電子密碼鎖的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要..........................................................................2</p><p>　　ABSTRACT ......................................................

2、...............2</p><p>　　1. 緒論.......................................................................2</p><p>　　1.1密碼鎖的作用與意義 ................................................ 2</p><p&

3、gt;　　1.2電子密碼鎖的設(shè)計(jì)分析.................................. ............3</p><p>　　2. 系統(tǒng)方案的論證.............................................................3</p><p>　　2.1單片機(jī)控制模塊..........................

4、...............................3</p><p>　　2.2 74hc244驅(qū)動(dòng)模塊................................................3</p><p>　　3.3電源模塊...................................................... .....3 </

5、p><p>　　3. 總體設(shè)計(jì)方案..............................................................4</p><p>　　3.1系統(tǒng)模塊...............................................................4</p><p>　　3.2系統(tǒng)方案....

6、..........................................................4</p><p>　　4. 硬件電路設(shè)計(jì)...............................................................5</p><p>　　4.1 分析任務(wù)要求。寫(xiě)出系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)思路....................

7、................5</p><p>　　4.2選擇單片機(jī)型號(hào)和所需外圍器件型號(hào)............. .. .. .......... ... ......6</p><p>　　4.3分析軟件要求.............. ....... ....... ....... ....... ..... ... ......6</p><p>　　

8、4.4調(diào)試方案.............. ....... ....... ....... ....... ..... ... ......8</p><p>　　總結(jié).................................. ... ................................9</p><p>　　參考文獻(xiàn).........................

9、............................................9</p><p>　　附錄.........................................................................10</p><p>　　致謝..................................................

10、.......................16</p><p><b>　　密碼鎖的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　摘要：設(shè)計(jì)了一個(gè)基于單片機(jī)控制的密碼鎖。該系統(tǒng)采用AT89S52單片機(jī)為主控制核心，實(shí)現(xiàn)用按鍵的密碼來(lái)控制鎖的開(kāi)關(guān)狀態(tài)；檢測(cè)密碼的正確與否，利用74hc244來(lái)驅(qū)動(dòng)四位數(shù)碼管，再由發(fā)光二極管和蜂鳴器的狀態(tài)來(lái)顯示。</p><p&

11、gt;　　該系統(tǒng)有單片機(jī)控制模塊、74hc244驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管模塊和電源模塊。單片機(jī)控制模塊主要利用單片機(jī)接受到開(kāi)關(guān)輸入的密碼，然后判斷密碼正確與否，控制顯示器件；74hc244驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管模塊則用來(lái)驅(qū)動(dòng)四位數(shù)碼管，數(shù)碼管是用來(lái)顯示密碼的輸入的數(shù)字。</p><p>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；74hc244；密碼鎖</p><p>　　Combination lock design </p>

12、;<p>　　Abstract：Designed a combination lock based on single chip microcomputer control 。This system uses AT89S52 as control core mainly ，Realizing the password to control the world use the lock switch state, Detec

13、tion password, using the correctness of 74hc244 to drive the four digital tube, if the correct password is light buzzer rang. </p><p>　　The system has single-chip microcomputer control module, 74hc244 drive

14、digital tube module and power supply module. Single-chip microcomputer control module mainly USES singlechip accept to switch input password, and then judge the password is correct or not, 74hc244 drive digital module is

15、 used to drive tube four digital tube, digital tube is used to show the password of input number</p><p>　　Key word: microcontroller; 74hc244 driver </p><p><b>　　1. 緒論</b></p>

16、<p>　　1.1密碼鎖的作用與意義</p><p>　　隨著電子工業(yè)的發(fā)展，數(shù)字電子技術(shù)已經(jīng)深入到了人們生活的各個(gè)層面，在國(guó)內(nèi)外各種各樣的電子產(chǎn)品也正在日新月異地向著高精尖技術(shù)發(fā)展。在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，具有防盜報(bào)警功能的電子密碼鎖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式密碼鎖，克服了機(jī)械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點(diǎn)，使密碼鎖無(wú)論在技術(shù)上還是在性能上都大大提高一步。</p><p>　　從目前的技

17、術(shù)水平和市場(chǎng)認(rèn)可程度看，國(guó)內(nèi)外使用最為廣泛的是鍵盤(pán)式電子密碼鎖，該產(chǎn)品主要應(yīng)用于保險(xiǎn)箱、保險(xiǎn)柜和金庫(kù)，還有一部分應(yīng)用于保管箱和運(yùn)鈔車(chē)。鍵盤(pán)式電子密碼在鍵盤(pán)上輸入，與打電話(huà)差不多，因而易于掌握，其突出優(yōu)點(diǎn)是“密碼”是記在被授權(quán)人腦子里的數(shù)字和字符，既準(zhǔn)確又可靠，不會(huì)丟失（除了忘記），難以被竊（除非自己泄露）。但是密碼不能太簡(jiǎn)單，太簡(jiǎn)單了就容易被他人在鍵盤(pán)上試探出來(lái)，或者可能被旁觀者窺測(cè)出來(lái)，造成保密性不足。當(dāng)然，密碼又不能太復(fù)雜，太復(fù)雜了

