2022年单片机密码锁设计带原理图电路图- .pdf

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1、单片机密码锁设计 （汇编语言）带原理图电路图什么是密码锁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，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。硬件设计基于 AT89C51为核心的单片机控制的电子密码锁设计。本设计能完成开锁，修改密码，密码错误报警，LCD显示密码等基本的密码锁功能。设计的电路框如图1。图一电路的功能单元设计1. 单片机 AT89C51组成基本框图开锁控制电路AT89C51 单片机矩阵键盘控制指示电路LCD显示电路报警控制电路名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - -

2、- - - - - 第 1 页，共 14 页 - - - - - - - - - 单片机引脚介绍P0：P0口是一个漏极开路的8 位双向 I/O 口。在访问片外存储器时P0分时提供低8 位地址线和 8 位双向数据线。当不接片外存储器或不扩展I/O 口时， P0可作为一个通用输入/输出口。 P0口作输入口使用时，应先向口锁存器写“1”， P0口作输出口时，需接上拉电阻。P1：P1口是一个内部提供上拉电阻的8 位双向 I/O 口，因此它作为输出口使用时，无需再外接上拉电阻，当作为输入口使用时，同样也需先向其锁存器写“1” 。P2：P2口也是一个内部提供上拉电阻的8 位双向 I/O 口，在访问片外存储

3、器时，输出高 8 位地址。P3：P3口除了一般的准双向通用I/O 口外，还有第二功能。VCC ：+5V电源VSS ：接地 ALE ：地址锁存器控制信号。在系统扩展时，ALE用于控制把P0口输出的低8 位地址锁存起来，以实现低位地址和数据的隔离。此外，由于ALE是以晶振 1/6 的固定频率输出的正脉冲，因此，可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。 /PSEN：外部程序存储器读选通信号。在读外部ROM时， /PSEN 有效（低电平） ，以实现外部 ROM 单元的读操作。 /EA：访问程序存储控制信号。当/EA 信号为低电平时，对ROM 的读操作限定在外部程序存储器；当 /EA 信号为高电平时，对ROM

4、 的读操作是从内部程序存储器开始，并可延至外部程序存储器。 RST：复位信号。 当输入的复位信号延续两个机器周期以上的高电平时即为有效，用完成单片机的复位初始化操作。XTAL1和 XTAL2 ：外接晶体引线端。当使用芯片内部时钟时，此二引线端用于外接石英晶体和微调电容；当使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号。P0 AT89C51 CPU 程序存储器ROM 并行接口串行接口数据存储器RAM 中断系统定时器 /计数器时钟电路P3 P1 P2 TxD INT0 RxD INT1 T0 T1 外中断内中断名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -

5、 - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 14 页 - - - - - - - - - 2. 单片机外围电路设计（1）单片机复位电路：采用按键手动复位方式中的电平复位方式，复位电平是通过使RST端经电阻与VCC电源接通而实现的。（2）单片机时钟电路：AT89C51内部有时钟电路，需外接石英晶体和微调电容，本设计的晶振频率为11.0592MHz。3. 矩阵键盘的设计本设计中用到4*4 的键盘。键盘扫描方式，键盘的列线与P1口的低 4 位相接 , 行线与 P1口的高 3 位相接。首先使 P1.0 为低电平“ 0”，其余三根列线为高电平“1”，读行线状态。如果行线都

6、为高电平状态，则P1.0 这列上没键按下，如果读出的行线不全为高电平状态，则为低电平的行线与 P1.0 相交的键处于闭合状态。如果P1.0 上没有键闭合，接着使P1.1 为低电平，其余列线为高电平，用同样的方法检查P1.1 这列上有没有按键闭合。一直到使P1.3 为低电平扫描完成。这一过程称为一次扫描过程。由于按键是利用机械触电的合、断原理，存在弹性的影响，机械触点在闭合及断开瞬间均有抖动过程，从而使电压信号波动，为了保证CPU对键的稳定闭合仅作一次键输入处理，必须采用消除抖动影响。本设计采用软件办法，在检测到有键按下时，执行一个延时程序后，确认该键是否保持闭合状态电平。若仍保持闭合状态电平，

7、则确认该键处于闭合状态，从而消除抖动影响。若有按键被按下时，就将该按键译码出来，本设计采用双重循环做计数编号，当某一按键按下时， 其按键编号便是计数编号，有关按键编号， 扫描信号及读取按键数据返回码整理如表 1。编号按键数据输入码P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 扫描输出信号P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 所 侦 测 的按键0 1 1 1 0 1 1 1 0 K0 键1 1 1 0 1 1 1 1 0 K1 键2 1 0 1 1 1 1 1 0 K2 键3 0 1 1 1 1 1 1 0 K3 键4 1 1 1 0 1 1 0 1 K4 键5 1 1 0 1 1 1 0 1 K5

