畢業(yè)設(shè)計（論文）基于單片機的電子密碼鎖設(shè)計

1、 2012 年4月摘 要隨著電子產(chǎn)品向智能化和微型化的不斷發(fā)展，單片機已成為電子產(chǎn)品研制和開發(fā)中首選的控制器。隨著人們生活水平的提高，如何實現(xiàn)家庭防盜這一問題也變的尤其的突出，傳統(tǒng)的機械鎖由于其構(gòu)造的簡單，安全性能低，無法滿足人們的需要。本文從經(jīng)濟實用的角度出發(fā)，采用美國atmel公司的單片機at89s51與低功耗cmos型e2prom at24c02作為主控芯片與數(shù)據(jù)存儲器單元，結(jié)合外圍的鍵盤輸入、顯示、報警、開鎖等電路，用匯編語言編寫主控芯片的控制程序，設(shè)計了一款可以多次更改密碼具有報警功能的電子密碼鎖。該密碼鎖具有設(shè)計方法合理，簡單易行，成本低，安全實用等特點，符合住宅、辦公室用鎖要求，

2、具有推廣價值。關(guān)鍵詞： at89c51，電子密碼鎖，單片機，防盜，報警56abstractwith intelligent electronics and miniaturization to the constant development of electronic products has become a single-chip development and the development of the controller of choice. with the improvement of living standards, how to achieve security of

3、the family also become prominent in particular, the traditional mechanical lock because of its simple structure, low security, unable to meet the needs of the people. this article from the economical and practical point of view, the use of the united states atmel corporation at89c51 with low-power s

4、ingle-chip cmos-based chip e2prom at24c02 as control units and data memory, combined with the external keyboard input, display, alarm, unlock, such as circuits, with preparation of master chip assembly language of the control procedures, design can be repeated a warning to change your password with

5、key lock function. the locks have a reasonable design, simple, low cost, practical features such as security, in line with the residential, office lock request with the promotion of the value.keywords: at89c51,electronic locks，single-chip，anti-theft，alarm目 錄摘 要iabstractii引 言1第一章 總體設(shè)計方案21.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)21.2

6、系統(tǒng)組成21.3 設(shè)計方案選擇3第二章 硬件系統(tǒng)設(shè)計42.1 單片機at89c51簡介42.2 設(shè)計原理52.3 電路總體構(gòu)成52.4電源部分72.4.1直流穩(wěn)壓電源電路72.4.2密碼鎖電源電路72.5 鍵盤輸入82.6密碼存儲部分102.6.1 at24c02102.6.2密碼存儲電路102.7復位部分112.7.1 復位電路的介紹112.7.2復位電路122.8晶振部分132.8.1晶體振蕩器介紹132.8.2晶振電路132.9顯示部分142.9.1 lcd1602顯示器142.9.2顯示電路152.10報警部分162.11 開鎖部分17第三章 軟件系統(tǒng)設(shè)計183.1主程序模塊183.2

7、 鍵盤掃描模塊193.3 密碼修改模塊193.4 密碼比較判斷模塊213.5自動報警模塊22第四章 總結(jié)與體會23參考文獻24附錄 電子密碼鎖程序清單25引 言隨著社會物質(zhì)財富的日益增長和人們生活水平的提高，安全成為現(xiàn)代居民最關(guān)心的問題之一。而鎖自古以來就是把守門戶的鐵將軍，人們對它要求甚高，即要安全可靠地防盜，又要使用方便，這也是制鎖者長期以來研制的主題。傳統(tǒng)的門鎖既要備有大量的鑰匙，又要擔心鑰匙丟失后的麻煩。另外，如：賓館、辦公大樓、倉庫、保險柜等由于人員的變動，開鎖的鑰匙也不再是只有一人擁有。購得新居的家庭，由于裝修施工等入住時也要把原有的鎖膽更換，況且鑰匙隨身攜帶也諸多不便。隨著單片機

8、的問世，出現(xiàn)了帶微處理器的智能密碼鎖，它除具有電子密碼鎖的功能外，還引人了智能化管理、專家分析系統(tǒng)等功能，從而使密碼鎖具有很高的安全性、可靠性。目前西方發(fā)達國家已經(jīng)大量地應(yīng)用智能門禁系統(tǒng)?？梢酝ㄟ^多種的更加安全更加方便可靠的方法來實現(xiàn)大門的管理。但電子密碼鎖在我國的應(yīng)用還不廣泛，成本還很高，希望通過不斷的努力使電子密碼鎖能夠在我國得到廣泛應(yīng)用，這也是一個國家生活水平提高的表現(xiàn)。電子密碼鎖是一種通過密碼輸入來控制電路或是芯片工作，從而控制機械開關(guān)的閉合，完成開鎖、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。它的種類很多，有簡易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片的性價比較高的產(chǎn)品?，F(xiàn)在應(yīng)用較廣的電子密碼鎖是以芯片為核心，通過編程來