18、可能自己都糊涂了，或者輸入密碼操作成功率低，造成使用不便。因此，為了發(fā)揚(yáng)優(yōu)點(diǎn)、克服弱點(diǎn)，鍵盤(pán)式電子密碼也在不斷發(fā)展中，如“任意設(shè)定密碼”技術(shù)使得被授權(quán)人可以根據(jù)自己的需要或喜好設(shè)定密碼，常用常新；而“更改密碼”技術(shù)使得本次輸入的密碼將自動(dòng)更改成下次應(yīng)輸入的密碼，更改的規(guī)律不為他人所知，因而不怕旁觀者窺測(cè)，顯示的窄小角度只能由操作者正面看得到，因而即使旁觀者看見(jiàn)操作動(dòng)作也難以窺測(cè)出密碼?？傊?，盡管新式電子防盜鎖層出不窮，但鍵盤(pán)式電子密碼防

19、盜鎖仍然“老樹(shù)發(fā)新芽”，不僅在市場(chǎng)上居于主流地位，而且，還經(jīng)常作為其他類(lèi)型電子防盜鎖的輔助輸入手段。 </p><p>　　1.2電子密碼鎖的設(shè)計(jì)分析</p><p>　　單片機(jī)控制的密碼鎖設(shè)計(jì)。AT89S52單片機(jī)P1引腳外接獨(dú)立式按鍵S1-S8，分別代表數(shù)字鍵0-5、確定鍵、取消鍵。單片機(jī)從P3.0-P3.3輸出4個(gè)信號(hào)，分別為1個(gè)電磁開(kāi)鎖驅(qū)動(dòng)信號(hào)和密碼錯(cuò)誤指示、報(bào)警輸出、已開(kāi)鎖指示信

20、號(hào)，分別用發(fā)光二極管L1-L4指示。P3.4接一有源蜂鳴器，用于實(shí)現(xiàn)提示音。</p><p><b>　　基本要求：</b></p><p>　?。?）初始密碼為123450，輸完后按確定鍵開(kāi)鎖，取消鍵清除所有輸入，每次按鍵有短“滴”聲按鍵提示音。</p><p>　?。?）密碼輸入正確后，輸出一個(gè)電磁鎖開(kāi)鎖信號(hào)與已開(kāi)鎖信號(hào)，并發(fā)出兩聲短“滴”

21、聲提示。4秒后開(kāi)鎖信號(hào)與已開(kāi)鎖指示清零。</p><p>　?。?）密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)，發(fā)出一聲長(zhǎng)“滴”聲錯(cuò)誤指示提示音，并密碼錯(cuò)誤指示燈亮，三次密碼錯(cuò)誤時(shí)，發(fā)出長(zhǎng)鳴聲報(bào)警，并密碼錯(cuò)誤指示燈亮，報(bào)警指示燈亮，此后15秒內(nèi)無(wú)法再次輸入密碼，15秒過(guò)后，清除所有報(bào)警和指示。</p><p>　?。?）5秒內(nèi)無(wú)任何操作后，清除所有輸入內(nèi)容，等待下次輸入。</p><p>&l

22、t;b>　　2. 系統(tǒng)方案論證</b></p><p>　　根據(jù)題目的要求，系統(tǒng)主要可分為單片機(jī)控制模塊、74hc244驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管模塊、電源模塊。單片機(jī)控制的密碼鎖設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.1單片機(jī)控制模塊</p><p>　　采用Atmel公司的AT89S52單片機(jī)作為控制器。該單片機(jī)擴(kuò)展功能強(qiáng)，軟件編程靈活，自由度大，可通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)各

23、種算法和邏輯控制，并具有功耗低、體積小、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，使其廣泛應(yīng)用于各個(gè)電子控制系統(tǒng)，完全能滿(mǎn)足本系統(tǒng)的功能需求。</p><p>　　2.2 74hc244驅(qū)動(dòng)模塊</p><p>　　用74hc244驅(qū)動(dòng)四位數(shù)碼管。74hc244芯片是八同相三態(tài)緩沖器/線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器，可以作為驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管；兩個(gè)四位數(shù)碼管是做顯示用的。</p><p><b>　　2.3 電

24、源模塊</b></p><p>　　5v的恒定電源，采用小系統(tǒng)上的電源模塊，用杜邦線(xiàn)將5v和gnd引出接在我的兩塊板子的接口上。</p><p><b>　　3. 總體設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b>　　3.1系統(tǒng)模塊</b></p><p>　　系統(tǒng)模塊主要是由電源模塊、74

25、hc244驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管模塊、控制模塊三個(gè)組成。</p><p><b>　　系統(tǒng)框圖如下所示：</b></p><p><b>　　圖3.1設(shè)計(jì)模塊</b></p><p><b>　　3.2系統(tǒng)方案：</b></p><p>　　單片機(jī)控制模塊主要利用單片機(jī)接受到鍵盤(pán)輸入的密碼

