单片机电子密码锁(2021整理).pdf

本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用单片机电子密码锁单片机电子密码锁组员：刘晓乐、惠杰、陆进、马勇超、肖燕伟组员：刘晓乐、惠杰、陆进、马勇超、肖燕伟班级：机自班级：机自 10-210-2 班班精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用摘要摘要摘要：摘要：在日常的生活和工作中,住宅与部门的平安防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的方法来解决。假设使用传统的机械式钥匙开锁，人们常需携带多把钥匙,使用极不方便,且钥匙丧失后平安性即大打折扣。随着科学技术的不断开展，人们对日常生活中的平安保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求，增加其平安性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。密码锁具有平安性高、本钱低、功耗低、易操作等优点。在平安技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替传统的机械式密码锁，克服了机械式密码锁密码量少、平安性能差的缺点，使密码锁无论在技术上还是在性能上都大大提高一步。随着大规模集成电路技术的开展，特别是单片机的问世，出现了带微处理器的智能密码锁，它除具有电子密码锁的功能外，还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码锁具有很高的平安性、可靠性，应用日益广泛。随着人们对平安的重视和科技的开展，许多电子智能锁指纹识别、IC 卡识别已在国内外相继面世。但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡，只能适用于保密要求的箱、柜、门等。而且指纹识识别器假设在公共场所使用存在容易机械损坏，IC 卡还存在容易丧失、损坏等特点。加上其本钱较高，一定程度上限制了这类产品的普及和推广。鉴于目前的技术水平与市场的接收程度，电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。关键词：关键词：44 矩阵键盘；AT89C51；密码锁精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用目录目录第 1 章 绪 论 错误错误!未定义书签。未定义书签。1.1 引 言11.2 电子密码锁的开展 11.3 电子锁设计的意义及本设计的特点 2第 2 章 系统设计52.1 系统总体方案选择 52.2 主控芯片 AT89C51 单片机的简介 72.3 晶体振荡器11第 3 章硬件电路设计123.1 键盘电路设计123.2 LED 显示电路143.3 开锁电路17报警电路183.5 后备电源模块19第四章 软件设计 20软件设计思路214.2 各子程序设计22第 5 章 系统调试 24第 6 章 心得体会 26第 7 章 参考文献 27附录28源程序清单28精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用第第 1 1 章章 绪论绪论1.11.1 引言引言随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，平安系数高，受到了广阔用户的喜爱。锁是置于可启闭的器物上,用以关住某个确定的空间范围或某种器具的,必须以钥匙或暗码翻开的扣件。锁具开展到现在已有假设干年的历史了，人们对它的结构、机理也研究得很透彻，因此，不用钥匙就能翻开的方法和工具也层出不穷。现代人类文明社会里，由于社会中各种矛盾冲突十分剧烈，人们的思想道德观念，价值观念，文化修养水平等差异，群众中良莠不齐，善良的人们能够自觉标准自已的行为，“非礼不为，虽无钥匙亦不会乱闯。然而，那些毫无道德观念的盗贼却想方设法利用高科技手段撬门开锁，使广阔居民防不胜防。为什么会出现这种情况呢？因为传统锁具都存在致命的弱点：第一、锁芯采用常见的铜、铝、锌等材料，抵抗不了强力破坏；第二、锁具制作工艺，技术落后，无法阻止技术手段的开启。目前，市场上很多国内外的锁具，实际上都不具备真正的防盗功能。在惯偷面前，两根钢丝或几件简单的工具就可以把这些锁翻开，有的惯偷甚至公开扬言：“没有我打不开的锁。其实，不是他们多高明，而是一般锁具技术原理太过简单。面对这一残酷的现状，新时代提出了锁具必须革命的迫切的要求。1.21.2 电子密码锁的开展电子密码锁的开展电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。它的种类很多，有简易的电路产品，也有基于芯片的性价比拟高的产品。现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心，通过编程来实现的。其性能和平安性已大大超过了机械锁。其特点如下：1)保密性好，编码量多，远远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零。2)密码可变，用户可以随时更改密码，防止密码被盗，同时也可以防止因人员的更替而使锁的密级下降。