基于單片機(jī)電子密碼鎖設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、 PAGE31 / NUMPAGES40 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計） 題 目 基于單片機(jī)電子密碼鎖設(shè)計 英文題目 Electronic password lock 院 系 專 業(yè) 姓 名 年 級 指導(dǎo)教師 年 月摘 要隨著人們生活水平的提高，如何實現(xiàn)家庭防盜這一問題也變得尤其突出，傳統(tǒng)的機(jī)械鎖由于其構(gòu)造簡單，安全性能低，無法滿足人們的需求。隨著電子產(chǎn)品向智能化和微型化的不斷發(fā)展，單片機(jī)已成為電子產(chǎn)品研制和開發(fā)中首選的控制器，所以具有防盜報警功能的電子密碼控制系統(tǒng)逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式密碼控制系統(tǒng)，克服了機(jī)械式密碼控制的密碼量少，安全性能差的缺點(diǎn)。通過單片機(jī)編寫密碼程序，并用74LS47和3-8譯碼

2、器74LS138驅(qū)動的數(shù)碼管來顯示密碼。數(shù)碼管可以時時顯示當(dāng)前輸入的四位數(shù)字。當(dāng)輸入密碼正確時，對應(yīng)的指示燈亮；當(dāng)密碼不正確時，另一個對應(yīng)的指示燈亮且并且發(fā)出聲音報警。關(guān)鍵詞:密碼鎖 ；單片機(jī) ；報警The design of electronic password lock based on MCUABSTRACTWith the improvement of peoples living standards, it has become particularly prominent about how to achieve Anti-theft family. The traditiona

3、l mechanical lock has such shortcoming as simple structure , Low security ,it cant meet peoples demands.As electronic products are developing towards intelligence and minimization, single-chip computers(SCM) have become the first choice for controllers in the development of electronic products. Ther

4、efore, the electronic anti-theft alarm function password control system and gradually replace the traditional mechanical password control system, Overcome the low mechanical password control password and the shortcomings of poor safety performance，the password program written by SCM, and 3-8 with 74

5、LS47 Decoder 74LS138-driven digital control to display the password。Digital tube can always display the current input of six digits。When you enter the password correctly, the corresponding indicator light；When the password is incorrect, the other, and the corresponding indicator light and sound alar

6、m。Keywords: Combination lock, Single-chip microcomputer, alarm目 錄 HYPERLINK l _Toc13461 摘要 IV HYPERLINK l _Toc3000 第1章 緒論7 HYPERLINK l _Toc159 1.1 電子密碼鎖簡介7 HYPERLINK l _Toc87 1.2 電子密碼鎖的發(fā)展趨勢7 HYPERLINK l _Toc5651 1.3 本設(shè)計所要實現(xiàn)的目標(biāo)8 HYPERLINK l _Toc17824 第2章 系統(tǒng)方案選擇與論證9 HYPERLINK l _Toc5736 2.1系統(tǒng)基本方案9 HYP

7、ERLINK l _Toc12470 2.1.1系統(tǒng)框圖10 HYPERLINK l _Toc31498 2.1.2 各模塊方案選擇與論證10 HYPERLINK l _Toc21190 2.1.3系統(tǒng)各模塊的最終方案11 HYPERLINK l _Toc24607 第3章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計與實現(xiàn)12 HYPERLINK l _Toc4189 3.1 系統(tǒng)硬件概述12 HYPERLINK l _Toc29940 3.2主要單元電路的設(shè)計12 HYPERLINK l _Toc11432 3.2.1鍵盤掃描模塊電路的設(shè)計13 HYPERLINK l _Toc17620 3.2.2單片機(jī)控制模塊電路的

8、設(shè)計13 HYPERLINK l _Toc12137 3.2.3聲光報警模塊電路的設(shè)計14 HYPERLINK l _Toc17292 3.2.4數(shù)碼顯示模塊電路的設(shè)計15 HYPERLINK l _Toc1002 第4章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計16 HYPERLINK l _Toc9007 4.1系統(tǒng)軟件的概述16 HYPERLINK l _Toc24629 4.2子程序的設(shè)計17 HYPERLINK l _Toc25812 4.2.1自檢子程序18 HYPERLINK l _Toc16214 4.2.2鍵盤掃描子程序19 HYPERLINK l _Toc25698 4.2.3移位子程序20 HYP