26、，然后檢測(cè)密碼正確與否；74hc244驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管模塊則用來(lái)驅(qū)動(dòng)四位數(shù)碼管，數(shù)碼管是用來(lái)顯示密碼的輸入的數(shù)字；電源模塊提供5v的恒定電壓。</p><p><b>　　4. 硬件電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 分析任務(wù)要求。寫(xiě)出系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)思路</p><p>　　根據(jù)題目的要求，需要考慮如下幾個(gè)任務(wù)：按鍵的輸入，密碼的判斷，密碼輸

27、入正確或錯(cuò)誤的計(jì)時(shí)、輸出信號(hào)的控制等。</p><p>　　鍵盤(pán)的輸入：由于需要輸入6個(gè)數(shù)字作為密碼，先要判斷按鍵時(shí)數(shù)字鍵還是功能鍵，若判斷為數(shù)字鍵按下，則需要將每次鍵盤(pán)的輸入內(nèi)容依次暫存在一個(gè)數(shù)組中。在每次按鍵輸入時(shí)，需要啟動(dòng)定時(shí)器實(shí)現(xiàn)待機(jī)計(jì)時(shí)（5秒）。若5秒內(nèi)沒(méi)有輸入內(nèi)容則清除已輸入的內(nèi)容。</p><p>　　密碼的判斷和計(jì)時(shí)：在按下確認(rèn)鍵之后，要將輸入的內(nèi)容與初始密碼核對(duì)，如果密碼

28、正確，輸出相應(yīng)的指示，同時(shí)還要啟動(dòng)定時(shí)器實(shí)現(xiàn)4s的計(jì)時(shí)。如果密碼錯(cuò)誤，錯(cuò)誤計(jì)數(shù)變量增1，同時(shí)輸出密碼指示信號(hào)，若錯(cuò)誤次數(shù)超過(guò)3s，則輸出報(bào)警等信號(hào)，同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器實(shí)現(xiàn)15秒的計(jì)時(shí)。</p><p>　　輸出信號(hào)的控制主要根據(jù)按鍵輸入與密碼的核對(duì)情況來(lái)決定。</p><p><b>　　整體程序設(shè)計(jì)思想：</b></p><p>　　程序分為主程

29、序和中斷服務(wù)程序兩個(gè)主要部分，主程序完成變量和單片機(jī)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，首先判斷有無(wú)按鍵按下，若有按鍵則判斷是否數(shù)字鍵還是功能鍵，根據(jù)按鍵的情況執(zhí)行相應(yīng)的功能。然后根據(jù)密碼是否正確的判斷情況，執(zhí)行相應(yīng)的操作。循環(huán)中最后將需要顯示的內(nèi)容通過(guò)動(dòng)態(tài)掃描在數(shù)碼管上顯示。 </p><p>　　中斷服務(wù)程序只要實(shí)現(xiàn)三個(gè)狀態(tài)的計(jì)時(shí)，待機(jī)時(shí)需要計(jì)時(shí)5秒，密碼正確需要計(jì)時(shí)5s，密碼3次輸入錯(cuò)誤需

30、要計(jì)時(shí)15秒。當(dāng)前處于何種計(jì)時(shí)，由主程序根據(jù)密碼判斷結(jié)果來(lái)決定。</p><p>　　單片機(jī)AT89S51簡(jiǎn)介 </p><p>　　AT89S51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes的可系統(tǒng)編程的Flash只讀程序存儲(chǔ)器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)8051指令系統(tǒng)及引腳。它集Flash程序存儲(chǔ)器，既可在線(xiàn)編

31、程（ISP）也可用傳統(tǒng)方法進(jìn)行編程及通用8位微處理器于單片芯片中，ATMEL公司的功能強(qiáng)大，低價(jià)位AT89S51單片機(jī)可為您提供許多高性?xún)r(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。 </p><p>　　4.1.1 主要特性 </p><p>　　􀁹?與MCS-51 兼容 </p><p>　　􀁹?4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 <

32、/p><p>　　􀁹?壽命：1000寫(xiě)/擦循環(huán) </p><p>　　􀁹?數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年 </p><p>　　􀁹?全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz </p><p>　　􀁹?三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 </p><p>　　􀁹?128*8

33、位內(nèi)部RAM </p><p>　　􀁹?32可編程I/O線(xiàn) </p><p>　　􀁹?兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 </p><p><b>　　􀁹?5個(gè)中斷源 </b></p><p>　　􀁹?可編程串行通道 </p><p>

34、　　􀁹?低功耗的閑置和掉電模式 </p><p>　　􀁹?片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 </p><p>　　4.1.2 引腳功能說(shuō)明 </p><p><b>　　Vcc：電源電壓 </b></p><p><b>　　GND：地 </b></p><

35、;p>　　P0口：P0口是一組8位漏極開(kāi)路型雙向I／0口，也即地址／數(shù)據(jù)總線(xiàn)復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門(mén)電路，對(duì)端口寫(xiě)?l?可作為高阻抗輸入端用。在訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線(xiàn)分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線(xiàn)復(fù)用，在訪(fǎng)問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。在F1ash編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。 </p><p>　　P1口：Pl