3)误码输入保护，当输入密码屡次错误时，报警系统自动启动。4)无活动零件，不会磨损，寿命长。5)使用灵活性好，不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁。6)电子密码锁操作简单易行，一学即会4。随着社会科技的进步，锁已开展到了密码锁、磁性锁、电子锁、激光锁、声控锁等等。在传统钥匙的根底上，加了一组或多组密码，不同声音，不同磁场，不同声波，不同光束光波，不同图像。如指纹、眼底视网膜等 来控制锁的开启。从而大大提高了锁的平安性，使不法之徒无从下手，人们也就能对自身财产平安有了更多的保障。当今平安信息系统应用越来越广泛，特别在保护机密、维护隐私和财产保护方面起到重大作用，而基于电子密码锁的平安系统是其中的组成局部，因此研究它具有重大的现实意义。1.31.3 电子锁设计的意义及本设计的特点电子锁设计的意义及本设计的特点单片机，亦称单片微电脑或单片微型计算机。它是把中央处理器CPU、随机存取存储器 RAM、只读存储器 ROM、输入/输出端口I/0精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。计算机的产生加快了人类改造世界的步伐，但是它毕竟体积大。微计算机 单片机在这种情况下诞生了，它为我们改变了什么？纵观我们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置，到飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输，到工业自动化过程的实时控制和数据处理，以及我们生活中广泛使用的各种智能 IC 卡、电子宠物等，这些都离不开单片机。以前没有单片机时，这些东西也能做，但是只能使用复杂的模拟电路，然而这样做出来的产品不仅体积大，而且本钱高，并且由于长期使用，元器件不断老化，控制的精度自然也会达不到标准。在单片机产生后，我们就将控制这些东西变为智能化了，我们只需要在单片机外围接一点简单的接口电路，核心局部只是由人为的写入程序来完成。这样产品的体积变小了，本钱也降低了，长期使用也不会担忧精度达不到了，且容易升级改善。电子锁可以在日常生活和现代办公中，住宅与办公室的平安防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存等多种场合使用。大大提高了主人物资的平安性，平安可以代替老式机械锁。目前使用的密码锁种类繁多，各具特色。本文从经济实用的角度出发，采用 AT89C2051 单机，研制了一款具有防盗自动报警功能的电子密码锁。该密码锁设计方法合理，简单易行，本钱低，符合住宅、办公室用锁要求，具有一定的推广价值。本设计特点如下：1系统设置 6 位密码，密码通过键盘输入，假设密码正确，那么将锁翻开。2密码由用户自己设定，在开锁状态下，用户可自行修改密码。3具有自动报警功能。自动报警分现场报警和远程报警两种。现场报精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用警由扬声器发出报警声。4两种情况下可报警：一是密码输入错误 3 次，那么报警；二是非正常开门，如破门而入的情况，可通过系统的红外监视装置监测，同时报警，保证了系统的平安性。系统工作时，用户通过按键输入 6 位密码，单片机将输入密码与设定密码进行比拟，假设密码正确，那么发出开锁信号，将门翻开，系统不报警；假设密码不正确，那么有相应的指示灯闪动，并要求重新输入密码，重新输入密码的次数不能超过 3 次，假设 3 次输入的密码都不正确，那么发出报警信号。精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用第第 2 2 章章 系统设计系统设计系统总体方案选择系统总体方案选择方案一：采用数字电路控制。其原理方框图如图 11 所示。图 21 数字密码锁电路方案采用数字密码锁电路的好处就是设计简单。用以 74LS112 双 JK 触发器构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制，共设了 9 个用户输入键，精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用其中只有 4 个是有效的密码按键，其它的都是干扰按键，假设按下干扰键，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入；如果用户输入密码的时间超过 40 秒一般情况下，用户不会超过40 秒，假设用户觉得不便，还可以修改电路将报警 80 秒，假设电路连续报警三次，电路将锁定键盘 5 分钟，防止他人的非法操作。电路由两大局部组成：密码锁电路和备用电源(UPS)，其中设置 UPS电源是为了防止因为停电造成的密码锁电路失效，使用户免遭麻烦。密码锁电路包含：键盘输入、密码修改、密码检测、开锁电路、执行电路、报警电路、键盘输入次数锁定电路。方案二：采用一种是用以 AT89S51 为核心的单片机控制方案。利用单片机灵活的编程设计和丰富的 IO 端口，及其控制的准确性，不但能实现根本的密码锁功能，还能添加调电存储、声光提示甚至添加遥控控制功能。其原理如图 12 所示。