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文檔簡介
1、<p><b> 課程設(shè)計(jì)報告</b></p><p> 論文題目:基于單片機(jī)的密碼鎖設(shè)計(jì)</p><p> 學(xué)生姓名: </p><p> 學(xué)生學(xué)號: </p><p> 系 別: 電氣信息工
2、程學(xué)院 </p><p> 專 業(yè): 自動化 </p><p> 屆 別: </p><p> 指導(dǎo)教師: </p><p><b> 電氣信息工程學(xué)院制&l
3、t;/b></p><p> 基于單片機(jī)的密碼鎖設(shè)計(jì)</p><p><b> 摘 要</b></p><p> 隨著科技和人們的生活水平的提高,如何實(shí)現(xiàn)家庭防盜這一問題也變的尤其的突出,傳統(tǒng)機(jī)械鎖由于構(gòu)造簡單,被撬事件屢見不鮮;電子鎖由于其保密性高,使用靈活性好,安全系數(shù)高,受到了廣大用戶的青睞。</p><
4、;p> 本設(shè)計(jì)以單片機(jī)AT89C51作為密碼鎖監(jiān)控裝置的檢測和控制核心,分為主機(jī)控制和從機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(本設(shè)重點(diǎn)介紹主機(jī)設(shè)計(jì)),實(shí)現(xiàn)鑰匙信息在主機(jī)上的初步認(rèn)證注冊、密碼信息的加密、鑰匙丟失報廢等功能。根據(jù)51單片機(jī)之間的串行通信原理,這便于對密碼信息的隨機(jī)加密和保護(hù)。而且采用鍵盤輸入的電子密碼鎖具有較高的優(yōu)勢。采用數(shù)字信號編碼和二次調(diào)制方式,不僅可以實(shí)現(xiàn)多路信息的控制,提高信號傳輸?shù)目垢蓴_性,減少錯誤動作,而且功率消耗低;反應(yīng)速度快
5、、傳輸效率高、工作穩(wěn)定可靠等。軟件設(shè)計(jì)采用自上而下的模塊化設(shè)計(jì)思想,以使系統(tǒng)朝著分布式、小型化方向發(fā)展,增強(qiáng)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和運(yùn)行的穩(wěn)定性。測試結(jié)果表明,本系統(tǒng)各項(xiàng)功能已達(dá)到本設(shè)計(jì)的所有要求。</p><p> 關(guān)鍵詞:單片機(jī);密碼鎖;單片機(jī)設(shè)計(jì) ;電子鎖</p><p><b> 目錄Ⅰ</b></p><p><b> 目錄
6、Ⅰ</b></p><p><b> 1 緒論1</b></p><p><b> 1.1 引言1</b></p><p> 1.2 電子密碼鎖的背景1</p><p> 1.3 電子鎖設(shè)計(jì)的意義的本設(shè)計(jì)特點(diǎn)2</p><p><b>
7、 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)4</b></p><p> 2.1系統(tǒng)總設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖4</p><p> 2.2.開鎖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4</p><p> 2.3主控芯片AT89C51單片機(jī)的簡介5</p><p> 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)8</p><p><b> 3.1鍵盤設(shè)計(jì)8</b>&
8、lt;/p><p> 3.2系統(tǒng)電路設(shè)計(jì):10</p><p> 3.2.1 晶振時鐘電路10</p><p> 3.2.2復(fù)位電路設(shè)計(jì)10</p><p> 3.2.3串口引腳功能介紹10</p><p> 3.2.4 其它引腳10</p><p> 3.2.5 顯示電路設(shè)計(jì)
9、13</p><p> 3.3電路圖的繪制14</p><p> 3.4元器件采購14</p><p><b> 4 軟件設(shè)計(jì)14</b></p><p> 4.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)整體思路16</p><p> 4.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖16</p><p&g
10、t;<b> 5 程序調(diào)試16</b></p><p> 5.1 程序調(diào)試用到的軟件及工具16</p><p> 5.2 KEIL C51簡介17</p><p> 5.3 調(diào)試過程19</p><p> 6 設(shè)計(jì)總結(jié)與展望20</p><p><b> 參考文
11、獻(xiàn)22</b></p><p><b> 附錄23</b></p><p><b> 1 緒論</b></p><p><b> 1.1 引言</b></p><p> 隨著人們生活水平的提高,如何實(shí)現(xiàn)家庭防盜這一問題也變的尤其的突出,傳統(tǒng)的機(jī)械鎖由于其
12、構(gòu)造的簡單,被撬的事件屢見不鮮,電子鎖由于其保密性高,使用靈活性好,安全系數(shù)高,受到了廣大用戶的喜愛。鎖是置于可啟閉的器物上,用以關(guān)住某個確定的空間范圍或某種器具的,必須以鑰匙或暗碼打開的扣件。鎖具發(fā)展到現(xiàn)在已有若干年的歷史了,人們對它的結(jié)構(gòu)、機(jī)理也研究得很透徹,因此,不用鑰匙就能打開的方法和工具也層出不窮。現(xiàn)代人類文明社會里,由于社會中各種矛盾沖突十分劇烈,人們的思想道德觀念,價值觀念,文化修養(yǎng)水平等差異,群眾中良莠不齊,善良的人們能
13、夠自覺規(guī)范自已的行為,“非禮不為”,雖無鑰匙亦不會亂闖。然而,那些毫無道德觀念的盜賊卻想方設(shè)法利用高科技手段撬門開鎖,使廣大居民防不勝防。</p><p> 為什么會出現(xiàn)這種情況呢?因?yàn)閭鹘y(tǒng)鎖具都存在致命的弱點(diǎn): 第一、 鎖芯采用常見的銅、鋁、鋅等材料,抵抗不了強(qiáng)力破壞; 第二、 鎖具制作工藝,技術(shù)落后,無法阻止技術(shù)手段的開啟。 目前,市場上很多國內(nèi)外的鎖具,實(shí)際上都不具備真正的防盜功能。在慣偷面前
14、,兩根鋼絲或幾件簡單的工具就可以把這些鎖打開,有的慣偷甚至公開揚(yáng)言:“沒有我打不開的鎖。”其實(shí),不是他們多高明,而是一般鎖具技術(shù)原理太過簡單。面對這一殘酷的現(xiàn)狀,新時代提出了鎖具必須革命的迫切的要求。</p><p> 1.2 電子密碼鎖的背景</p><p> 隨著社會科技的進(jìn)步,鎖已發(fā)展到了密碼鎖、磁性鎖、電子鎖、激光鎖、聲控鎖等等。在傳統(tǒng)鑰匙的基礎(chǔ)上,加了一組或多組密碼,不同聲音