36、 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I／O口，Pl的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)端口寫(xiě)“l(fā)”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL），F(xiàn)lash編程和程序校驗(yàn)期間，Pl接收低8位地址。 </p><p>　　P2 口：P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I／O 口，P2 的輸出緩沖級(jí)可

37、驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)端口寫(xiě)“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL），在訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX@DPTR指令）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪(fǎng)問(wèn)8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVX@Ri 指令）時(shí)，P2 口線(xiàn)上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中P2寄存

38、器的內(nèi)容），在整個(gè)訪(fǎng)問(wèn)期間不改變。Flash編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接收高位地址和其它控制信號(hào)。 </p><p>　　P3 口：P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I／0 口。P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)P3口寫(xiě)入“l(fā)”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。P3口除了作為一般的I／0口線(xiàn)外，更重要的用途

39、是它的第二功能，如下表所示：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) </p><p>　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。WDT 溢出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置SFR AUXR的DISRT0 位（地址8EH）可打開(kāi)或關(guān)閉該功能。DISRT0位缺省為RESET輸出高電平打開(kāi)狀態(tài)。 </p><p>　　ALE／P

40、ROG：當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)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)。即使不訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器，ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1／6 輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。對(duì)F1ash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。如有必要，可通過(guò)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。該位置

41、位后，只有一條M0VX和M0VC指令A(yù)LE才會(huì)被激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE無(wú)效。 </p><p>　　PSEN：程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89S51 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖。當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，沒(méi)有兩次有效的PSEN信號(hào)。 </p><p>　　EA／

42、VPP：外部訪(fǎng)問(wèn)允許。欲使CPU僅訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H－FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：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)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。F1ash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程電壓Vpp。 </p><p>　　XTALl：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 </p>&l

43、t;p>　　4.2選擇單片機(jī)型號(hào)和所需外圍器件型號(hào)，設(shè)計(jì)單片機(jī)硬件電路原理圖</p><p>　　采用MCS51系列單片機(jī)At89S51作為主控制器，外圍電路器件包括數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)、蜂鳴器的輸出驅(qū)動(dòng)、獨(dú)立式鍵盤(pán)以及發(fā)光二極管的輸出等。</p><p>　　數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)采用2個(gè)四聯(lián)共陰極數(shù)碼管顯示，由于單片機(jī)驅(qū)動(dòng)能力有限，采用74HC244作為數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)。在74HC244的7段碼輸出線(xiàn)上串

44、聯(lián)100歐姆電阻起限流作用。</p><p>　　蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)采用PNP三極管8550來(lái)驅(qū)動(dòng)，低電平有效。</p><p>　　獨(dú)立式按鍵使用上提拉電路連接，在沒(méi)有鍵按下時(shí)，輸出高電平。發(fā)光二極管串聯(lián)500歐姆電阻再接到電源上，當(dāng)輸入為低電平時(shí)，發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光。</p><p>　　硬件電路原理圖如圖附錄所示。</p><p>　　4.3

45、分析軟件任務(wù)要求，寫(xiě)出程序設(shè)計(jì)思路，分配單片機(jī)內(nèi)部資源，畫(huà)出程序流程圖</p><p>　　軟件任務(wù)要求主要包括按鍵掃描、密碼判斷、動(dòng)態(tài)掃描輸入的內(nèi)容、計(jì)時(shí)、指示信號(hào)輸出以及蜂鳴器提示音的輸出等。主程序主要完成變量與寄存器的初始化、按鍵的掃描與判斷、密碼的判斷以及數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示等。主程序流程圖如圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1 密碼鎖的主程序流程圖</p>&

46、lt;p>　　中斷服務(wù)程序主要完成三種定時(shí)的計(jì)時(shí)工作，包括①按鍵之后啟動(dòng)的待機(jī)計(jì)時(shí)，當(dāng)待機(jī)超過(guò)5s則清除已輸入的內(nèi)容。②密碼輸入正確之后的計(jì)時(shí)，4s之后清除開(kāi)鎖驅(qū)動(dòng)信號(hào)與已開(kāi)鎖指示信號(hào)。 ③密碼輸入錯(cuò)誤3次的計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)15s,在則15s內(nèi)無(wú)法再次輸入密碼，15秒過(guò)后清除所有報(bào)警與指示。中斷服務(wù)程序流程圖如圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2 密碼鎖中斷服務(wù)程序流程圖</p><p

47、>　　單片機(jī)資源的分配與變量的定義：</p><p>　　密碼的輸入與判斷需要定義4個(gè)變量。原始密碼存儲(chǔ)在數(shù)組init_val[6]中。鍵盤(pán)輸入的密碼存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)show_val[6]中，變量 key_index的值表示當(dāng)前按鍵是六位密碼中的哪一位，每輸入一個(gè)密碼數(shù)字該變量增一。密碼輸入錯(cuò)誤的次數(shù)暫存在變量error_num中。</p><p>　　計(jì)時(shí)功能需要5個(gè)變量。模式變量cnt