9、ERLINK l _Toc20090 4.2.4開鎖子程序21 HYPERLINK l _Toc24490 4.2.5修改密碼子程序22 HYPERLINK l _Toc27681 第5章系統(tǒng)仿真與調(diào)試23 HYPERLINK l _Toc15196 5.1系統(tǒng)仿真過程23 HYPERLINK l _Toc4539 5.2仿真調(diào)試中遇到的困難與解決方法24 HYPERLINK l _Toc7324 結(jié) 論25 HYPERLINK l _Toc879 致 27 HYPERLINK l _Toc25663 參考文獻(xiàn)28 HYPERLINK l _Toc16096 附錄1 系統(tǒng)電路圖 PAGEREF

10、 _Toc16096 29 HYPERLINK l _Toc16637 附錄2系統(tǒng)程序30 HYPERLINK l _Toc10522 附錄3 實物圖38 HYPERLINK l _Toc30741 附錄4 系統(tǒng)使用說明書41引言自從人類脫離原始社會、開始有私有財產(chǎn)的概念以來，鎖就是人們生活中的重要組成部分。它的存在，維護(hù)了人們的財產(chǎn)安全、人身安全，增加了人們的安全感，促進(jìn)了社會和諧。因此，人們對鎖的研究從未停止，但幾千年來都未有較大的變化，直到20世紀(jì)30年代后，電子密碼鎖的概念出現(xiàn)，這一領(lǐng)域終于出現(xiàn)了日新月異的進(jìn)步。得益于電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子密碼鎖的功能愈來愈完善，取密碼量相對較少、安

11、全性不好的常規(guī)鎖具已然是大勢所趨。電子密碼鎖擁有太多機(jī)械鎖完全無法相比的優(yōu)點(diǎn)。它不但能完成“鎖”自身的功用，還可以具有記憶、辨識、警報等特別的作用。因為電子密碼鎖更安全性、更便宜、易操作，越來越多人開始關(guān)注這一領(lǐng)域。 當(dāng)前在第一世界國家中，密碼鎖技術(shù)已經(jīng)比較成熟，擁有不同的種類，在各類智能門禁系統(tǒng)中，電子密碼鎖的使用十分普遍，使得門禁的實現(xiàn)有了數(shù)種安全、可靠的技術(shù)來支持。總的來說，中國目前的密碼鎖技術(shù)還只有世界上70年代左右的水平，生產(chǎn)仍顯昂貴。當(dāng)前，按鍵式電子鎖仍占據(jù)了中國市場的大頭，國有若干廠家引進(jìn)了海外較為先進(jìn)的按鍵式和卡片鑰匙型鎖。另一方面，中國自主研發(fā)的電子鎖還沒有形成成型的產(chǎn)業(yè)鏈，

12、尚未普與。現(xiàn)在國有不少企業(yè)引進(jìn)了當(dāng)前世界上先進(jìn)的技術(shù)，發(fā)展前景非?？捎^。第1章 緒論1.1 電子密碼鎖簡介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、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。它的種類很多，有簡易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片的性價比較高的產(chǎn)品。現(xiàn)在應(yīng)用較廣的電子密碼鎖是以芯片為核心，通過編程來實現(xiàn)的。其性能和安全性已大大超過了機(jī)械鎖。其特點(diǎn)如下：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，用戶可以隨時更改密碼，防止密碼被盜，同時也可以避免因人員的更替而使鎖的密級下降。（3）誤碼輸入保護(hù)，當(dāng)輸入密碼多次錯誤時，報警系統(tǒng)自動啟動。（4）無

13、活動零件，不會磨損，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1.2 電子密碼鎖的發(fā)展趨勢在日常生活和工作中，住宅與部門的安全防、單位的文件檔案、財務(wù)報表以與一些個人資料的保存多以加鎖的辦法來解決。目前門鎖主要用彈子鎖，其鑰匙容易丟失；保險箱主要用機(jī)械密碼鎖，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，制造精度要求高，成本高，且易出現(xiàn)故障，人們常需攜帶多把鑰匙，使用極不方便，且鑰匙丟失后安全性即大打折扣。針對這些鎖具給人們帶來的不便若使用機(jī)械式鑰匙開鎖，為滿足人們對鎖的使用要求，增加其安全性，用密碼代替鑰匙的密碼鎖應(yīng)運(yùn)而生。它的出現(xiàn)為人們的生活帶來了很大的方便，有