矩阵矩阵键盘键盘控制控制89S5189S51单片机单片机输入错误锁定键盘输入错误锁定键盘延时报警控制电路延时报警控制电路开锁控制电路开锁控制电路串口显示电路串口显示电路指示电路指示电路图 22 单片机控制方案通过比拟以上两种方案，单片机方案有较大的活动空间，不但能实现精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用所要求的功能而且能在很大的程度上扩展功能，而且还可以方便的对系统进行升级，所以我们采用后一种方案。本方案采用一种是用以 89S51 为核心的单片机控制方案。利用单片机灵活的编程设计和丰富的 I/O 端口，及其控制的准确性，实现根本的密码锁功能。初步设计思路如下：输入密码用矩形键盘，包括数字键和功能键。LED 数码管显示输入密码，用 74JS247 驱动数码管发光显示数码，用74LS138 控制各位显示器分时进行显示。用发光二极管代替开锁的电路，发光表示开锁。输入密码错误次数超过 3 次，系统报警。翻开电源后，显示器显示“-，设原始密码为“202106，只要输入此密码便了开门。这样可预防停电后再来电时无密码可用。按“C键，去除显示器为“-。欲重新设定密码，先输入密码在案“*。输入密码，再按“D键。假设密码与设定密码相同，那么开门。否那么显示器清为“-。软件的设计主要包括键盘键值的读取，LED 显示程序，密码比拟程序和报警程序。主控芯片主控芯片 AT89C51AT89C51 单片机的简介单片机的简介AT89C51 是 一 种 带 4K 字 节 闪 烁 可 编 程 可 擦 除 只 读 存 储 器FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory 的低电压，高性能CMOS8 位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 100 次。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能 8位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器。主要特性：与 MCS-51 兼容4K 字节可编程闪烁存储器寿命：1000 写/擦循环数据保存时间：10 年全静态工作：0Hz-24MHz三级程序存储器锁定1288 位内部 RAM32 可编程 I/O 线两个 16 位定时器/计数器5 个中断源可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路管脚说明：VCC：供电电压。GND：接地。P0 口：P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门电流。当 P1 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。P0 能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用P1 口：P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流。P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入，P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。P2 口：P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 口缓冲器可接收，输出4 个 TTL 门电流，当P2 口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或 16位地址外部数据存储器进行存取时，P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能存放器的内容。P3 口：P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出4 个 TTL 门电流。当 P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流ILL这是由于上拉的缘故。P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示：P3.0 RXD串行输入口 P3.1 TXD串行输出口 P3.2/INT0外部中断 0 P3.3/INT1外部中断 1 P3.4 T0记时器 0 外部输入 P3.5 T1记时器 1 外部输入 P3.6/WR外部数据存储器写选通 P3.7/RD外部数据存储器读选通精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用 P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个 ALE 脉冲。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态 ALE 禁止，置位无效。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN 有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN 信号将不出现。