48、_state存儲(chǔ)計(jì)時(shí)屬于什么狀態(tài)，0表示待機(jī)計(jì)時(shí)，1表示密碼正確的計(jì)時(shí)，2表示密碼錯(cuò)誤3次的計(jì)時(shí)。三個(gè)變量（cnt_val_15s,cnt_val_5s, cnt_val_4s）分別實(shí)現(xiàn)待機(jī)、密碼正確和密碼錯(cuò)誤3次后的計(jì)時(shí)工作。定時(shí)器T1每250ms產(chǎn)生一次中斷，變量T1_cnt記錄定時(shí)器溢出中斷的次數(shù)，當(dāng)記錄到4000時(shí)表示計(jì)時(shí)1秒。</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件調(diào)試方案、硬件調(diào)試方案及軟硬件聯(lián)合調(diào)試

49、方案</p><p>　　軟件調(diào)試方案：偉福軟件中，在“文件\新建文件”中，新建C語(yǔ)言源程序文件，編寫(xiě)相應(yīng)的程序。在“文件\新建項(xiàng)目”的菜單中，新建項(xiàng)目并將C語(yǔ)言源程序文件包括在項(xiàng)目文件中。</p><p>　　在 “項(xiàng)目\編譯”菜單中將C源文件編譯，檢查語(yǔ)法錯(cuò)誤及邏輯錯(cuò)誤。在編譯成功后，產(chǎn)生以 “*.hex”和“*.bin” 后綴的目標(biāo)文件。</p><p>　　

50、硬件調(diào)試方案：在設(shè)計(jì)平臺(tái)中，將單片機(jī)的P1.0-P1.7分別與8個(gè)獨(dú)立式鍵盤(pán)通過(guò)插線(xiàn)連接起來(lái)，將P3.0-P3.3分別與4個(gè)發(fā)光二極管連接起來(lái)，P3.4與蜂鳴器的輸入連接起來(lái)。</p><p>　　在偉福中將程序文件編譯成目標(biāo)文件后，將下載線(xiàn)安裝在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的下載線(xiàn)接口上，運(yùn)行“MCU下載程序”，選擇相應(yīng)的flash 數(shù)據(jù)文件，點(diǎn)擊“編程”按鈕，將程序文件下載到單片機(jī)的Flash中。</p><

51、p>　　然后，上電重新啟動(dòng)單片機(jī)，檢查所編寫(xiě)的程序是否達(dá)到題目的要求，是否全面完整地完成試題的內(nèi)容。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)主要采用的是AT89S52單片機(jī)，該單片機(jī)的穩(wěn)定性比較好，編程簡(jiǎn)單，功能易實(shí)現(xiàn)。還可以采用其它系列的單片機(jī)，比如AVR，EMC，PIC等單片機(jī)?；就瓿闪祟}目的全部要求，能正常完成各項(xiàng)指定任務(wù)

52、，并且工作穩(wěn)定，制作工藝方面也精益求精，使其外觀盡量緊湊美觀，軟件方面也力求簡(jiǎn)潔可靠。</p><p>　　本系統(tǒng)以AT89S52單片機(jī)芯片為核心控制部分，利用74hc244驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，力求硬件線(xiàn)路簡(jiǎn)單，充分發(fā)揮軟件編程方便靈活的特點(diǎn)，來(lái)滿(mǎn)足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。因?yàn)闀r(shí)間有限，該系統(tǒng)還有很多值得改進(jìn)的地方。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，我要進(jìn)行硬件和軟件的開(kāi)發(fā)與調(diào)試。在這次設(shè)

53、計(jì)中值得一提的就是在實(shí)際的調(diào)試中，要求軟件與硬件緊密結(jié)合，從而診斷出問(wèn)題出在哪里。我認(rèn)為硬件電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試，要與電路原理，實(shí)際的電壓值、電流值緊密的相關(guān)，理論上通的電路還不能說(shuō)明什么，還要看它在實(shí)際的電路中能否正常工作而不被損壞。</p><p>　　首先，在電路調(diào)試方面，在老師和同學(xué)的幫助和討論下，我先把每一個(gè)外圍電路的工作原理弄懂了，對(duì)它的工作電壓電流核實(shí)，然后我在實(shí)驗(yàn)板上把實(shí)際的電路連接起來(lái)，加上電源模板

54、，一個(gè)一個(gè)的調(diào)試，發(fā)現(xiàn)它確實(shí)能夠正常工作時(shí)在做下一步。</p><p>　　在電路印制板設(shè)計(jì)方面：我設(shè)計(jì)的是用了兩個(gè)電路板來(lái)實(shí)現(xiàn)，一個(gè)是以AT89S52芯片為中心的控制模塊，首先是要看懂以前的小系統(tǒng)，也就是AT89S52的功能；一塊74hc244驅(qū)動(dòng)模塊，利用74hc244來(lái)驅(qū)動(dòng)四位數(shù)碼管，而數(shù)碼管做顯示作用。</p><p>　　在程序調(diào)試方面也遇到各種問(wèn)題，單獨(dú)調(diào)試每個(gè)模塊程序時(shí)能正常