15、,不同磁場,不同聲波,不同光束光波,不同圖像。(如指紋、眼底視網(wǎng)膜等)來控制鎖的開啟。從而大大提高了鎖的安全性,使不法之徒無從下手,人們也就能對自身財(cái)產(chǎn)安全有了更多的保障。當(dāng)今安全信息系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛,特別在保護(hù)機(jī)密、維護(hù)隱私和財(cái)產(chǎn)保護(hù)方面起到重大作用,而基于電子密碼鎖的安全系統(tǒng)是其中的組成部分,因此研究它具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。</p><p> 1.3 電子鎖設(shè)計(jì)的意義的本設(shè)計(jì)特點(diǎn)</p>&l
16、t;p> 單片機(jī),亦稱單片微電腦或單片微型計(jì)算機(jī)。它是把中央處理器(CPU)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、輸入/輸出端口 (I/0)等主要計(jì)算機(jī)功能部件都集成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。 計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生加快了人類改造世界的步伐,但是它畢竟體積大。微計(jì)算機(jī)(單片機(jī))在這種情況下誕生了,它為我們改變了什么?縱觀我們現(xiàn)在生活的各個領(lǐng)域,從導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置,到飛機(jī)上各種儀表的控制,從計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸,到工
17、業(yè)自動化過程的實(shí)時控制和數(shù)據(jù)處理,以及我們生活中廣泛使用的各種智能IC 卡、電子寵物等,這些都離不開單片機(jī)。以前沒有單片機(jī)時,這些東西也能做,但是只能使用復(fù)雜的模擬電路,然而這樣做出來的產(chǎn)品不僅體積大,而且成本高,并且由于長期使用,元器件不斷老化,控制的精度自然也會達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。在單片機(jī)產(chǎn)生后,我們就將控制這些東西變?yōu)橹悄芑?,我們只需要在單片機(jī)外圍接一點(diǎn)簡單的接口電路,核心部分只是由人為的寫入程序來完成。這樣產(chǎn)品的體積變小了,成本也降低
18、了,長期使用也不會擔(dān)心精度達(dá)不到了,且容易升級改善。</p><p> 電子鎖可以在日常生活和現(xiàn)代辦公中,住宅與辦公室的安全防范、單位的文件檔案、財(cái)務(wù)報表以及一些個人資料的保存等多種場合使用。大大提高了主人物資的安全性,安全可以代替老式機(jī)械鎖。目前使用的密碼鎖種類繁多,各具特色。本文從經(jīng)濟(jì)實(shí)用的角度出發(fā),采用AT89C2051單機(jī),研制了一款具有防盜自動報警功能的電子密碼鎖。該密碼鎖設(shè)計(jì)方法合理,簡單易行,成本
19、低,符合住宅、辦公室用鎖要求,具有一定的推廣價值。</p><p> ?。?)系統(tǒng)設(shè)置4位密碼,密碼通過鍵盤輸入,若密碼正確,則將鎖打開。</p><p> (2)密碼由用戶自己設(shè)定,在開鎖狀態(tài)下,用戶可自行修改密碼。</p><p> ?。?)具有自動報警功能。自動報警分現(xiàn)場報警和遠(yuǎn)程報警兩種?,F(xiàn)場報警由揚(yáng)聲器發(fā)出報警聲。</p><p>
20、; ?。?)兩種情況下可報警:一是密碼輸入錯誤3次,則報警;二是非正常開門,如破門而入的情況,可通過系統(tǒng)的紅外監(jiān)視裝置監(jiān)測,同時報警,保證了系統(tǒng)的安全性。系統(tǒng)工作時,用戶通過按鍵輸入4位密碼,單片機(jī)將輸入密碼與設(shè)定密碼進(jìn)行比較,若密碼正確,則發(fā)出開鎖信號,將門打開,系統(tǒng)不報警;若密碼不正確,則有相應(yīng)的指示燈閃動,并要求重新輸入密碼,重新輸入密碼的次數(shù)不能超過3次,若3次輸入的密碼都不正確,則發(fā)出報警信號。</p><
21、p><b> 2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p> 2.1系統(tǒng)總設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖</p><p> 圖2-1系統(tǒng)總設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖</p><p> 本設(shè)計(jì)由主控芯片51單片機(jī),單片機(jī)時鐘電路,鍵盤,和開鎖電路組成。單片負(fù)責(zé)控制整個系統(tǒng)的執(zhí)行過程。</p><p> 2.2.開鎖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p>&l
22、t;p> 通過單片機(jī)送給開鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu),電路驅(qū)動電磁鎖吸合,從而達(dá)到開鎖的目的。本設(shè)計(jì)通過P3.0接一個3極管驅(qū)動繼電器打開電磁閥線圈實(shí)現(xiàn)開關(guān)門。</p><p><b> 密碼正確</b></p><p> 圖2-2 密碼鎖開鎖機(jī)構(gòu)示意圖</p><p> 當(dāng)用戶輸入的密碼正確而且是在規(guī)定的時間及次數(shù)輸入之內(nèi),單片機(jī)便輸出開門信號
23、,送到開鎖驅(qū)動電路,然后驅(qū)動電磁鎖,達(dá)到開門的目的。</p><p> 2.3主控芯片AT89C51單片機(jī)的簡介</p><p> AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低電壓,高性能CMOS8位微處理器,俗稱單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除
24、100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造,與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中,ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器。</p><p><b> 主要特性:</b></p><p> ·與MCS-51 兼容 </p><p> ·