14、很廣闊的市場前景。由于電子器件所限，以前開發(fā)的電子密碼鎖，其種類不多，性差，最基本的就是只依靠最簡單的模擬電子開關(guān)來實現(xiàn)的，制作簡單但很不安全，在后為多是基于EDA來實現(xiàn)的，其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電子元件繁多，也有使用早先的20引角的2051系列單片機(jī)來實現(xiàn)的，但密碼簡單，易破解。隨著電子元件的進(jìn)一步發(fā)展，電子密碼鎖也出現(xiàn)了很多的種類，功能日益強(qiáng)大，使用更加方便，安全性更強(qiáng)，由以前的單密碼輸入發(fā)展到現(xiàn)在的，密碼加感應(yīng)元件，實現(xiàn)了真真的電子加密，用戶只有密碼或電子鑰匙中的一樣，是打不開鎖的，隨著電子元件的發(fā)展與人們對性需求的提高出現(xiàn)了越來越多的電子密碼鎖。出于安全、方便等方面的需要許多電子密碼鎖已相繼

15、問世。但這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是針對特定有效卡、指紋或聲音有效，且不能實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，只能適用于要求組合使用信息也能夠使電子防盜鎖獲得無窮擴(kuò)展的可能，使產(chǎn)品多樣化，對用戶而言是“千挑百選、自得其所”?？梢钥闯鼋M合使用電子信息是電子密碼鎖以后發(fā)展的趨勢。1.3 本設(shè)計所要實現(xiàn)的目標(biāo)本次設(shè)計使用 ATMEL公司的 AT89S51 實現(xiàn)一基于單片機(jī)的電子密碼鎖的設(shè)計，其主要具有如下功能： （1）密碼通過鍵盤輸入，若密碼正確，則將鎖打開。 （2）報警、鎖定鍵盤功能。密碼輸入錯誤數(shù)碼顯示器會出現(xiàn)錯誤提示，若密碼輸入錯誤次數(shù)超過 3 次，蜂鳴器報警并且鎖定鍵盤。 電子密碼鎖的設(shè)計主要由三部分組成：44 矩陣鍵盤接口

16、電路、密碼鎖的控制電路、輸出八段顯示電路。另外系統(tǒng)還有 LED 提示燈，報警蜂鳴器等。 密碼鎖設(shè)計的關(guān)鍵問題是實現(xiàn)密碼的輸入、清除、更改、開鎖等功能： （1）密碼輸入功能：按下一個數(shù)字鍵，一個“”就顯示在最右邊的數(shù)碼管上，同時將先前輸入的所有“”向左移動一位。 （2）密碼清除功能：當(dāng)按下清除鍵時，清除前面輸入的所有值，并清除所有顯示。 （3）開鎖功能：當(dāng)按下開鎖鍵，系統(tǒng)將輸入與密碼進(jìn)行檢查核對，如果正確鎖打開，否則不打開。 主要的設(shè)計實施過程：首先，選用 ATMEL公司的單片機(jī) AT89S51，以與選購其他電子元器件。第二步，使用 DXP 2004設(shè)計硬件電路原理圖，并設(shè)計 PCB圖完成人工布

17、線（后因 PCB 板損壞決定采用萬能板焊接的方法）。第三步，使用 Keil uVision3 軟件編寫單片機(jī)的 C 語言程序、仿真、軟件調(diào)試。第四部，使用 PROTEUS 軟件進(jìn)行模擬軟、硬件調(diào)試。最后，聯(lián)合軟、硬件調(diào)試電路板，完成本次畢業(yè)設(shè)計。第2章 系統(tǒng)方案選擇與論證2.1系統(tǒng)基本方案2.1.1系統(tǒng)框圖簡易電子密碼鎖是由5 個部分組成，如圖2.1所示：鍵盤模塊電源模塊報警模塊顯示模塊單片機(jī)控制模塊 圖2.1 電子密碼鎖控制系統(tǒng)電源模塊：由+5V 的直流穩(wěn)壓電源供電給整個系統(tǒng)工作。鍵盤模塊：由16 個輕觸式開關(guān)組成。單片機(jī)控制模塊：采用支持ISP 在線編程技術(shù)的單片機(jī)AT89S51 便于燒寫