/EA/VPP：当/EA 保持低电平时，那么在此期间外部程序存储器0000H-FFFFH，不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1 时，/EA将内部锁定为 RESET；当/EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用图 2-3 AT89C51 芯片图晶体振荡器晶体振荡器晶体振荡器，简称晶振，其作用在于产生原始的时钟频率，这个频率经过频率发生器的放大或缩小后就成了电脑中各种不同的总线频率。以声卡为例，要实现对模拟信号 44.1kHz 或 48kHz 的采样，频率发生器就必须提供一个 44.1kHz 或 48kHz 的时钟频率。如果需要对这两种音频同时支持的话，声卡就需要有两颗晶振。但是现在的娱乐级声卡为了降低本钱，通常都采用 SCR 将输出的采样频率固定在 48kHz，但是SRC 会对音质带来损害，而且现在的娱乐级声卡都没有很好地解决这个问题。现在应用最广泛的是石英晶体振荡器。石英晶体振荡器是一种高精度和高稳定度的振荡器，石英晶体振荡器也称石英晶体谐振器，它用来稳定频率和选择频率，是一种可以取代 LC谐振回路的晶体谐振元件。石英晶体振荡器广泛地应用在电视机、影碟机、录像机、无线通讯设备、电子钟表、单片机、数字仪器仪表等电子设备中。为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。在单片机中为其提供时钟频率。石英晶体振荡器是利用石英晶体二氧化硅的结晶体的压电效应制成的一种谐振器件，它的根本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等，在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。只要在晶体振子板极上施加交变电压，就会使晶片产生机械变形振动，此现象即精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用所谓逆压电效应。当外加电压频率等于晶体谐振器的固有频率时，就会发生压电谐振，从而导致机械变形的振幅突然增大。第第 3 3 章章硬件电路设计硬件电路设计3.13.1 键盘电路设计键盘电路设计使用矩阵键盘，所以本设计就采用行列式键盘，同时也能减少。图 3.1 矩阵键盘精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用每一条水平行线与垂直线列线的交叉处不相通，而是通过一个按键来连通，利用这种行列式矩阵结构只需要 N 条行线和 M 条列线，即可组成具有 NM 个按键的键盘。在这种行列式矩阵键盘非键盘编码的单片机系统中，键盘处理程序首先执行等待按键并确认有无按键按下的程序段。当确认有按键按下后，下一步就要识别哪一个按键按下。对键的识别通常有两种方法：一种是常用的逐行扫描查询法；另一种是速度较快的线反转法。对照图所示的 44 键盘，说明线反转个工作原理。首先区分键盘中有无键按下，有单片机 I/O 口向键盘送全扫描字，然后读入行线状态来判断。方法是：向行线输出全扫描字00H，把全部列线置为低电平，然后将列线的电平状态读入累加器 A 中。如果有按键按下，总会有一根行线电平被拉至低电平从而使行线不全为 1。判断键盘中哪一个键被按下使通过将列线逐列置低电平后，检查行输入状态来实现的。方法是：依次给列线送低电平，然后查所有行线状态，如果全为 1，那么所按下的键不在此列；如果不全为 1，那么所按下的键必在此列，而且是在与零电平行线相交的交点上的那个键。行扫描法识别键号的工作原理如下：将第 0 行变为低电平，其余行为高电平时，输出编码为 1110。然后读取列的电平，判别第 0 行是否有键按下。在第 0 行上假设有某一键按下，那么相应的列被拉到低电平，那么表示第 0 行和此列相交的位置有按键按下。假设没有任一列线为低电平，那么说明 0 行上无键按下。将第 1 行变为低电平，其余行为高电平时，输出编码为 1101。然后通过输入口读取各列的电平。检测其中是否有变为低电平的列线。假设精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用有键按下，那么进而判别哪一列有键按下，确定按键位置。将第 2 行变为低电平，其余行为高电平时，输出编码为 1011。判别是否有哪一列键按下的方法同上。将第 3 行变为低电平，其余行为高电平时，输出编码为 0111。判别是否有哪一列键按下的方法同上。在扫描过程中，当发现某行有键按下，也就是输入的列线中有一位为0 时，便可判别闭合按键所在列的位置，根据行线位置和列线位置就能判别按键在矩阵中的位置，知道是哪一个键按下。在此指出，按键的位置码并不等于按键的实际定义键值，因此还需进行转换。这可以借助查表或其他方法完成。这一过程称为键值译码，得到的是按键的顺序编号，然后再根据按键的编号来执行相应的功能子程序，完成按键键帽上的实际按键功能。具体的功能设计如表：表 3.1 按键功能按 键09 键*键D 键C 键B 键A 键#键键 名数 字 键重 设 密 码 键确 定 键清 除 键开启键关闭键调整键功 能 说 明输 入 密 码设 定 新 密 码比 较 密 码使 显 示 器 清 零开启键盘关闭键盘调整时间 LED LED 显示电路显示电路LED 显示器结构原理如下：单片机中通常采用 7 段 LED 构成字形“8，另外，还有一个小数点发光二极管，以显示数字、符号及小数点。