25、4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 </p><p> ·壽命:1000寫/擦循環(huán)</p><p> ·數(shù)據(jù)保留時間:10年</p><p> ·全靜態(tài)工作:0Hz-24MHz</p><p> ·三級程序存儲器鎖定</p><p> ·128×8位內(nèi)部RAM
26、</p><p> ·32可編程I/O線</p><p> ·兩個16位定時器/計(jì)數(shù)器</p><p><b> ·5個中斷源 </b></p><p><b> ·可編程串行通道</b></p><p> ·低功耗
27、的閑置和掉電模式</p><p> ·片內(nèi)振蕩器和時鐘電路</p><p><b> 管腳說明:</b></p><p><b> VCC:供電電壓。</b></p><p><b> GND:接地。</b></p><p> P0口
28、:P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口,每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時,被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器,它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。</p><p> P1口:P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口,P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。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,將輸出電流,這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 &
29、lt;/p><p> P2口:P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P2口緩沖器可接收,輸出4個TTL門電流,當(dāng)P2口被寫“1”時,其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高,且作為輸入。并因此作為輸入時,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)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時,P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時,它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢,當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時
30、,P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。</p><p> P3口:P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口,可接收輸出4個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。</p><p> P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示:</p><p&
31、gt; P3.0 RXD(串行輸入口)</p><p> P3.1 TXD(串行輸出口)</p><p> P3.2 /INT0(外部中斷0)</p><p> P3.3 /INT1(外部中斷1)</p><p> P3.4 T0(記時器0外部輸入)</p><p> P3.5 T1(記時器1外部輸入)&l
32、t;/p><p> P3.6 /WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)</p><p> P3.7 /RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通)</p><p> P3口同時為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。</p><p> RST:復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時,要保持RST腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。</p><p> ALE/
33、PROG:當(dāng)訪問外部存儲器時,地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間,此引腳用于輸入編程脈沖。在平時,ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號,此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是:每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時,將跳過一個ALE脈沖。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。</p><p> /PSEN:外部
34、程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間,每個機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時,這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。</p><p> /EA/VPP:當(dāng)/EA保持低電平時,則在此期間外部程序存儲器(0000H-FFFFH),不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時,/EA將內(nèi)部鎖定為RESET;</p><p> XTAL1:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時
35、鐘工作電路的輸入。</p><p> XTAL2:來自反向振蕩器的輸出。</p><p> 圖2-3 AT89C51芯片圖</p><p><b> 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b> 3.1鍵盤設(shè)計(jì)</b></p><p> 為了使本電路更加簡潔,