18、程序。顯示模塊：采用六個數(shù)碼管時時顯示當(dāng)前輸入數(shù)據(jù)；報警模塊：采用發(fā)光二極管和蜂鳴器做聲光報警。2.1.2 各模塊方案選擇與論證（1）單片機(jī)的選擇方案一：采用AT89C51 單片機(jī)，它可以與其它51 系列的單片機(jī)兼容、部ROM 全部采用FLASH ROM、最高時鐘頻率可達(dá)24MHz 且能以3V 超低壓工作。但不支持ISP 在線編程技術(shù)、部ROM 僅為4KB 不利于功能擴(kuò)展。方案二：采用AT98S51單片機(jī)，它具同時被AT98C51 的全部功能外，還支持ISP 在線編程技術(shù)且部ROM 為8KB 有利于功能擴(kuò)展。（2）鍵盤的選擇方案一：使用獨(dú)立式按鍵來控制使用獨(dú)立式按鍵來控制數(shù)碼管的顯示，這樣需要

19、很多的按鍵，每個按鍵實現(xiàn)一個能，易于控制，程序編寫簡單，但是每個按鍵都要接上拉電阻，占用了單片機(jī)大量的I/O 接口資源，要對單片機(jī)外擴(kuò)I/O 口，并且在電路焊接方面又不方便，還要浪費(fèi)大量的資源，提高了成本。方案二：采用矩陣式鍵來控制把按鍵按行列組成矩陣，在行列交點(diǎn)上都對應(yīng)有一個鍵，這樣使用的按鍵要少，為判定有無鍵被按下以與被按鍵的位置，這種稱為鍵掃描法。這樣雖然提高了編程難度，但是節(jié)約了單片機(jī)大量的I/O 口，免去了上拉電阻為焊接帶來了方便，提高了整塊電路板的美觀度。（3）顯示模塊的選擇方案一：數(shù)碼管靜態(tài)顯示采用LED 數(shù)碼管靜態(tài)顯示方法，電路容易理解，驅(qū)動程序簡單，但需要每個數(shù)碼管都要一塊7

20、4LS47 來驅(qū)動顯示，增高了成本，浪費(fèi)系統(tǒng)硬件資源，而需要占用單片機(jī)多個I/O 口。方案二：數(shù)碼管動態(tài)顯示采用LED 數(shù)碼管動態(tài)掃顯示方法，只需一塊數(shù)碼管驅(qū)動器芯片和一塊譯碼器芯片就可以驅(qū)動多個數(shù)碼管，價格便宜，只需要7 個I/O 口就可以同時驅(qū)動8 個數(shù)碼管顯示。硬件利用效率高，驅(qū)動程序容易理解和編程。方案三：液晶顯示采用LCD 液晶顯示，顯示的位數(shù)多，由單片機(jī)驅(qū)動。此方案有美觀、顯示清晰多樣的優(yōu)點(diǎn)。但同時液晶顯示器的驅(qū)動程序復(fù)雜，編程困難，成本高，價格昂貴，浪費(fèi)大量的資源。（4）數(shù)碼管驅(qū)動選擇采用74LS47 驅(qū)動數(shù)碼管和74LS138 譯碼器來控制數(shù)碼管的COM 端，因為74LS47

21、只能驅(qū)動共陽數(shù)碼管，而74LS138 的輸出為低電平有效。因此，在74LS138 的輸出端加入反向器才可以接到數(shù)碼管的COM 端。方案一：74LS04 芯片的選擇采用74LS04 芯片做反向器，74LS47 是集成六反向器芯片,剛好可驅(qū)動六個數(shù)碼管,但是它的輸入輸出引腳兩邊均分布,造成跳線較多給電路焊接時帶來麻煩影響了整塊電路的美觀度。方案二：三極管的選擇三極管也具有反向的功能，采用的是PNP 管，電路的連接中又方便，減少了跳線提高美觀度。（5）報警模塊的選擇方案一：采用語音報警，雖然可以使整個系統(tǒng)更加完美，但是會使程序更加復(fù)雜而且提高了整個系統(tǒng)的造價。方案二：采用發(fā)光二極管和蜂鳴器來報警，可

22、以發(fā)出聲光報警且降低了成本。2.1.3系統(tǒng)各模塊的最終方案結(jié)合整個系統(tǒng)的功能、成本、美觀度等綜合考慮，用AT89S51單片機(jī)為主控模塊、用44 鍵盤輸入、用74LS47、74LS138 和三極管來驅(qū)動六個數(shù)碼管做顯示模塊、用發(fā)光二極管和蜂鳴器做為報警模塊。系統(tǒng)框圖如圖2.244鍵盤輸入AT89S51六位數(shù)碼管顯示直流穩(wěn)壓電源聲光報警 圖2.2系統(tǒng)框圖第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計與實現(xiàn)3.1 系統(tǒng)硬件概述本系統(tǒng)是通過鍵盤掃描模塊，既能夠顯示數(shù)據(jù)并且還能修改密碼，開鎖密碼，具有強(qiáng)大的功能，通過鍵盤掃描模塊輸入到單片機(jī)控制系統(tǒng)AT89S52 中。然后通過數(shù)碼顯示模塊來顯示我們所要有數(shù)據(jù)，還有一個就是報警模

