(shí)的所有人，有你們的伴隨，才有我大學(xué)生活的豐富多彩。謝謝！附 錄附件1：英文原文及中文翻譯英文原文the design of infrared remote control electronic code locktianxing meng, lanlan yuschool of electric and electronic engineeringshandong university of technologyschool of electric and electronic engineering, shandong university of technology, 255049zibo, cabstract: the lock used a microcontroller as the core of the control. it was consist of two major components: the infrared remote control launching system and the infrared remote control receiver system, including a microcomputer control and display, many other m