这种显示器有共阴极和共阳极精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用两种。发光二极管的阳极连在一起的称为共阳极显示器，阴极连在一起的称为共阴极显示器。一位显示器由 8 个发光二极管组成，其中，7 个发光二极管构成字形“8的各个笔划 ag，另一个小数点为 dp 发光二极管。当在某段发光二极管上施加一定的正向电压时，该段笔划及亮；不加电压那么暗。为了保护各段 LED 不被损坏，需外加限流电阻。显 示字符共 阴极 段选码共 阳极 段选码显 示字符共 阴极 段选码共 阳极 段选码本系统设计的显示电路是为了给使用者以提示而设置的。本系统的显示采用串行显示的方式，只使用单片机的一个串行口，利用 74LS247 驱动精品文档，word 文档0123456783F065B4F666D7D077F(BF)(36)(DB)(CF)(F6)(FD)(FD)(87)(FF)C0F9A4B0999282F880(40)(79)(24)(30)(19)(12)(02)(78)(00)9ABCDEF-熄灭6F777C395E79714000(EF)(f7)(FC)(B9)(DE)(F9)(F1)(C0)(80)908883C6A1868E8FFF(10)(08)(03)(46)(21)(06)(0E)(3F)(7F)本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用数码管发光显示数码和 74LS138 控制位选信号，就可以完成单片机的显示功能，显示电路的电路原理图如图 3.2 所示。P0.3 接 74LS247 的 A，B，C，D 四端口P0.6 接 74LS138 的 A，B，C 三个输入口，74LS138 的输出口接 LED 的位显示。通过软件实现数字和位控制。图 3.2 LED 显示电路用 74LS247 可以控制输出什么字型。74LS247 的逻辑功能表如：表 3.2 74LS247 的逻辑功能表精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用用 74LS138 控制位循环显示，其逻辑功能表如：表 3.3 74LS138 逻辑功能表C00001111B00110011A01010101Y101111111Y210111111Y011011111Y311101111Y411110111Y511111011Y611111101Y711111103.33.3 开锁电路开锁电路开锁控制电路的功能是当输入正确的密码后将锁翻开。系统使用单片机其中一引脚线发出信号，经三极管放大后，由继电器驱动电磁阀动作将锁翻开。用户通过键盘任意设置密码，并储存在 EEPROM 中作为锁码指令。只有用户操作键盘时，单片机的电源端才能得到 3V 电源，否那么单片精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用机处于节电工作方式。开锁步骤如下：首先按下键盘上的开锁按键，然后利用键盘上的数字键 09 输入密码，最后按下确认键。当用户输入一密码后，单片机自动识码，如果识码不符，那么报警。只有当识码正确，单片机才能控制电子锁内的微型继电器吸台。当继电器吸台以后带动锁杆伸缩，这时，锁勾在弹簧的作用下弹起，完本钱次开锁。开锁以后，单片机自动去除掉由用户输人的这个密码。电路图如 3.3 所示。图 开锁电路报警电路报警电路报警局部由陶瓷压电发声装置及外围电路组成，加电后不发声，当有键按下时，“叮声，每按一下，发声一次，密码正确时，不发声直接开锁，当密码输入错误时，单片机的 P2.1 引脚为低电平，三极管T3 导通轰鸣器发出噪鸣声报警。蜂鸣器电路如图 3.4 所示。精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用后备电源模块后备电源模块为了防止停电情况的发生，本电路后备了 UPS 电源，它包括市电供电电路，停电检测电路，电子开关切换电路，蓄电池充电电路和蓄电池组成。电源电路图如图 5 所示。图供电电路220V 市电通过变压器降压成 12V 的交流电,再经过整流桥整流,7805稳压到 5V 送往电子切换电路，由于本电路功耗较少，所以选用 10W 的小型变压器。由 R8，R9，R6，R7 及 IC14 构成电压比拟器，正常情况下，V+V-IC14输出高电平，由 T3，T4 构成的达林顿管使继电器 J 开启，将其常开触电将蓄电池和电路相连，实现市电和蓄电池供电的切换，保证电子密码锁的正常工作视电池容量而定持续时间。其电路图如下列图 6 所示：5V 直流电源 A1蓄电池 A2R620K174123T39018蓄电池供电R105.1KVCC继电器常开常闭R850K蓄电池 A25V 直流电源 A1R940KR730KIC14IC14T49014图 停电检测及电子开关切换电路T1，T2 构成的蓄电池自动充电电路，它在电池充满后自动停止充电，其中 D1 亮为正在充电，D2 为工作指示。由 R4，R5，T1 构成电压检测电路，蓄电池电压低，那么 T1，T2 导通，实现对其充电；充满后，T1，T2截止，停止充电，同时D1 熄灭，电路中C4 的作用是滤除干扰信号。