電子密碼鎖課程設(shè)計(jì)3

1、<p><b>　　一|、前言</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得尤其的突出，傳統(tǒng)的機(jī)械鎖由于其構(gòu)造的簡(jiǎn)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，受到了廣大用戶的青睞。據(jù)有關(guān)資料介紹，電子密碼鎖的研究從20世紀(jì)30年代就開始了，在一些特殊場(chǎng)所早就有所應(yīng)用，這種鎖是通過鍵盤輸入一組密碼完成開鎖過程。研究這種

2、鎖的初衷就是為提高鎖的安全性。由于鎖的密碼量極大，可以與機(jī)械鎖配合使用，并且可以避免因鑰匙被仿制而留下安全隱患。電子鎖只需要記住一組密碼，無需攜帶金屬鑰匙，免除人們攜帶鑰匙的煩惱，電子鎖的種類繁多，例如：指紋鎖、數(shù)碼鎖、磁卡鎖、IC鎖、生物鎖等。但較實(shí)用的還是按鍵式電子密碼鎖。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)電子密碼鎖，

3、要求是設(shè)定6位的密碼鎖，從鍵盤輸入密碼，可用6個(gè)數(shù)碼管顯示輸入的密碼位數(shù)。密碼輸入正確后即可開鎖，輸入三次錯(cuò)誤密碼就不斷報(bào)警。</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　1.電子密碼鎖的硬件的選擇</p><p><b>　　1.1主控芯片</b></p><p>　　本

4、次設(shè)計(jì)采用的單片機(jī)芯片是AT89S52。AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器、256字節(jié)RAM、32位I/O口線，看門狗定時(shí)器、2個(gè)數(shù)據(jù)指針、三個(gè)16位定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)、全雙工串行口、片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。</p><p>　　1.2EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器24C02,。本次設(shè)計(jì)采用24C02芯片為密碼存儲(chǔ)器，宰掉電的情況下可以繼續(xù)保存數(shù)據(jù)

5、。24C02芯片作為系統(tǒng)的從器件，它與主器件之間的通信遵循I^2C總線協(xié)議，協(xié)議規(guī)定任何將數(shù)據(jù)傳送到總線的器件作為發(fā)送器，任何從總線接收數(shù)據(jù)的器件為接收器。</p><p><b>　　1.3</b></p><p>　　串入并出移位寄存器74HC164。它是高速硅門CMOS器件，與低功耗肖特基型TTL器件的引腳兼容，是8位邊沿觸發(fā)式移位寄存器，串行輸入數(shù)據(jù)，然后并行

6、輸出。數(shù)據(jù)通過兩個(gè)輸入端之一串行輸入，任一輸入端可以用作高電平使能端，控制另一輸入端的數(shù)據(jù)輸入。兩個(gè)輸入端或者連接在一起，或者把不用的輸入端接高電平，一定不能懸空。時(shí)鐘每次由低變高時(shí)，數(shù)據(jù)右移一位，輸入到Q0，主復(fù)位輸入端上的一個(gè)地電平將使其它所有輸入端都無效，同時(shí)非同步地清除寄存器，強(qiáng)制所有的輸出為低電平。</p><p>　　1.4八位數(shù)據(jù)鎖存器74273。74273芯片是八位高速寄存器，其內(nèi)部由8個(gè)D鎖存器

7、構(gòu)成，有共同的時(shí)鐘輸入端和異步復(fù)位器。其特性有：邊沿觸發(fā)、8位高速寄存器、數(shù)據(jù)并入并出、同步時(shí)鐘，異步復(fù)位。</p><p>　　2、系統(tǒng)硬件各部分電路</p><p>　　2.1數(shù)據(jù)處理及控制</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中，由AT89S52芯片連同附加電路構(gòu)成的單片機(jī)最小系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)處理及控制部分。</p><p><b>　　

8、2.2鍵盤輸入</b></p><p>　　本次采用行列式鍵盤作為密碼鎖系統(tǒng)的輸入部分，把2單個(gè)按鍵按4*4格式組合成鍵盤，四條行線連接到單片機(jī)的P1.0~P1.3四條I/O口線上，四條列線連接到單片機(jī)芯片的P1.4~P1.7四條I/O口線上，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，通過檢測(cè)每條行線和列線上的電平變化，即可判斷出用戶輸入的為何種信息，其電路連接圖如下圖所示：</p><p><b&

9、gt;　　2.3密碼存儲(chǔ)</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用在掉電情況下依然能保存數(shù)據(jù)的EEPROM存儲(chǔ)芯片24C02作為密碼存儲(chǔ)部分的記憶芯片，在電子密碼鎖系統(tǒng)中，系統(tǒng)需要存儲(chǔ)的密碼僅有6位，數(shù)量較小，所以，芯片的地址選擇端口可以直接接地線，只需把芯片的時(shí)鐘輸入端口（SCK）和數(shù)據(jù)輸入端口（SDA）和單片機(jī)相連，其電路圖如下：</p><p><b>　　2.