36、本電子鎖的密碼鎖采用簡單易學(xué)但不為多數(shù)人知道的摩期碼作為電路的密碼輸入。</p><p> 關(guān)于摩斯碼的介紹如下:</p><p> 摩斯密碼是20世紀(jì)使用較為廣泛的電報傳輸使用的一種編碼。電報最早是由美國的摩爾斯在1844年發(fā)明的,故也被叫做摩爾斯電碼。它由一個輸入按鍵在輸入時按住的間隔時間長短組成來決定你的輸入:短促的點(diǎn)信號" .",讀" 嘀 &quo
37、t;(Di);保持一定時間的長信號"—",讀"嗒 "(Da)。間隔時間:"嘀"1t;"嗒"3t;"滴嗒"間1t;字母間3t;字間5t。</p><p> 表3-1字符—摩斯碼對照表</p><p> 本電路設(shè)計(jì)只取0~9數(shù)字作密碼有效數(shù)字,如果輸入其它字符則無效。</p>
38、<p> 表3-2 本設(shè)計(jì)用到的數(shù)字的摩斯碼和二進(jìn)制對照</p><p> 3.2系統(tǒng)電路設(shè)計(jì):</p><p> 本系統(tǒng)電路主芯片AT89C51,晶振和兩個電容組成的時鐘脈沖,一個電阻和一個電解電容和一個按鍵組成的復(fù)位電路,一個8段數(shù)碼管構(gòu)成的密碼顯示器,一個蜂鳴器,5個LED,一個NPN三極管加上一個繼電器組成的驅(qū)動電路構(gòu)成了系統(tǒng)電路。</p><p
39、> 3.2.1 晶振時鐘電路</p><p> 單片機(jī)XIAL1和XIAL2分別接30PF的電容,中間再并個12MHZ的晶振,形成單片機(jī)的晶振電路。</p><p><b> 圖3-1 晶振電路</b></p><p> 3.2.2復(fù)位電路設(shè)計(jì)</p><p><b> 圖3-2 復(fù)位電路<
40、;/b></p><p> 3.2.3串口引腳功能介紹</p><p> 單片的P1口外接1位8段數(shù)碼管,作為密碼輸入顯示器;INT0外接蜂鳴器,當(dāng)INT0被置0時,蜂鳴器發(fā)出聲音;P0口外接發(fā)光二極管用作系統(tǒng)工作狀態(tài)提示。</p><p> 3.2.4 其它引腳</p><p> ALE引腳懸空,復(fù)位引腳接到復(fù)位電路、VCC接
41、電源、VSS接地、EA接電源</p><p> 3.2.5 顯示電路設(shè)計(jì)</p><p> 八段數(shù)碼管顯示你的摩斯按鍵是否正確對應(yīng)你要輸入的數(shù)字密碼。由于采取上電設(shè)置密碼的編程方法復(fù)位鍵即密碼修改鍵設(shè)置在門后,要打開門才能修改密碼。設(shè)置密碼后若輸入密碼不對的前兩次5秒報警,最后一次10分鐘報警,摩斯按發(fā)錯誤除外(但有兩秒報警,并且須全部密碼重新輸入)。本電路設(shè)置四位密碼,由于每位數(shù)字鍵
42、均由五位摩斯碼構(gòu)成則要輸入20次摩斯碼鍵!!p0.0(綠色)“滴”顯示,p0.2(黃色)“嗒”音顯示,p0.4(紅色)摩斯碼按法錯誤或密碼錯誤,p0.6(藍(lán)色)表示該電路已設(shè)置了密碼,等待輸入密碼進(jìn)行比較。</p><p><b> 3.3電路圖的繪制</b></p><p> 用PROTEL 99 SE繪制的完整電路圖如下:
43、 </p><p> 圖3-3 系統(tǒng)電路圖</p><p> PROTEL繪制的PCB板:</p><p> 圖3-4 系統(tǒng)PCB板</p><p><b> 3.4元器件采購</b></p><p><b> 1.
44、元器件清單</b></p><p> 表3-3 元器件清單</p><p> 經(jīng)采購繼電器沒有買到,所以原電路的輸出電路3極管的繼電器改為LED燈,只要電路IC經(jīng)密碼輸入后能點(diǎn)亮LED燈則電路設(shè)計(jì)要求達(dá)到。</p><p><b> 4 .軟件設(shè)計(jì)</b></p><p> 4.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)整體思
45、路</p><p> 一個應(yīng)用系統(tǒng)要完成各項(xiàng)功能,首先必須有較完善的硬件作保證。同時還必須得到相應(yīng)設(shè)計(jì)合理的軟件的支持,尤其是微機(jī)應(yīng)用高速發(fā)展的今天,許多由硬件完成的工作,都可通過軟件編程而代替。甚至有些必須采用很復(fù)雜的硬件電路才能完成的工作,用軟件編程有時會變得很簡單,如數(shù)字濾波,信號處理等。因此充分利用其內(nèi)部豐富的硬件資源和軟件資源,采用與C51系列單片機(jī)相對應(yīng)的51匯編語言和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法進(jìn)行軟件編程
46、。</p><p> 程序設(shè)計(jì)語言有三種:機(jī)器語言、匯編語言和高級語言。機(jī)器語言是機(jī)器唯一能“懂”的語言,用匯編語言或高級語言編寫的程序(稱為源程序)最終都必須翻譯成機(jī)器語言的程序(成為目標(biāo)程序),計(jì)算機(jī)才能“看懂”,然后逐一執(zhí)行。</p><p> 高級語言是面向問題和計(jì)算過程的語言,它可通過于各種不同的計(jì)算機(jī),用戶編程時不必仔細(xì)了解所用的計(jì)算機(jī)的具體性能與指令系統(tǒng),而且語句的功能強(qiáng)
47、,常常一個語句已相當(dāng)于很多條計(jì)算機(jī)指令,于是用高級語言編制程序的速度比較快,也便于學(xué)習(xí)和交流,但是本系統(tǒng)卻選用了匯編語言。原因在于,本系統(tǒng)是編制程序工作量不大、規(guī)模較小的單片機(jī)微控制系統(tǒng),使用匯編語言可以不用像高級語言那樣占用較多的存儲空間,適合于存儲容量較小的系統(tǒng)。</p><p> 4.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖</p><p> 圖4-1 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖 <
48、;/p><p><b> 5 程序調(diào)試</b></p><p> 把也寫好的匯編語言程序的載入軟件調(diào)試工具,檢查軟件是否有設(shè)法錯誤,再根據(jù)軟件提示對本程序進(jìn)行修改,直到?jīng)]有錯誤再生成單片機(jī)能運(yùn)行的機(jī)器碼,再用51開發(fā)板或其它單怎機(jī)寫入工具把機(jī)器碼寫入單片機(jī)進(jìn)行實(shí)際的程序調(diào)試,根據(jù)實(shí)際情況再對程序的不足加以修改,直到滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p&g
49、t; 5.1 程序調(diào)試用到的軟件及工具</p><p> 調(diào)試本程序需要用到KEIL C51,及51開發(fā)板一塊及其配套的下載燒錄軟件</p><p> 5.2 KEIL C51簡介</p><p> Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng),與匯編相比,C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯
50、的優(yōu)勢,因而易學(xué)易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā),體會更加深刻。Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具,全Windows界面。另外重要的一點(diǎn),只要看一下編譯后生成的匯編代碼,就能體會到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高,多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊,容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。</p><p> C51工具包的整體結(jié)構(gòu): uVision與Ishell分別
51、是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE),可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件,也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標(biāo)文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex文件,以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進(jìn)行源
52、代碼級調(diào)試,也可由仿真器使用直接對目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試,也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。</p><p><b> 5.3 調(diào)試過程</b></p><p> 首先打開KEIL C51主程序,新建工程,新建文本框?qū)懭氤绦颍4?,檢查是否有語法錯誤,經(jīng)反復(fù)檢查無誤后匯編,生成51單片機(jī)可執(zhí)行的HEX文件。然后用51開發(fā)板相匹配的燒錄軟件把HEX文件寫入單片機(jī)。&l
53、t;/p><p> 圖5-1 keil c51調(diào)試介面</p><p> 圖5-2 單片機(jī)燒錄軟件介面</p><p><b> 設(shè)計(jì)總結(jié)與展望</b></p><p> 實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)然也是檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果的標(biāo)準(zhǔn)。在經(jīng)過一段時間的學(xué)習(xí)之后,我們需要了解自己的所學(xué)應(yīng)該如何應(yīng)用在實(shí)踐中,因?yàn)槿魏沃R都源于
54、實(shí)踐,歸于實(shí)踐,所以要將所學(xué)的知識在實(shí)踐中來檢驗(yàn)。</p><p> 在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間,在老師的指導(dǎo)下,通過自身的不斷努力,無論是思想上,學(xué)習(xí)上,都取得了長足的發(fā)展和巨大的收獲,現(xiàn)將工作總結(jié)如下:思想上,學(xué)會了用科學(xué)的精神去解決問題。很多事情看起來是很簡單的問題,但實(shí)際做起來去會發(fā)現(xiàn)有許多奧妙!這是因?yàn)槠渲刑N(yùn)含著許多科學(xué)的問題。運(yùn)用科學(xué)的方法去解決問題,這是我這次實(shí)訓(xùn)給我?guī)淼乃枷肷系母淖?。學(xué)習(xí)上,使自已在大學(xué)
55、所以的知識在這次得到實(shí)踐,學(xué)到一些書本上無法學(xué)到的經(jīng)驗(yàn),對電子元件有了進(jìn)一步的認(rèn)識。</p><p> 電子鎖是信息化時代發(fā)展的產(chǎn)物,應(yīng)時而生,我相信隨著科技的不斷發(fā)展,將來的電子鎖一定更加完美,更加人性化,更加便宜,更加安全。</p><p><b> 參考文獻(xiàn)</b></p><p> [1] 李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)(簡明修訂版
56、)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1998</p><p> [2] 李全利.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].高等教育出版社,2003</p><p> [3] PROTEL99 SE電路設(shè)計(jì)與制板[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2007</p><p> [4] 楊將新,李華軍,劉到駿等.單片機(jī)程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用(從基礎(chǔ)到實(shí)踐).電子工業(yè)出版社</p>
57、<p> [5] 魏立峰,王寶興.單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù).北京:北京大學(xué)出版社,2006:11-13</p><p> [6] 劉鯤,孫春亮.單片機(jī)C語言入門.北京:人民郵電出版社,2010:11-48</p><p> [7] 陳丹萍.基于AT89S51單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì).大眾科技,2010,Vol.130(No.6):45-46</p><p>
58、; [8]王慧軍.基于AT89S51單片機(jī)控制的電子密碼鎖設(shè)計(jì). </p><p> [9]李建波.STC89C52單片機(jī)的電子密碼鎖.現(xiàn)代電子技術(shù),2008, Vol.286</p><p> [10] 王為清,程國剛.單片機(jī)KeilCx51應(yīng)用開發(fā)技術(shù).北京:人民郵電出版社,2007:11-70</p><p> [11] 張齊基于單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)