其电路图如图 7 所示：6V 充电电源6V 蓄电池电源 A2R43K3CG21R23KR13K蓄电池D1R5470C40.1UD2T19014图 蓄电池自动充电电路精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用第四章第四章 软件设计软件设计电子密码锁工作的主要过程是 LED 数码管提示开始输入密码，通过键盘输入密码，同时 LED 显示密码输入情况，按下确认键后判断密码的正确性，作出开锁或报警处理。当输入密码连续输入错误 3 次时，系统报警。密码的设定为202106，共 6 位密码。开门开始图 主程序流程图Y超时？N启动定时N有键按下？初始化调用显示开始Y识别按键按键数=6？Y自动去除Y比拟密码3 次？N报警N精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用4.24.2 各子程序设计各子程序设计1 键盘扫描流程图图 4.2.1 键盘处理流程2 LED 显示流程图精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用3 密码比拟和报警程序图 4.2.3 密码比拟和报警流程精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用第第 5 5 章章 系统调试系统调试本次调试采用软件仿真。首先设计电子密码锁的源程序，源程序经过汇编后，生成的目标文件经过仿真调试。在没有按下键时如下列图依次按下 2，0，1，3，0，6 后，LED 显示如下列图精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用仿真时设置显示灯亮表示开门精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用第第 6 6 章章 心得体会心得体会开展的日新日异，单片机已经成为当今计算机应用中空前活泼的领域，在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握单片机的开发技术是十分重要的。回忆起此次单片机课程设计，至今我仍感慨颇多，确实，从选题到定稿，从理论到实践，在整整两星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以稳固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会效劳，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的缺乏之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，对单片机汇编语言掌握得不好，通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多编程问题，在同学的帮助下，终于游逆而解。非常感谢！第第 7 7 章章 参考文献参考文献1?单片机原理及及应用?王迎旭编机械工业出版社 2001精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用2?单片机应用程序设计技术?周航慈 著北京航空航天大学出版社3?单片机原理及接口技术?李朝青 编北京航空航天大学出版社 4张洪润 单片机应用技术教程北京：清华大学出版社，1997 5?电工学?秦增煌 姜三用 编高等教育出版社附附录录源程序清单源程序清单#include精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用#include#include#include#define TRUE 1#define FALSE 0sbit SCL=P12;/串行通信sbit SDA=P10;/串行通信sbit MODE=P11;sbit S=P25;sbit k0=P20;sbit k1=P21;sbit k2=P22;sbit k3=P23;void Write_A_Page(char*buffer,char addr,char N);void Read_N_Byte(char*buffer,char n,char addr);void DelayMs(unsigned int number);/延时子程序void Delayus(unsigned int number);void KeyScan();void display1();void init();unsigned char d=0 xc0,0 xf9,0 xa4,0 xb0,0 x99,0 x92,0 x82,0 xf8,0 x80,0 x90,0 xbf,0 xff;unsigned char f=10,10,10,10,10,10;unsigned char h=8,7,5,2,1,0;unsigned char k=2,0,1,3,0,6;unsigned char key=0;int time=10;/放 500ms 的变量int timen=1200;int i=1;int p=1;/系统开关int v=1;/是否闪动输入位标志位int j=1;void Delayus(unsigned int number)精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用for(;number!