23、塊，當(dāng)輸入的密碼一樣時，則顯示模塊的燈點(diǎn)亮，當(dāng)輸入的密碼是錯誤時，綠燈點(diǎn)亮，報警模塊立刻發(fā)出聲音報警。為了達(dá)到設(shè)定的功能，本裝置鍵盤掃描模塊、單片機(jī)控制模塊、數(shù)碼管顯示模塊，聲光報警模塊等4 模塊組成。3.2主要單元電路的設(shè)計3.2.1鍵盤掃描模塊電路的設(shè)計如圖3.1所示，本模塊的作用是進(jìn)行鍵盤的掃描，首先判定有沒有鍵被按下，然后再判定被按鍵的位置，因為鍵盤矩陣有鍵被按下時，被按鍵處的行線和列線被接通，使得開關(guān)之間接通。當(dāng)掃描表明有按鍵被按下之后，緊接著應(yīng)是進(jìn)行去抖動處理，一般我們采用的是軟件來去抖動，軟件方法則是采用時間延遲以躲過抖動，待行線上狀態(tài)穩(wěn)定之后，再進(jìn)行行狀態(tài)輸入。圖3.1 鍵盤掃

24、描模塊3.2.2單片機(jī)控制模塊電路的設(shè)計單片機(jī)作為本裝置的核心器件，在系統(tǒng)中起到控制聲光報警、以與數(shù)碼動態(tài)顯示的作用，其中采用的是AT89S51，AT89S51是標(biāo)準(zhǔn)的40 引腳雙列直插式集成電路芯片，有4 個八位的并行雙向I/O 端口，分別記作P0、P1、P2、P3。第20 引腳為接地端；第40引腳為電源端；第31 引腳需要接高電位使單片機(jī)選用部程序存儲器；第18、19 腳之間接上一個12MHz 的晶振為單片機(jī)提供時鐘信號；第9 腳為復(fù)位腳，當(dāng)其接高電位時，單片機(jī)停止工作。P0 口接兩個發(fā)光二極管和一個蜂鳴器以實現(xiàn)聲光報警功能，P2 口連接一片七段譯碼器和一片3-8 譯碼器以動態(tài)掃描方式同時

25、驅(qū)動六個數(shù)碼管，P1 口與16 個陣列式按鍵相連實現(xiàn)對鍵盤的掃描。通過編程既能識別從譯碼器來驅(qū)動數(shù)碼管來顯示數(shù)據(jù)，同時也通過運(yùn)行指令來達(dá)到完成聲光報警與動態(tài)顯示數(shù)碼管等功能。如圖3.2所示圖3.2單片機(jī)控制模塊3.2.3聲光報警模塊電路的設(shè)計圖3.3聲光報警模塊如圖3.3所示，本模塊的作用是當(dāng)開鎖按鈕被按下時，如果數(shù)碼管當(dāng)前顯示值一樣，則綠燈點(diǎn)亮，當(dāng)輸入的數(shù)與密碼不同時，則紅燈點(diǎn)亮并且蜂鳴器立刻發(fā)出聲音報警。3.2.4數(shù)碼顯示模塊電路的設(shè)計如圖3.4所示，該模塊主要由74LS47 譯碼器，74LS138 譯碼器和6 個8 段數(shù)碼顯示管組成，如圖所示，從編碼器輸送過來的數(shù)據(jù)經(jīng)過兩片74LS47

26、芯片和74LS138 蕊片譯碼后，傳送到8 段數(shù)碼顯示管，顯示管根據(jù)接收到數(shù)據(jù)電平的高低來顯示不同的數(shù)據(jù)。圖3.4數(shù)碼顯示模塊從圖中可以看到單片機(jī)P2 口低4 位連接一片74LS47 七段譯碼器，由于74LS47 是共陽極數(shù)碼管的七段譯碼器，因此要選用共陽極的數(shù)碼管。單片機(jī)P2.0-P21.3 的輸出信號經(jīng)過74LS47 譯碼后就可以驅(qū)動數(shù)碼管的段碼顯示相應(yīng)的數(shù)字，另外在74LS47 的輸出與數(shù)碼管之間還要接上7 個470 歐姆的限流電阻，以防止有過大的電流流過時燒壞數(shù)碼管。P2.4-P2.6 口接于3-8 譯碼器74LS138 的三個輸入端，而74LS138 的輸出端通過三極管分別接于八個數(shù)