55、工作，但把它們組合連在一起的時(shí)候有的模塊就不正常工作。經(jīng)過(guò)仔細(xì)的檢查和耐心的調(diào)試才發(fā)現(xiàn)有的出現(xiàn)時(shí)序的問(wèn)題，所以造成有的不能工作。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]徐錫存，曹?chē)?guó)華編著.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，2007. </p><p>　　[2]鐘富昭編著.8051單片機(jī)

56、典型模塊設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].北京:人民郵電出版社，2007.</p><p>　　[3]黃智偉編著.全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽電路設(shè)計(jì)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2006.</p><p>　　[4]樓然苗，李光飛編著.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2007.</p><p>　　[5] 蘇家健等編.單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)[M]. 北京

57、：高等教育出版社,2004.11 </p><p>　　[6] 徐惠民，安德寧.單片微型計(jì)算機(jī)原理接口與應(yīng)用第1版[M].北京：北京郵電大學(xué)出版，1996</p><p>　　參考文獻(xiàn)需要一篇英文的</p><p><b>　　附錄：</b></p><p><b>　　硬件原理圖</b></

58、p><p><b>　　源程序清單</b></p><p>　　//晶振11.0592MHz，T1每250微秒中斷，按鍵P1.0-P1.7，發(fā)光二極管接P3.0-P3.3，p3.4</p><p><b>　　/*變量的定義:</b></p><p>　　show_val[6]: 顯示的值</p&

59、gt;<p>　　init_val[6]: 密碼初始值</p><p>　　key_val: 返回按鍵的值 255-表示無(wú)按鍵按下</p><p>　　key_index: 當(dāng)前按鍵是哪一位密碼</p><p>　　T1_cnt: 定時(shí)器計(jì)數(shù)溢出數(shù)</p><p>　　cnt_val_15s: 報(bào)警計(jì)

60、時(shí)的數(shù)值</p><p>　　cnt_val_5s: 待機(jī)時(shí)間計(jì)時(shí)</p><p>　　cnt_val_4s: 輸入正確，等待4秒清除開(kāi)鎖信號(hào)</p><p>　　cnt_state: 計(jì)時(shí)狀態(tài)</p><p>　　error_num: 錯(cuò)誤次數(shù)</p><p>　　led_seg_code：數(shù)碼

61、管7段碼</p><p><b>　　*/</b></p><p>　　#include "reg51.h"</p><p>　　/*說(shuō)明key0=P1^0; key1=P1^1;key2=P1^2; key3=P1^3;key4=P1^4;key5=P1^5;enter=P1^6;esc=P1^7;*/</p>

62、<p>　　sbit relay_open=P3^0; //電磁鎖開(kāi)鎖驅(qū)動(dòng)</p><p>　　sbit pw_error=P3^1; //密碼錯(cuò)誤信號(hào)</p><p>　　sbit alarm_out=P3^2; //報(bào)警輸出</p><p>　　sbit open_lock=P3^3; //已開(kāi)鎖指示

63、信號(hào)</p><p>　　sbit audio_out=P3^4; //有源蜂鳴器</p><p>　　unsigned char data cnt_val_15s,cnt_val_5s,cnt_val_4s,cnt_state;</p><p>　　unsigned int data T1_cnt;</p><p>　　uns

64、igned char data key_val,key_index,key_val_old;</p><p>　　unsigned char data state_val,error_num;</p><p>　　unsigned char data show_val[6];</p><p>　　char code init_val[6]={1,2,3,4,5,0}

65、;</p><p>　　char code led_seg_code[11]={0x3f,0x06,0x05b,0x04f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00};</p><p>　　//led_seg_code[0-9]代表0-9 led_seg_code[10]=0x00數(shù)碼管不顯示任何內(nèi)容</p><p>　　//------

66、--延時(shí)程序----------------</p><p>　　void delay(unsigned int i)//延時(shí)</p><p>　　{ while(--i); }</p><p>　　//--------清除輸入內(nèi)容----------</p><p>　　void init_variant()</p><

67、p>　　{unsigned char i;</p><p>　　for(i=0;i<6;i++)</p><p>　　show_val[i]=10; //led_seg_code[10]=0x00表示數(shù)碼管不顯示任何內(nèi)容</p><p>　　key_index=0; //沒(méi)有任何輸入或清除所有輸入時(shí)，保存當(dāng)前鍵的位置</p>&l

68、t;p><b>　　}</b></p><p>　　//---------按鍵掃描---------------</p><p>　　unsigned char scan_key()</p><p>　　{ unsigned char i,k;</p><p><b>　　i=P1;</b>

69、</p><p>　　if (i==0xff && cnt_state!=2)</p><p>　　{ k=255; } //無(wú)鍵按下</p><p>　　else //有鍵按下</p><p>　　{ delay(500); //延時(shí)去抖動(dòng)</p><p><b>

70、　　if(i!=P1)</b></p><p><b>　　{k=255;}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{ TR1=1; //有鍵按下則開(kāi)定時(shí)器，啟動(dòng)待機(jī)計(jì)時(shí)</p><p>　　cnt_val_5s=0;</p><