=0;number-);void DelayMs(unsigned int number)/延时子程序unsigned char temp;for(;number!=0;number-)for(temp=112;temp!=0;temp-);void Timer0()interrupt 1/中断效劳子程序time-;TH0=0 x3C;TL0=0 x0B0;/50ms定时if(v=1)if(time=0)/时间到了 500ms 闪动要输的位time=10;if(fi=11)fi=10;elseif(fi=10)fi=11;/i为闪动位的变量if(v=0)if(time=0)/时间到了 500msj-;time=10;if(f0=10)&(f1=10)&(f2=10)&(f3=10)&(f4=10)&(f5=10)精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用f0=11;f1=11;f2=11;f3=11;f4=11;f5=11;elsef0=10;f1=10;f2=10;f3=10;f4=10;f5=10;void Timer_1()interrupt 3/定时中断timen-;TH1=0 x3C;TL1=0 x0B0;p=1;if(timen=0)/时间到了 60000mstimen=1200;TR1=0;S=0;p=0;void main()init();精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用while(1)display1();if(key=8)/开锁Read_N_Byte(k,6,0 x00);/读取密码key=0;if(f0=1)&(f1=1)&(f2=1)&(f3=1)&(f4=1)&(f5=1)while(p)S=1;TR1=1;display1();if(key=7)/设定密码j=6;v=0;Write_A_Page(h,0 x00,5);key=0;f0=10;f1=10;f2=10;f3=10;f4=10;f5=10;while(j!=0)TR0=1;display1();TR0=0;p=1;精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用elsevoid init()if(k0=f0)&(k1=f1)&(k2=f2)&(k3=f3)while(p)S=1;TR1=1;display1();if(key=7)/设定密码j=6;v=0;Write_A_Page(h,0 x00,5);key=0;f0=2;f1=0;f2=1;f3=3;f4=0;f5=6;while(j!=0)TR0=1;display1();TR0=0;p=1;精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用P2=0;/关显示TMOD=0X11;TH0=0 x3C;TL0=0 xB0;TH1=0 x3C;TL1=0 xB0;/定时 50msET0=1;ET1=1;EA=1;TR0=1;MODE=0;void display1()/显示KeyScan();if(key!=8)&(key!=7)if(key!=0)if(i=5)f5=key;DelayMs(1000);f0=f1;f1=f2;f2=f3;f3=f4;f4=f5;精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用key=0;h0=f0;h1=f1;h2=f2;h3=f3;h4=f4;h5=f5;P0=df0;/轮流显示k0=1;DelayMs(20);k0=0;P0=df1;k1=1;DelayMs(20);k1=0;P0=df2;k2=1;DelayMs(20);k2=0;P0=df3;k3=1;DelayMs(20);k3=0;k3=0;P0=df4;k4=1;DelayMs(20);k4=0;精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用k4=0;P0=df5;k5=1;DelayMs(20);k5=0;void KeyScan()/按键扫描子程赋 key 值int temp;P3=0 xF7;temp=P3;temp&=0 xF0;if(temp!=0 xF0)temp=P3;temp&=0 xFC;if(temp!=0 xFC)switch(temp)case 0 x7D:key=6;break;case 0 x7E:key=5;break;case 0 x70:key=4;break;case 0 xB0:key=3;break;case 0 xD0:key=2;break;case 0 xE0:key=1;break;P3=0 xF8;temp=P3;temp&=0 xF0;if(temp!=0 xF0)精品文档，word 文档本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用temp=P3;temp&=0 xF0;if(temp!=0