9、實現(xiàn)的。其性能和安全性已大大超過了機械鎖，特點如下：1. 保密性好，編碼量多，遠遠大于彈子鎖。隨機開鎖成功率幾乎為零。2. 密碼可變。 用戶可以經(jīng)常更改密碼，防止密碼被盜，同時也可以避免因人員的更替而使鎖的密級下降。3. 誤碼輸入保護。當輸入密碼多次錯誤時，報警系統(tǒng)自動啟動。4. 電子密碼鎖操作簡單易行，一學即會。本設(shè)計采用單片機為主控芯片，結(jié)合外圍電路，組成電子密碼鎖，用戶想要打開鎖，必先通過提供的鍵盤輸入正確的密碼才能將鎖打開，密碼輸入錯誤有提示，為了提高安全性，當密碼輸入錯誤三次將報警。密碼可以由用戶自己修改設(shè)定，鎖打開后才能修改密碼。修改密碼之前必須再次輸入密碼，在輸入新密碼時候需要二

10、次確認，以防止誤操作。第一章 總體設(shè)計方案一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計包含兩部分內(nèi)容：一是系統(tǒng)擴展，即單片機內(nèi)部的功能單元，如rom、ram、i/o、定時器/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時，必須在片外進行擴展，選擇適當?shù)男酒?，設(shè)計相應(yīng)的電路。二是系統(tǒng)的配置，即按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備，如鍵盤、顯示器、打印機、a/d、d/a轉(zhuǎn)換器等，要設(shè)計合適的接口電路。 1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 本系統(tǒng)是用以at89c51為核心的單片機控制，主要是由單片機系統(tǒng)、矩陣鍵盤、lcd顯示和報警系統(tǒng)組成。利用單片機靈活的編程設(shè)計和豐富的io端口，及其控制的準確性，不但能實現(xiàn)基本的密碼鎖功能，還能添加調(diào)電存

11、儲、聲光提示甚至添加遙控控制功能。1.2 系統(tǒng)組成本系統(tǒng)由單片機系統(tǒng)、矩陣鍵盤、lcd顯示、密碼存儲、復位電路、晶振電路、開鎖部分和報警系統(tǒng)組成。系統(tǒng)能完成開鎖、超時報警、修改用戶密碼基本的密碼鎖的功能。矩陣鍵盤主要判斷鍵盤上有無鍵按下、去抖動影響、逐列掃描鍵盤以確定被按鍵的位置號即行列號、形成鍵值并將鍵值存入指定的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中、判斷閉合的鍵是否釋放等功能。密碼修改部分要求密碼要輸入兩次,程序?qū)纱屋斎氲拿艽a比較一致時,即用此密碼代替原先的密碼,如果兩次輸入的密碼不一致,則重復操作。這樣就避免了修改密碼的隨機性。自動報警部分是三次輸入的密碼不一致就會發(fā)生報警信息，這樣能有效的避免一些不法分子的

12、行為，保護自身的利益。顯示部分主要是采用lcd顯示，是一種數(shù)字顯示技術(shù)。與傳統(tǒng)的陰極射線管(crt)相比，lcd占用空間小，低功耗，低輻射，無閃爍，降低視覺疲勞。不足：與同大小的crt相比，價格更加昂貴。1.3 設(shè)計方案選擇方案一：采用數(shù)字電路控制用以74ls112雙jk觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路作為密碼鎖的核心控制，共設(shè)了9個用戶輸入鍵，其中只有4個是有效的密碼按鍵，其它的都是干擾按鍵，若按下干擾鍵，鍵盤輸入電路自動清零，原先輸入的密碼無效，需要重新輸入；如果用戶輸入密碼的時間超過10秒（一般情況下，用戶不會超過10秒，若用戶覺得不便，還可以修改）電路將報警20秒，若電路連續(xù)報警三次，電路將鎖

13、定鍵盤2分鐘，防止他人的非法操作。采用數(shù)字電路設(shè)計的方案好處就是設(shè)計簡單但控制的準確性和靈活性差。故不采用。方案二：采用以單片機為核心的控制方案由于單片機種類繁多，各種型號都有其一定的應(yīng)用環(huán)境，因此在選用時要多加比較，合理選擇，以期獲得最佳的性價比。一般來說在選取單片機時從下面幾個方面考慮：性能、存儲器、運行速度、i/o口、定時/計數(shù)器、串行接口、模擬電路功能、工作電壓、功耗、封裝形式、抗干擾性、保密性，除了以上的一些的還有一些最基本的比如：中斷源的數(shù)量和優(yōu)先級、工作溫度范圍、有沒有低電壓檢測功能、單片機內(nèi)有無時鐘振蕩器、有無上電復位功能等。在開發(fā)過程中單片機還受到：開發(fā)工具、編程器、開發(fā)成本