8、 键6 1 0 1 1 1 1 0 1 K6 键7 0 1 1 1 1 1 0 1 K7 键8 1 1 1 0 1 0 1 1 K8 键9 1 1 0 1 1 0 1 1 K9 键10 1 0 1 1 1 0 1 1 K10 键11 0 1 1 1 1 0 1 1 K11 键表 1 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 14 页 - - - - - - - - - 4. 电路总体设计下面是本次实验的程序;* ; 以下 8 个字节存放 8 位数码管的段码LED_B

9、IT_1 EQU 30H LED_BIT_2 EQU 31H LED_BIT_3 EQU 32H LED_BIT_4 EQU 33H LED_BIT_5 EQU 34H LED_BIT_6 EQU 35H LED_BIT_7 EQU 36H LED_BIT_8 EQU 37H ; 以下 6 个字节存放初始密码WORD_1 EQU 38H 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 14 页 - - - - - - - - - WORD_2 EQU 39H WORD_3

10、 EQU 3AH WORD_4 EQU 3BH WORD_5 EQU 3CH WORD_6 EQU 3DH ; 以下 6 个字节存放用户输入的6 位密码KEY_1 EQU 3EH KEY_2 EQU 3FH KEY_3 EQU 40H KEY_4 EQU 41H KEY_5 EQU 42H KEY_6 EQU 43H ;* CNT_A EQU 44H CNT_B EQU 45H KEY_CNT EQU 46H ; 已输出的密码位数LINE EQU 47H ; 按键行号ROW EQU 48H ; 按键列号VAL EQU 49H ; 键值;* ; 以下为初始化程序 , 包括数据存储空间初始化, 设

11、置初始密码ORG 00H SJMP START ORG 0BH LJMP INT_T0 START: MOV CNT_A,#00H ; 程序初始化MOV CNT_B,#00H MOV KEY_CNT,#00H MOV LINE,#00H MOV ROW,#00H 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 14 页 - - - - - - - - - MOV VAL,#00H SETB P1.0 MOV LED_BIT_1,#00H ; 段码存储区清 0 MOV LE

12、D_BIT_2,#00H MOV LED_BIT_3,#00H MOV LED_BIT_4,#00H MOV LED_BIT_5,#00H MOV LED_BIT_6,#00H MOV LED_BIT_7,#79H MOV LED_BIT_8,#73H MOV KEY_1,#00H ; 输入密码存储区清0 MOV KEY_2,#00H MOV KEY_3,#00H MOV KEY_4,#00H MOV KEY_5,#00H MOV KEY_6,#00H MOV WORD_1,#6 ; 设置初始密码为 123456 MOV WORD_2,#5 MOV WORD_3,#4 MOV WORD_4,#

13、3 MOV WORD_5,#2 MOV WORD_6,#1 MOV TMOD,#01H MOV TH0,#(65536-700)/256 MOV TL0,#(65536-700)/256 MOV IE,#82H 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 14 页 - - - - - - - - - A0: LCALL DISP ;* ; 以下为键盘扫描程序 , 计算键值并存入 VAL LSCAN: MOV P3,#0F0H ; 扫描行码L1: JNB P3.0,L2

14、 LCALL DLY_S JNB P3.0,L2 MOV LINE,#00H LJMP RSCAN L2: JNB P3.1,L3 LCALL DLY_S JNB P3.1,L3 MOV LINE,#01H LJMP RSCAN L3: JNB P3.2,L4 LCALL DLY_S JNB P3.2,L4 MOV LINE,#02H LJMP RSCAN L4: JNB P3.3,A0 LCALL DLY_S JNB P3.3,A0 MOV LINE,#03H RSCAN: MOV P3,#0FH ; 扫描列码C1: JNB P3.4,C2 MOV ROW,#00H LJMP CALCU C

15、2: JNB P3.5,C3 MOV ROW,#01H 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 14 页 - - - - - - - - - LJMP CALCU C3: JNB P3.6,C1 MOV ROW,#02H CALCU: MOV A,LINE ; 计算键值MOV B,#03H MUL AB ADD A,ROW MOV VAL,A ;* ; 以下为按键处理程序 , 对不同的按键作出响应CJNE A,#0AH,J1 ; 是否为 CLR键MOV R1,KE

16、Y_CNT CJNE R1,#00H,J2 LCALL ALARM_1 LJMP START J2: LCALL SHIFTR DEC KEY_CNT W00:LCALL DISP ; 等待按键抬起MOV A,P3 CJNE A,#0FH,W01 LJMP A0 W01:MOV A,P3 CJNE A,#0F0H,W02 LJMP A0 W02:SJMP W00 J1: MOV A,VAL 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 14 页 - - - - - -