10、4顯示部分</b></p><p>　　電子密碼鎖系統(tǒng)需要顯示的信息少，故采用七段LED數(shù)碼顯示器，數(shù)據(jù)傳輸采用串行方式，由單片機(jī)的串行數(shù)據(jù)口P3.0發(fā)送，在經(jīng)過74HC164串行移位寄存器把串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成8位并行數(shù)據(jù)，用以驅(qū)動(dòng)七段LED數(shù)碼顯示管。電路圖如下：</p><p>　　3.電子密碼鎖的總電路圖如下：</p><p>　　3、電子密碼鎖的系統(tǒng)

11、軟件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　軟件設(shè)計(jì)流程圖： </b></p><p><b>　　本次設(shè)計(jì)得程序：</b></p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar i = 0;<

12、;/p><p>　　uchar IIC_Password[10];</p><p>　　uchar IS_Valid_User = 0;</p><p>　　P0 = 0xFF; </p><p>　　P1 = 0xFF;</p><p>　　P2 = 0xFF; </p><p>　　T

13、MOD = 0x02; //T0設(shè)置為8位自動(dòng)重裝模式</p><p>　　TH0 = 175; </p><p>　　TL0 = 175;</p><p>　　TR0 = 1; //啟動(dòng)T0</p><p>　　Dela

14、yMS(10); </p><p>　　LCD_Init(); //初始化LCD </p><p>　　IIC_24C04_Init(); //初始化24C04 </p><p>　　Display_String(Title_Text,0x00); //在第1行

15、顯示標(biāo)題</p><p>　　//24C04的內(nèi)容已由初始化BIN文件導(dǎo)入</p><p>　　//將24C04中預(yù)先寫入的密碼讀入pass</p><p>　　RecString(0xa0, 0 , IIC_Password, 6); </p><p>　　IIC_Password[6] = '\0';</p>

16、;<p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　P1 = 0xF0;</p><p>　　if(P1 != 0xF0) KeyNo = Keys_Scan(); //掃描鍵盤獲取鍵序號(hào)KeyNo</p><p>　　swi

17、tch ( KeyNo )</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 0: case 1: case 2: case 3: case 4: </p><p>　　case 5: case 6: case 7: case 8: case 9:</p><p>　　if ( i<= 5

18、) //密碼限制在6位以內(nèi)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　//如果i為0則執(zhí)行一次清屏</p><p>　　if (i ==0) Display_String(" ",0x40);</p><p>　　UserPass

19、word[i] = KeyNo + '0';</p><p>　　UserPassword[i+1] = '\0';</p><p>　　DSY_BUFFER[i] = '*';</p><p>　　DSY_BUFFER[i+1] = '\0';</p><p>　　Displa

20、y_String(DSY_BUFFER,0x40);</p><p><b>　　i++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 10: //按A鍵開鎖</p><p&

21、gt;　　if (strcmp(UserPassword,IIC_Password) == 0) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　LED_OPEN = 0; //點(diǎn)亮LED</p><p>　　Clear_Password();</p><p>　　Display_String("

22、;Unlock OK! ",0x40);</p><p>　　IS_Valid_User = 1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{</b></p><

23、p>　　LED_OPEN =1; //關(guān)閉LED</p><p>　　Clear_Password();</p><p>　　Display_String("ERROR ! ",0x40);</p><p>　　IS_Valid_User = 0;</p><p><b>　　}<

24、/b></p><p><b>　　i = 0;</b></p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 11: //按B鍵上鎖</p><p>　　LED_OPEN =1; </p><p>　　Clear_Password();&

25、lt;/p><p>　　Display_String(Title_Text,0x00);</p><p>　　Display_String(" ",0x40);</p><p>　　i = 0; </p><p>　　IS_Valid_User =

26、0; </p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 12: //按C鍵設(shè)置新密碼</p><p>　　//如果是合法用戶則提示輸入新密碼</p><p>　　if ( !IS_Valid_User ) Display_String("No righ

27、ts !",0x40);</p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　i = 0;</b></p><p>　　Display_String("New Password: "

28、;,0x00);</p><p>　　Display_String(" ",0x40);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　break; </p><p>　　case 13: //按D鍵保存新密碼&

29、lt;/p><p>　　if ( !IS_Valid_User ) Display_String("No rights !",0x40);</p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　SendString(0xa0, 0

30、 , UserPassword, 6);</p><p>　　//重新讀入剛寫的密碼</p><p>　　RecString(0xa0, 0 , IIC_Password, 6); </p><p>　　IIC_Password[6] = '\0'; </p><p>&

31、lt;b>　　i = 0;</b></p><p>　　Display_String(Title_Text,0x00);</p><p>　　Display_String("Password Saved! ",0x40);</p><p>　　} </p><p>　　brea

32、k; </p><p>　　case 14: //按E鍵消除所有輸入</p><p><b>　　i = 0;</b></p><p>　　Clear_Password();</p><p>　　Display_String(" &qu

33、ot;,0x40); </p><p><b>　　}</b></p><p>　　Beep(); </p><p>　　DelayMS(100);</p><p><b>　　P1= 0xF0;</b></p><p>　　while

34、 (P1 != 0xF0); //如果有鍵未釋放則等待</p><p>　　while (P1 == 0xF0); //如果沒有再次按下按鍵則等待</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　四、參考文獻(xiàn)</

35、b></p><p>　　【1】李念強(qiáng)，等。單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京；機(jī)械工業(yè)出版社，2007.</p><p>　　【2】周潤(rùn)景、袁偉亭、景曉松。Proteus在MCS-51&ARM7系統(tǒng)中的應(yīng)用百例[M]，電子工業(yè)出版社，2006.</p><p>　　【3】樓然苗，李光飛。單片機(jī)課程設(shè)計(jì)及指導(dǎo)。北京航空航天大學(xué)出版社。</p>