27、碼管的公共極。通過由P1.4-P1.6 口的輸出量來控制74LS138 選擇點(diǎn)亮某一個數(shù)碼管。由于74LS138 是低電位有效，所以應(yīng)該采用PNP 型的三極管來驅(qū)動數(shù)碼管，在此三極管相當(dāng)于一個開關(guān)的作用依靠這兩塊芯片就可以控制數(shù)碼管實現(xiàn)動態(tài)掃描顯示。 例如：使六個數(shù)碼管顯示123456。在第一時刻輸出“0001”給74LS47，讓數(shù)碼管顯示“1”，同時輸出“000”給74LS138，選擇第一個數(shù)碼管工作，其余數(shù)碼管不工作，這樣第一時刻就只有第一個數(shù)碼管顯示“1”，其余數(shù)碼管均不顯示。同理第二時刻也只有第二個數(shù)碼管顯示“2”，依次類推第N 時刻就只有第N 個數(shù)碼管顯示“N”。人的肉眼只能分辨0.

28、1 秒的變化，所以如果以每一時刻0.01 秒的頻率循環(huán)變化，看起來就感覺每一個數(shù)碼管都被點(diǎn)亮了，顯示“123456”。系統(tǒng)的軟件設(shè)計4.1系統(tǒng)軟件的概述本系統(tǒng)的工作流程為：通過鍵盤掃描來實現(xiàn)三種不同的功能，剛開始是設(shè)置的初始密碼123456 通過數(shù)碼管來顯示，用10 個按鍵來輸入0 到9 這從右到左依次輸入，還用三個按鍵來顯示密碼，修改密碼，開鎖等。當(dāng)開鎖按鈕被按下時，如果數(shù)碼管與當(dāng)前顯示值一樣，則點(diǎn)亮LED1；當(dāng)數(shù)碼管值不同時，則點(diǎn)亮LED2，并且立刻發(fā)出報警聲音。主程序流程圖開始初始化自檢子程序鍵盤掃描子程序有按鍵按下顯示子程序循環(huán)相應(yīng)子程序圖4.1主程序流程圖 主程序說明：單片機(jī)復(fù)位后進(jìn)

29、入初始化把初始密碼“123456”依次存放到40H 到45H六個單元中，把30H 到35H 六個單設(shè)置為六位數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)的存放地址，設(shè)置完畢調(diào)用自檢子程序進(jìn)入自檢狀態(tài)，自檢完畢調(diào)用掃描子程序?qū)︽I盤進(jìn)行掃描，如果有按鍵被按下則跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的子程序，再調(diào)用顯示子程序把30H 到35H 六個單元的數(shù)據(jù)給六個數(shù)碼管顯示出來。顯示完畢就跳加掃描子程序繼續(xù)對鍵盤進(jìn)行掃描，如此循環(huán)。4.2子程序的設(shè)計4.2.1自檢子程序開始30H38H移位次數(shù)6R008HP1顯示移位R0=0?（38H）=0?關(guān)閉自檢返回NONOYESYES 圖4.2自檢子程序流程圖自檢子程序說明：進(jìn)入自檢子程序后先把循環(huán)次數(shù)30 賦給38

30、H 單元，把移位次數(shù)6 賦給R0，再把08H 賦給P2 口顯示，把08H 移位后再賦給P2 口，循環(huán)6 次完成一次顯示，循環(huán)顯示完30 次完成自檢。4.2.2鍵盤掃描子程序開始初始化輸入掃描碼第一列按鍵第二列按鍵第三列按鍵第四列按鍵下一行超過四行防抖取出鍵值跳轉(zhuǎn)相應(yīng)子程序YESYESYESYESYESNONONONONO圖4.3鍵盤掃描子程序流程圖4.2.3移位子程序開始（34H） (35H）（33H） (34H）（32H） (33H）（31H） (32H）（30H） (31H）相應(yīng)數(shù)據(jù)（30H）返回圖4.4 移位子程序流程圖移位程序說明：進(jìn)入移位子后就把30H 到35H 六個單元里的數(shù)據(jù)向右