59、-基于C語言編程.北京:電子工業(yè)出版社,</p><p><b> 附錄</b></p><p><b> 本設(shè)計(jì)的程序:</b></p><p> hc0 equ 4ah ;延時緩存區(qū)</p><p> hc1 equ 4bh</p><p> hc2 eq
60、u 4ch</p><p> hc3 equ 4dh</p><p> hc4 equ 4eh</p><p> xs_0 equ 50h ;顯示緩存區(qū)</p><p> xs_1 equ 51h</p><p> xs_2 equ 52h</p><p> xs_3 equ 5
61、3h</p><p> xs_4 equ 54h</p><p> xs_5 equ 55h</p><p> xs_6 equ 56h</p><p> xs_7 equ 57h</p><p> xs_8 equ 58h</p><p> xs_9 equ 59h</p&g
62、t;<p> ps1 equ 5ah ;設(shè)置密碼緩存區(qū)</p><p> ps2 equ 5bh</p><p> ps3 equ 5ch</p><p> ps4 equ 5dh</p><p> mmbz equ 5fh ;密碼輸入次數(shù)</p><p> at1 equ 60h
63、 ;輸入密碼緩存區(qū)</p><p> at2 equ 61h</p><p> at3 equ 62h</p><p> at4 equ 63h ;初始化</p><p><b> org 00h</b></p><p> ajmp main1</p><p
64、><b> org 30h</b></p><p> main1: mov ps1 ,#00h</p><p> mov ps2 ,#00h</p><p> mov ps3 ,#00h</p><p> mov ps4 ,#00h</p><p> mov at1 ,#00h&
65、lt;/p><p> mov at2 ,#00h</p><p> mov at3 ,#00h</p><p> mov at4 ,#00h</p><p> main:mov xs_0 ,#1fh ;顯示0的摩斯值</p><p> mov xs_1 ,#0fh ;顯示1的摩斯值</p&g
66、t;<p> mov xs_2 ,#07h ;顯示2的摩斯值</p><p> mov xs_3 ,#03h ;顯示3的摩斯值</p><p> mov xs_4 ,#01h ;顯示4的摩斯值</p><p> mov xs_5 ,#00h ;顯示5的摩斯值</p><p> mov x
67、s_6 ,#10h ;顯示6的摩斯值</p><p> mov xs_7 ,#18h ;顯示7的摩斯值</p><p> mov xs_8 ,#1ch ;顯示8的摩斯值</p><p> mov xs_9 ,#1eh ;顯示9的摩斯值</p><p> clr p3.0 ;RXD置0</p
68、><p> mov a ,#00h ;密碼緩存</p><p> mov r2 ,#04h ;四位密碼</p><p> mov r1 ,#00h</p><p> mov r0 ,#ps1</p><p> mov r7 ,#05h ;摩斯次數(shù),由于數(shù)字為5次</p><p>
69、;<b> clr p2.7</b></p><p> start:mov p0 ,#0ffh</p><p> mov p1 ,#0ffh</p><p> setb p2.4 ;按鍵位</p><p> jb p2.4 ,start ;2.4為1轉(zhuǎn)start</p><p>
70、lcall delay500ms</p><p> jb p2.4 ,start</p><p> ok: ;嘀的音</p><p><b> clr p0.0</b></p><p> lcall delay500ms</p><p> jnb p2.4 ,da
71、a ;是否去嗒音</p><p> cun: ;</p><p><b> setb p0.2</b></p><p><b> setb p0.0</b></p><p><b> rl a</b></p><p>
72、 add a ,r1 ;存入一位摩斯碼</p><p> djnz r7 ,yanshi ;是否夠五位摩斯碼</p><p> ajmp xianshi</p><p> yanshi: ;輸入一位摩斯碼停頓1t</p><p> lcall delay500ms</p><p>
73、 jb p2.4 ,main</p><p><b> ajmp ok</b></p><p> daa: ;嗒的音</p><p> lcall delay500ms</p><p> jb p2.4 ,stop</p><p><b> setb
74、p0.0</b></p><p><b> clr p0.2</b></p><p> lcall delay500ms</p><p><b> setb p0.2</b></p><p> jnb p2.4 ,stop</p><p> mov r1
75、 ,#01h</p><p><b> ajmp cun</b></p><p> stop: ;摩斯輸入錯誤</p><p><b> clr p0.4</b></p><p> lcall delay2s</p><p><b>
76、 setb p0.4</b></p><p><b> ajmp main</b></p><p> cunchu:mov @r0 ,a</p><p><b> inc r0</b></p><p> mov a ,#00h</p><p> mov
77、 r1 ,#00h</p><p> mov r7 ,#05h</p><p> djnz r2 ,yanshi</p><p><b> clr p0.6</b></p><p> lcall delay2s</p><p><b> setb p0.6</b>&
78、lt;/p><p> ajmp shuru</p><p> xianshi:cjne a ,xs_0 ,next1 ;夠五位摩斯碼顯示0</p><p> mov p1 ,#0c0h</p><p> clr p3.2 ;報警器</p><p> lcall delay1s</p>&l
79、t;p> setb p3.2 ;報警器</p><p> mov p1 ,#0ffh</p><p> ajmp cunchu</p><p> next1:cjne a ,xs_1 ,next2 ;夠五位摩斯碼顯示1</p><p> mov p1 ,#0f9h</p><p><b&
80、gt; clr p3.2</b></p><p> lcall delay1s</p><p><b> setb p3.2</b></p><p> mov p0 ,#0ffh</p><p> ajmp cunchu</p><p> next2:cjne a ,xs_
81、2 ,next3 ;夠五位摩斯碼顯示2</p><p> mov p1 ,#0a4h</p><p><b> clr p3.2</b></p><p> lcall delay1s</p><p><b> setb p3.2</b></p><p> mov
82、p1 ,#0ffh</p><p> ajmp cunchu</p><p><b> next3:</b></p><p> cjne a ,xs_3 ,next4 ;夠五位摩斯碼顯示3</p><p> mov p1 ,#0b0h</p><p><b> clr p3.