71、;p>　　switch (i)</p><p>　　{ case 0xfe: k=0; break;</p><p>　　case 0xfd: k=1; break;</p><p>　　case 0xfb: k=2; break;</p><p>　　case 0xf7: k=3; break;</p><p>

72、;　　case 0xef: k=4; break;</p><p>　　case 0xdf: k=5; break;</p><p>　　case 0xbf: k=6; break;</p><p>　　case 0x7f: k=7; break;</p><p><b>　　}</b></p><p

73、><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　return k;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//---------數(shù)碼管顯示---------------<

74、;/p><p>　　void led_show()</p><p>　　{P0=led_seg_code[show_val[0]];</p><p><b>　　P2=0xdf;</b></p><p>　　delay(500);</p><p>　　P0=led_seg_code[show_val[

75、1]];</p><p><b>　　P2=0xef;</b></p><p>　　delay(500);</p><p>　　P0=led_seg_code[show_val[2]];</p><p><b>　　P2=0xf7;</b></p><p>　　delay(5

76、00);</p><p>　　P0=led_seg_code[show_val[3]];</p><p><b>　　P2=0xfb;</b></p><p>　　delay(500);</p><p>　　P0=led_seg_code[show_val[4]];</p><p><b&g

77、t;　　P2=0xfd;</b></p><p>　　delay(500);</p><p>　　P0=led_seg_code[show_val[5]];</p><p><b>　　P2=0xfe;</b></p><p>　　delay(500);</p><p><b&g

78、t;　　}</b></p><p>　　//--------定時(shí)器T1中斷服務(wù)程序-----------------</p><p>　　void timer1() interrupt 3 //T1中斷</p><p>　　{ T1_cnt++;</p><p>　　if(T1_cnt>3999) //如

79、果計(jì)數(shù)>3999, 計(jì)時(shí)1s</p><p>　　{ T1_cnt=0;</p><p>　　switch (cnt_state)</p><p>　　{ case 0: //待機(jī)，需要計(jì)時(shí)5s</p><p>　　if(cnt_val_5s<5)</p><p>　　{ cnt_val_5s++;}&l

80、t;/p><p><b>　　else</b></p><p>　　{ cnt_val_5s=0;</p><p>　　init_variant();//待機(jī)計(jì)時(shí)到5秒時(shí)，清除輸入的內(nèi)容</p><p>　　TR1=0; //停止計(jì)時(shí)</p><p><b>　　}</

81、b></p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 1://密碼輸入正確，需要計(jì)時(shí)4s </p><p>　　if(cnt_val_4s<4)</p><p>　　{ cnt_val_4s++;}</p><p><b>　　else<

82、/b></p><p>　　{ cnt_val_4s=0;</p><p>　　init_variant();//密碼輸入正確，計(jì)時(shí)到4秒時(shí)，清除輸入的內(nèi)容</p><p>　　open_lock=1; //已開(kāi)鎖信號(hào)清零</p><p>　　relay_open=1; //開(kāi)鎖信號(hào)清零</p><p>　

83、　cnt_state=0; </p><p>　　TR1=0; //停止計(jì)時(shí)</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 2: //密碼輸入錯(cuò)誤3次，計(jì)時(shí)15s</p><p>　

84、　if(cnt_val_15s<15)</p><p>　　{ cnt_val_15s++;}</p><p><b>　　else</b></p><p>　　{ cnt_val_15s=0;</p><p>　　init_variant();//三次密碼錯(cuò)誤時(shí)，計(jì)時(shí)15秒，清除輸入的內(nèi)容</p>

85、<p>　　open_lock=1; // 清除所有指示和報(bào)警</p><p>　　relay_open=1;</p><p>　　alarm_out=1;</p><p>　　pw_error=1;</p><p>　　cnt_state=0;</p><p>　　TR1=0; //停止

86、計(jì)時(shí)</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</

87、b></p><p>　　//--------判斷鍵盤(pán)輸入內(nèi)容與密碼是否一致------</p><p>　　unsigned char check_input_pw()</p><p>　　{ unsigned char i,k;</p><p><b>　　k=1;</b></p><p&g

88、t;　　for(i=0;i<6;i++)</p><p>　　{ k=k && (show_val[i]==init_val[i]); }</p><p><b>　　return k;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//---------

89、主程序----------------</p><p><b>　　main()</b></p><p>　　{ //初始化各變量</p><p>　　audio_out=1;</p><p><b>　　P3=0xff;</b></p><p>　　cnt_val_15s=

90、0;</p><p>　　cnt_val_5s=0;</p><p>　　cnt_val_4s=0;</p><p>　　cnt_state=0; </p><p>　　//0-待機(jī)計(jì)時(shí)5s狀態(tài);1-密碼正確，計(jì)時(shí)4s狀態(tài) ;2-三次密碼錯(cuò)誤，處于計(jì)時(shí)15秒狀態(tài)。</p><p><b>　　T1_cnt=

91、0;</b></p><p>　　error_num=0;</p><p>　　key_val_old=255;</p><p>　　init_variant();</p><p>　　//初始化51的寄存器</p><p>　　TMOD=0x20; //用T1計(jì)時(shí) 8位自動(dòng)裝載定時(shí)模式</p>