17、- - - CJNE A,#0BH,J3 ; 判断是否为 ENTER 键MOV R1,KEY_CNT CJNE R1,#06H,J4 MOV A,WORD_1 ; 比较密码CJNE A,3EH,J5 MOV A,WORD_2 CJNE A,3FH,J5 MOV A,WORD_3 CJNE A,40H,J5 MOV A,WORD_4 CJNE A,41H,J5 MOV A,WORD_5 CJNE A,42H,J5 MOV A,WORD_6 CJNE A,43H,J5 CLR P1.0 LCALL DLY_L LJMP FINI J5: LCALL ALARM_2 LJMP START J4: L

18、CALL ALARM_1 LJMP START J3: INC KEY_CNT ; 按下数字键MOV A,KEY_CNT CJNE A,#07H,K1 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 14 页 - - - - - - - - - LCALL ALARM_1 W10:LCALL DISP ; 等待按键抬起MOV A,P3 CJNE A,#0FH,W11 LJMP START W11:MOV A,P3 CJNE A,#0F0H,W12 LJMP START W

19、12:SJMP W10 LJMP START LJMP START K1: LCALL SHIFTL W20:LCALL DISP ; 等待按键抬起MOV A,P3 CJNE A,#0FH,W21 LJMP A0 W21:MOV A,P3 CJNE A,#0F0H,W22 LJMP A0 W22:SJMP W20 LJMP A0 ALARM_1:SETB TR0 ; 操作错误报警JB TR0,$ RET ALARM_2:SETB TR0 ; 密码错误报警JB TR0,$ 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整

20、理 - - - - - - - 第 10 页，共 14 页 - - - - - - - - - LCALL DLY_L RET ;* ; 定时器中断服务程序 , 用于声音报警INT_T0: CPL P1.7 MOV TH0,#(65536-700)/256 MOV TL0,#(65536-700)/256 INC CNT_A MOV R1,CNT_A CJNE R1,#30,RETUNE MOV CNT_A,#00H INC CNT_B MOV R1,CNT_B CJNE R1,#20,RETUNE MOV CNT_A,#00H MOV CNT_B,#00H CLR TR0 RETUNE: R

21、ETI ;* ; 段码, 输入密码左移子程序SHIFTL: MOV LED_BIT_6,LED_BIT_5 MOV LED_BIT_5,LED_BIT_4 MOV LED_BIT_4,LED_BIT_3 MOV LED_BIT_3,LED_BIT_2 MOV LED_BIT_2,LED_BIT_1 MOV LED_BIT_1,#40H MOV KEY_6,KEY_5 MOV KEY_5,KEY_4 MOV KEY_4,KEY_3 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11

22、页，共 14 页 - - - - - - - - - MOV KEY_3,KEY_2 MOV KEY_2,KEY_1 MOV KEY_1,VAL RET ;* ; 段码, 输入密码右移子程序SHIFTR: MOV LED_BIT_1,LED_BIT_2 MOV LED_BIT_2,LED_BIT_3 MOV LED_BIT_3,LED_BIT_4 MOV LED_BIT_4,LED_BIT_5 MOV LED_BIT_5,LED_BIT_6 MOV LED_BIT_6,#00H MOV KEY_1,KEY_2 MOV KEY_2,KEY_3 MOV KEY_3,KEY_4 MOV KEY_4,

23、KEY_5 MOV KEY_5,KEY_6 MOV KEY_6,#00H RET ;* ; 以下为数码显示子程序DISP: CLR P2.7 MOV P0,LED_BIT_8 LCALL DLY_S SETB P2.7 CLR P2.6 MOV P0,LED_BIT_7 LCALL DLY_S SETB P2.6 CLR P2.5 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 14 页 - - - - - - - - - MOV P0,LED_BIT_6 LCALL

24、DLY_S SETB P2.5 CLR P2.4 MOV P0,LED_BIT_5 LCALL DLY_S SETB P2.4 CLR P2.3 MOV P0,LED_BIT_4 LCALL DLY_S SETB P2.3 CLR P2.2 MOV P0,LED_BIT_3 LCALL DLY_S SETB P2.2 CLR P2.1 MOV P0,LED_BIT_2 LCALL DLY_S SETB P2.1 CLR P2.0 MOV P0,LED_BIT_1 LCALL DLY_S SETB P2.0 RET ;* DLY_S: MOV R6,#10 D1: MOV R7,#250 DJN

25、Z R7,$ DJNZ R6,D1 RET 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 14 页 - - - - - - - - - DLY_L: MOV R5,#100 D2: MOV R6,#100 D3: MOV R7,#248 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D3 DJNZ R5,D2 RET FINI: NOP END 程序流程图主程序开始正确密码正确与否I/O 口初始化， LCD初始化执行主控循环LCD显示错误消息；蜂鸣器产生响警示。LCD显示正确消息；指示灯 LED亮。错误名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 14 页 - - - - - - - - -