83、2</b></p><p> lcall delay1s</p><p><b> setb p3.2</b></p><p> mov p1 ,#0ffh</p><p> ajmp cunchu</p><p><b> next4:</b><
84、/p><p> cjne a ,xs_4 ,next5 ;夠五位摩斯碼顯示4</p><p> mov p1 ,#99h</p><p><b> clr p3.2</b></p><p> lcall delay1s</p><p><b> setb p3.2</b&g
85、t;</p><p> mov p1 ,#0ffh</p><p> ajmp cunchu</p><p><b> next5:</b></p><p> cjne a ,xs_5 ,next6 ;夠五位摩斯碼顯示5</p><p> mov p1 ,#92h</p>
86、<p><b> clr p3.2</b></p><p> lcall delay1s</p><p><b> setb p3.2</b></p><p> mov p1 ,#0ffh</p><p> ajmp cunchu</p><p><
87、;b> next6:</b></p><p> cjne a ,xs_6 ,next7 ;夠五位摩斯碼顯示6</p><p> mov p1 ,#7dh</p><p><b> clr p3.2</b></p><p> lcall delay1s</p><p>
88、<b> setb p3.2</b></p><p> mov p1 ,#0ffh</p><p> ajmp cunchu</p><p><b> next7:</b></p><p> cjne a ,xs_7 ,next8 ;夠五位摩斯碼顯示7</p><p&
89、gt; mov p1 ,#0f8h</p><p><b> clr p3.2</b></p><p> lcall delay1s</p><p><b> setb p3.2</b></p><p> mov p1 ,#0ffh</p><p> ajmp c
90、unchu</p><p><b> next8:</b></p><p> cjne a ,xs_8 ,next9 ;夠五位摩斯碼顯示8</p><p> mov p1 ,#080h</p><p><b> clr p3.2</b></p><p> lca
91、ll delay1s</p><p><b> setb p3.2</b></p><p> mov p1 ,#0ffh</p><p> ajmp cunchu</p><p><b> next9:</b></p><p> cjne a ,xs_9 ,cw
92、 ;夠五位摩斯碼顯示9</p><p> mov p1 ,#90h</p><p><b> clr p3.2</b></p><p> lcall delay1s</p><p><b> setb p3.2</b></p><p> mov p1 ,#0ff
93、h</p><p> ajmp cunchu</p><p><b> cw:</b></p><p><b> clr p3.2</b></p><p><b> clr p0.4</b></p><p> lcall delay5s<
94、/p><p><b> clr p0.4</b></p><p><b> setb p3.2</b></p><p> ajmp main1</p><p> shuru: ;開門復(fù)位</p><p> mov mmbz ,#03 ;錯誤密碼次
95、數(shù)</p><p> mov at1 ,#00h</p><p> mov at2 ,#00h</p><p> mov at3 ,#00h</p><p> mov at4 ,#00h</p><p><b> shuru2:</b></p><p><b
96、> clr p0.6</b></p><p> mov a ,#00h ;密碼緩存</p><p> mov r2 ,#04h ;四位密碼</p><p> mov r1 ,#00h</p><p> mov r0 ,#at1</p><p> mov r7 ,#05h<
97、;/p><p><b> start1:</b></p><p> jb p2.4 ,start1</p><p> lcall delay500ms</p><p> jb p2.4 ,start1</p><p> ok1: ;滴音</p><
98、p> setb p3.0 ;開門后再按鍵1t以上關(guān)門</p><p><b> setb p0.6</b></p><p><b> clr p0.0</b></p><p> lcall delay500ms</p><p> jnb p2.4 ,daaa</p
99、><p><b> cun1:</b></p><p><b> setb p0.2</b></p><p><b> setb p0.0</b></p><p><b> rl a</b></p><p><b>
100、 add a ,r1</b></p><p> djnz r7 ,yanshi1</p><p> ajmp xianshi1</p><p> yanshi1: ;每個摩斯碼之間延時1t</p><p> lcall delay500ms</p><p> jb p2.4
101、,stop1</p><p><b> ajmp ok1</b></p><p> daaa: ;嗒音</p><p> lcall delay500ms</p><p> jb p2.4 ,stop1</p><p><b> setb p0.0&l
102、t;/b></p><p><b> clr p0.2</b></p><p> lcall delay500ms</p><p><b> setb p0.2</b></p><p> jnb p2.4 ,stop1</p><p> mov r1 ,#01
103、h</p><p><b> ajmp cun1</b></p><p> stop1: ;摩斯碼錯誤處理</p><p><b> clr p0.4</b></p><p> lcall delay2s</p><p><b> s
104、etb p0.4</b></p><p> ajmp shuru2</p><p><b> cunchu2:</b></p><p> mov @r0 ,a</p><p><b> inc r0</b></p><p> mov a ,#00h<
105、;/p><p> mov r1 ,#00h</p><p> mov r7 ,#05h</p><p> djnz r2 ,yanshi1</p><p> ajmp bijiao</p><p> xianshi1: ;顯示處理</p><p> cjne a ,xs_0 ,ne
106、xt1_1</p><p> mov p1 ,#0c0h</p><p><b> clr p3.2</b></p><p> lcall delay1s</p><p><b> setb p3.2</b></p><p> mov p1 ,#0ffh</p