31、移一位，移位完畢后把35H 單元里的數(shù)據(jù)推出去，把30H 單元空出。4.2.4開鎖子程序開鎖程序說明:判斷30H 到35H 單元里的數(shù)據(jù)與40H 到45H 單元里的數(shù)據(jù)是否一樣,如果一樣,開鎖成功綠燈亮；如果不一樣，開鎖不成功報警紅燈亮且蜂鳴器響。如圖4.5所示開始（30H） (35H) = (40H ) (45H) ?開鎖返回報警YESNO圖 4.5開鎖子程程序流程圖4.2.5修改密碼子程序開始成功開鎖修改密碼不修改返回YESNO圖 4.6修改密碼子程序流程圖修改密碼程序說明：判斷綠燈是否已點(diǎn)亮，點(diǎn)亮則說明已開鎖成功可修改密碼，否則不修改。系統(tǒng)仿真與調(diào)試5.1系統(tǒng)仿真過程開始時的數(shù)碼管顯示“

32、”，等待輸入密碼。如圖5.1所示：圖5.1 數(shù)碼管顯示密碼輸入時顯示F并依次左移，如密碼輸入錯誤可以使用“clr”鍵進(jìn)行清除，然后可以從新輸入。如圖5.2所示：圖5.2 數(shù)碼管顯示 F密碼輸入正確時，數(shù)碼管顯示簡單的便是“pass”，同時綠色指示燈亮起，開鎖電路運(yùn)行，鎖被打開。如圖5.3所示：圖5.3 數(shù)碼管顯pass密碼是輸入錯誤時，數(shù)碼管提示“error 1”，如果繼續(xù)輸入第二次、第三次錯誤的時，數(shù)碼管將提示“error 2”和“error 3”，同時報警器報警提示，紅色指示燈閃爍，鍵盤鎖死，防止繼續(xù)操作。如圖5.4所示：圖5.4數(shù)碼管顯示當(dāng)需要關(guān)閉密碼鎖的時候，直接按下鍵盤上的“l(fā)ock

33、”鍵即可鎖定。數(shù)碼管恢復(fù)初始“”，黃色指示燈亮起。如圖5.5所示：圖5.55.2仿真調(diào)試中遇到的困難與解決方法(1)問題描述：密碼在未輸入6位的情況下，摁下“enter”鍵， 數(shù)碼管顯示“false”，無法返回初始輸入界面“”。解決辦法：“enter”鍵跳轉(zhuǎn)時，跳轉(zhuǎn)到開始即可。(2)問題描述：密碼正確輸入，“enter”鍵確認(rèn)后，數(shù)碼管顯示“pass”，這時直接按“clr”鍵，屏幕上顯示“error 1”，并且報警，數(shù)碼管無法恢復(fù)正常狀態(tài)。原因與解決辦法：“clr”的后面跳轉(zhuǎn)不對，需要加一個標(biāo)志位使數(shù)碼管的顯示恢復(fù)“pass”。 (3)問題描述：在系統(tǒng)正常運(yùn)行后，如果密碼鎖被用戶打開，此時用戶

34、可以按下“l(fā)ock”鍵對其重新上鎖，但在運(yùn)行過程中，雖然系統(tǒng)可以重新上鎖，但會在重新上鎖前，出現(xiàn)報警，并且數(shù)碼管顯示“error 1”。原因與解決辦法：因為系統(tǒng)運(yùn)行的速度較快，按鍵還沒有復(fù)原，鍵盤的檢測便又一次檢測到了該按鍵，重復(fù)的操作了“l(fā)ock”鍵，系統(tǒng)提示錯誤。所以應(yīng)在檢測按鍵時，等待按鍵的復(fù)原，再進(jìn)行跳轉(zhuǎn)執(zhí)行該按鍵的程序指令。結(jié) 論在沒有做畢業(yè)設(shè)計前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對所學(xué)知識的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺

35、得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次課程設(shè)計，我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。在這次畢業(yè)設(shè)計中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識。在多人做項目的時候，隊員的交流是非常重要的，是很關(guān)鍵的部分。這次的畢業(yè)設(shè)計也讓我看到了團(tuán)隊的力量，我認(rèn)為我們的工作是一個團(tuán)隊的工作，團(tuán)隊需要個人，個人也離不開團(tuán)隊，必須發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。剛開始的時候，大家就分配好了各自的任務(wù)，大家有的繪制原理圖，進(jìn)行仿真實驗，有的積極查詢相關(guān)資料，并且經(jīng)常聚在一起討論各