92、<p>　　TH1=0x19; //500微秒溢出一次; 250=(256-x)*12/11.0592 -> x=19</p><p><b>　　TL1=0x19;</b></p><p>　　EA=1; //開(kāi)中斷</p><p><b>　　ET1=1;</b></p&g

93、t;<p>　　TR1=0; //開(kāi)定時(shí)器T1</p><p><b>　　while(1)</b></p><p>　　{ key_val=scan_key(); //按鍵輸入，有鍵按下key_val為0-7，無(wú)鍵按下key_val為255。</p><p>　　if (key_val!=key_val_old)&l

94、t;/p><p>　　{ key_val_old=key_val;</p><p>　　if (key_val!=255&& cnt_state!=2)</p><p>　　{ audio_out=0;</p><p>　　delay(100); //延時(shí)去抖動(dòng)</p><p>　　audio_ou

95、t=1;</p><p>　　switch (key_val)</p><p><b>　　{ case 0:</b></p><p><b>　　case 1:</b></p><p><b>　　case 2:</b></p><p><b&g

96、t;　　case 3:</b></p><p><b>　　case 4:</b></p><p><b>　　case 5:</b></p><p>　　if(key_index<6) //密碼為6位，超過(guò)6位視為輸入無(wú)效</p><p>　　{ show_val[key_ind

97、ex]=key_val;</p><p>　　key_index++; }</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 6: //確認(rèn)鍵</p><p>　　if(check_input_pw())</p><p><b>　　{//密碼正確</

98、b></p><p>　　error_num=0; //密碼輸入錯(cuò)誤次數(shù)清零</p><p>　　//---------</p><p>　　pw_error=1; //密碼錯(cuò)誤指示燈滅 </p><p>　　relay_open=0; //開(kāi)鎖驅(qū)動(dòng)信號(hào)燈亮</p><p>　　op

99、en_lock=0; //已開(kāi)鎖信號(hào)燈亮</p><p>　　//---------</p><p>　　delay(50000); //兩聲短“滴”聲</p><p>　　audio_out=0;</p><p>　　delay(50000);</p><p>　　audio_out=1;</p>&

100、lt;p>　　delay(50000);</p><p>　　audio_out=0;</p><p>　　delay(50000);</p><p>　　audio_out=1;</p><p>　　//---------</p><p>　　cnt_state=1; //下一狀態(tài)處于4秒計(jì)時(shí)的狀態(tài)</

101、p><p>　　TR0=1; //啟動(dòng)定時(shí)</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{ if (error_num<2)</p><p>　　{error_num++; //輸入錯(cuò)誤次數(shù)小于3次時(shí)，沒(méi)

102、錯(cuò)一次error_num增一</p><p>　　pw_error=0; //密碼錯(cuò)誤指示燈亮</p><p>　　//-----------</p><p>　　delay(20000);//一聲長(zhǎng)“滴”聲，提示錯(cuò)誤</p><p>　　audio_out=0;</p><p>　　delay(60000);<

103、;/p><p>　　audio_out=1;</p><p>　　//-----------</p><p>　　init_variant();//清除所有輸入，等待下一次輸入</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else //輸入錯(cuò)誤次數(shù)超過(guò)3次</p>&l

104、t;p>　　{ alarm_out=0; //報(bào)警燈亮</p><p>　　pw_error=0; //密碼錯(cuò)誤指示燈亮</p><p>　　error_num=0; //密碼輸入錯(cuò)誤次數(shù)清零</p><p>　　//----------</p><p>　　audio_out=0; //長(zhǎng)鳴聲報(bào)警</p><p&

105、gt;　　delay(60000);</p><p>　　delay(60000);</p><p>　　delay(60000);</p><p>　　delay(60000);</p><p>　　delay(60000);</p><p>　　delay(60000);</p><p>　

106、　delay(60000);</p><p>　　delay(60000);</p><p>　　delay(60000);</p><p>　　audio_out=1;</p><p>　　//-------------</p><p>　　TR1=1; //打開(kāi)定時(shí)器計(jì)時(shí)</p><

107、p>　　cnt_state=2; //下一狀態(tài)處于15秒計(jì)時(shí)的狀態(tài)</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 7://取消鍵</p><

108、;p>　　init_variant();</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>

109、;　　led_show();</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//-----程序結(jié)束-----------------</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在本

110、次設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，我遇到了很多困難，同時(shí)也得到了很多老師同學(xué)的幫助，在他們的熱心幫助下，才使我的這項(xiàng)設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)。在這里要特別地感謝我的指導(dǎo)老師xx**老師，在設(shè)計(jì)過(guò)程中多次找我問(wèn)我的設(shè)計(jì)進(jìn)度，解決設(shè)計(jì)中所出現(xiàn)的問(wèn)題，不斷給我提出問(wèn)題和建議，同時(shí)，也要感謝**大學(xué)物理與電子信息學(xué)院為我提供了良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，給了我一個(gè)動(dòng)手做設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)。在此我對(duì)你們表示衷心的感謝。</p><p>　　最后，感謝電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主管