107、><p> ajmp cunchu2</p><p><b> next1_1:</b></p><p> cjne a ,xs_1 ,next2_2</p><p> mov p1 ,#0f9h</p><p><b> clr p3.2</b></p>
108、<p> lcall delay1s</p><p><b> setb p3.2</b></p><p> mov p1 ,#0ffh</p><p> ajmp cunchu2</p><p><b> next2_2:</b></p><p>
109、cjne a ,xs_2 ,next3_3</p><p> mov p1 ,#0a4h</p><p><b> clr p3.2</b></p><p> lcall delay1s</p><p><b> setb p3.2</b></p><p> mov
110、 p1 ,#0ffh</p><p> ajmp cunchu2</p><p><b> next3_3:</b></p><p> cjne a ,xs_3 ,next4_4</p><p> mov p1 ,#0b0h</p><p><b> clr p3.2</
111、b></p><p> lcall delay1s</p><p><b> setb p3.2</b></p><p> mov p1 ,#0ffh</p><p> ajmp cunchu2</p><p><b> next4_4:</b></p&
112、gt;<p> cjne a ,xs_4 ,next5_5</p><p> mov p1 ,#99h</p><p><b> clr p3.2</b></p><p> lcall delay1s</p><p><b> setb p3.2</b></p>
113、<p> mov p1 ,#0ffh</p><p> ajmp cunchu2</p><p><b> next5_5:</b></p><p> cjne a ,xs_5 ,next6_6</p><p> mov p1 ,#92h</p><p><b>
114、 clr p3.2</b></p><p> lcall delay1s</p><p><b> setb p3.2</b></p><p> mov p1 ,#0ffh</p><p> ajmp cunchu2</p><p><b> next6_6:<
115、;/b></p><p> cjne a ,xs_6 ,next7_7</p><p> mov p1 ,#82h</p><p><b> clr p3.2</b></p><p> lcall delay1s</p><p><b> setb p3.2</b&
116、gt;</p><p> mov p1 ,#0ffh</p><p> ajmp cunchu2</p><p><b> next7_7:</b></p><p> cjne a ,xs_7 ,next8_8</p><p> mov p1 ,#0f8h</p><
117、p><b> clr p3.2</b></p><p> lcall delay1s</p><p><b> setb p3.2</b></p><p> mov p1 ,#0ffh</p><p> ajmp cunchu2</p><p><b&g
118、t; next8_8:</b></p><p> cjne a ,xs_8 ,next9_9</p><p> mov p1 ,#80h</p><p><b> clr p3.2</b></p><p> lcall delay1s</p><p><b> s
119、etb p3.2</b></p><p> mov p1 ,#0ffh</p><p> ajmp cunchu2</p><p><b> next9_9:</b></p><p> cjne a ,xs_9 ,cw2</p><p> mov p1 ,#90h</p
120、><p><b> clr p3.2</b></p><p> lcall delay1s</p><p><b> setb p3.2</b></p><p> mov p1 ,#0ffh</p><p> ajmp cunchu2</p><p&
121、gt; bijiao: ;比較密碼</p><p> mov r6 ,#04</p><p> mov r1 ,#ps1</p><p> mov r0 ,#at1</p><p><b> bj2:</b></p><p><b> clr c</b></
122、p><p> mov a ,@r0</p><p> subb a ,@r1</p><p> cjne a ,#00h ,cw2</p><p><b> inc r1</b></p><p><b> inc r0</b></p><p>
123、 djnz r6 ,bj2</p><p> clr p3.2 ;密碼正確</p><p><b> clr p3.0</b></p><p> lcall delay5s</p><p><b> setb p3.2</b></p><p> ajmp s
124、huru</p><p> cw2: ;密碼錯誤處理</p><p> djnz mmbz ,bjd</p><p> mov p0 ,#00h</p><p><b> clr p3.2</b></p><p> lcall delay5min</p>&
125、lt;p><b> setb p3.2</b></p><p> mov p0 ,#0ffh</p><p> ajmp shuru2</p><p><b> bjd:</b></p><p> mov p0 ,#00h</p><p><b>
126、 clr p3.2</b></p><p> lcall delay5s</p><p><b> setb p3.2</b></p><p> mov p0 ,#0ffh</p><p> ajmp shuru2</p><p> delay500ms:</p>
127、<p> mov hc0 ,#05</p><p> ff1:mov hc1 ,#200</p><p> fff1:mov hc2,#250</p><p> djnz hc2 ,$</p><p> djnz hc1 ,fff1</p><p> djnz hc0 ,ff1</p&g
128、t;<p><b> ret</b></p><p><b> delay1s:</b></p><p> mov hc0 ,#10</p><p><b> ff2:</b></p><p> mov hc1 ,#200</p><
129、p><b> ff3:</b></p><p> mov hc2 ,#250</p><p> djnz hc2 ,$</p><p> djnz hc1 ,ff3</p><p> djnz hc0 ,ff2</p><p><b> ret</b><
130、;/p><p><b> delay2s:</b></p><p> mov hc0 ,#20</p><p><b> ff4:</b></p><p> mov hc1 ,#200</p><p><b> ff5:</b></p>
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