36、個方案的可行性。在畢業(yè)設(shè)計中只有一個人知道原理是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須讓每個人都知道，否則一個人的錯誤，就有可能導(dǎo)致整個工作失敗。團(tuán)結(jié)協(xié)作是我們成功的一項非常重要的保證。不管學(xué)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了。程序的設(shè)計思想的精巧的重要性，是不管怎么說都不為過的，好的設(shè)計可以讓大家很快的明白你的思想，而且很方便的來實現(xiàn)它。良好的編程習(xí)慣，它可以使你的程序很方便的被別人閱讀，也很方便的

37、被更改，所以可以的話，盡可能多的寫出注釋，沒有人會閑你寫的太多。在設(shè)計過程中，通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益。對我而言，知識上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。讓我知道了學(xué)無止境的道理。我們每一個人永遠(yuǎn)不

38、能滿足于現(xiàn)有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面還有更高的山峰在等著你。挫折是一份財富，經(jīng)歷是一份擁有。致 本論文雖然凝聚著自己的汗水，但卻不是個人智慧的產(chǎn)品，沒有父母和朋友的幫助和支持，我在大學(xué)的學(xué)術(shù)成長肯定會大打折扣。當(dāng)我打完畢業(yè)論文的最后一個字符，涌上心頭的不是長途跋涉后抵達(dá)終點(diǎn)的欣喜，而是源自心底的誠摯意。我首先要感我的導(dǎo)師，對我的構(gòu)思以與論文的容不厭其煩的進(jìn)行多次指導(dǎo)和悉心指點(diǎn)，周老師多次詢問進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵。周老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，踏踏實實的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時三載，卻給以終生受益無窮之道。對周老師的感激之

39、情是無法用言語表達(dá)的，使我在完成論文的同時也深受啟發(fā)和教育。參考文獻(xiàn)1 HYPERLINK :/ t result2 郇玉龍. HYPERLINK :/ t NewBriefDetail 單片機(jī)實驗教學(xué)仿真系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)M.： HYPERLINK :/ t result2 師大學(xué)， 2008：51-53，59.2 HYPERLINK :/ t result2 蒙. HYPERLINK :/ t NewBriefDetail 基于STC89單片機(jī)的實驗教學(xué)系統(tǒng)M.： HYPERLINK :/ t result2 大學(xué)， 2008：36-39.3 HYPERLINK :/ t result2 徐

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44、x7f;unsigned char hang;unsigned char lie;unsigned char key_number;unsigned char password_number4=0 x05,0 x06,0 x07,0 x08;/unsigned char display_number;unsigned char add_bit=0;unsigned int led_count;unsigned char stop_flag;unsigned char scanf_flag=0;unsigned char ret_password_bit;unsigned char passwo

45、rd_ret_flag;void delay(unsigned int count) /延時子函數(shù)unsigned int k;while(count-)for(k=0;k 199)led_count = 0;led_lamp=1;TR0=0;void scankey() /鍵盤掃描子程序P2=0 xf0;if(P2&0 xf0)!=0 xf0)switch(P2)case 0 x70:hang=1;break;case 0 xd0:hang=3;break;case 0 xe0:hang=4;break;default:break;delay(5);P2 = 0 x0f;if(P2&0 x0

46、f)!=0 x0f)switch(P2)case 0 x0b:lie=2;break;case 0 x0d:lie=3;break;case 0 x0e:lie=4;break;default:break;key_number=(hang-1)*4+lie);void key_password_compare()/密碼是否正確子程序if(password_number0=shumaguang_number0)if(password_number1=shumaguang_number1)if(password_number2=shumaguang_number2)if(password_numb

47、er3=shumaguang_number3)TR0=1;scanf_flag=0;stop_flag=0;for(kou_for=0;kou_for4;kou_for+)shumaguang_numberkou_for=0;void display(unsigned char display_strat_init) /初始化顯示子函數(shù)unsigned char shaomiao_for;unsigned char bit_for;P0 = display_countdisplay_strat_init;for(bit_for=0;bit_for5)add_bit=0;stop_flag+;if(stop_flag2)while(1);delay(50);case 1:scanf_flag=1;break;case 2:shumaguang_number0=key_number;break;case 3:shumaguang_number1=key_number;break;case 4:shumaguang_number2=key_number;break;case 5:shumaguang_number3=key_n