14、、開發(fā)人員的適應(yīng)性、技術(shù)支持和服務(wù)等等因素?；谝陨弦蛩乇驹O(shè)計選用單片機at89s51作為本設(shè)計的核心元件，利用單片機靈活的編程設(shè)計和豐富的i/o端口，及其控制的準確性，實現(xiàn)基本的密碼鎖功能。在單片機的外圍電路外接輸入鍵盤用于密碼的輸入和一些功能的控制，外接at24c02芯片用于密碼的存儲，外接lcd1602顯示器用于顯示作用。當用戶需要開鎖時，先按鍵盤開鎖鍵之后按鍵盤的數(shù)字鍵09輸入密碼。密碼輸完后按下確認鍵，如果密碼輸入正確則開鎖，不正確顯示密碼錯誤重新輸入密碼，當三次密碼錯誤則發(fā)出報警；當用戶需要修改密碼時，先按下鍵盤設(shè)置鍵后輸入原來的密碼，只有當輸入的原密碼正確后才能設(shè)置新密碼。新密碼

15、輸入無誤后按確認鍵使新密碼將得到存儲，密碼修改成功。通過比較以上兩種方案，單片機方案有較大的活動空間，控制靈活準確性好且保密性強不但能實現(xiàn)所要求的功能而且能在很大的程度上擴展功能，而且還可以方便的對系統(tǒng)進行升級，所以我們采用后一種方案作為此次設(shè)計的方案。第二章 硬件系統(tǒng)設(shè)計2.1 單片機at89c51簡介at89c51是一種帶4k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（fperomflash programmable and erasable read only memory）的低電壓，高性能cmos8位微處理器，俗稱單片機。at89c2051是一種帶2k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機

16、的可擦除只讀存儲器可以反復擦除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)標準的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，at89c2051是它的一種精簡版本。at89c單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。圖2.1 at89c51引腳圖2.2 設(shè)計原理電源電路及ups矩陣鍵盤控制 89c51 單片機復位電路延時報警控制電路密碼存儲電路開鎖控制電路晶振電路顯示電路圖2.2 總體設(shè)計框圖本設(shè)計主要由單片機、矩陣鍵盤、液晶顯示器和密碼存儲等部分組成。其中矩陣鍵盤用

17、于輸入數(shù)字密碼和進行各種功能的實現(xiàn)。由用戶通過連接單片機的矩陣鍵盤輸入密碼，后經(jīng)過單片機對用戶輸入的密碼與自己保存的密碼進行對比，從而判斷密碼是否正確，然后控制引腳的高低電平傳到開鎖電路或者報警電路控制開鎖還是報警，實際使用時只要將單片機的負載由繼電器換成電子密碼鎖的電磁鐵吸合線圈即可，當然也可以用繼電器的常開觸點去控制電磁鐵吸合線圈。本系統(tǒng)共有兩部分構(gòu)成，即硬件部分與軟件部分。其中硬件部分由電源輸入部分、鍵盤輸入部分、密碼存儲部分、復位部分、晶振部分、顯示部分、報警部分、開鎖部分組成，軟件部分對應(yīng)的由主程序、初始化程序、lcd顯示程序、鍵盤掃描程序、啟動程序、關(guān)閉程序、建功能程序、密碼設(shè)置程

18、序、eeprom讀寫程序和延時程序等組成。其原理框圖如圖2.2所示。2.3 電路總體構(gòu)成由于單片機種類繁多，各種型號都有其一定的應(yīng)用環(huán)境，因此在選用時要多加比較，合理選擇，以期獲得最佳的性價比?；谝陨弦蛩乇驹O(shè)計選用單片機at89s51作為本設(shè)計的核心元件，利用單片機靈活的編程設(shè)計和豐富的i/o端口，及其控制的準確性，實現(xiàn)基本的密碼鎖功能。在確定了選用什么型號的單片機后，就要確定在外圍電路，其外圍電路包括電源輸入部分、鍵盤輸入部分、密碼存儲部分、復位部分、晶振部分、顯示部分、報警部分、開鎖部分組成，根據(jù)實際情況鍵盤輸入部分選擇4*4矩陣鍵盤，顯示部分選擇字符型液晶顯示lcd1602，密碼存儲部

19、分選用at24c02芯片來完成，密碼輸入正確則開鎖成功，密碼三次輸入錯誤就會報警；當用戶需要修改密碼時，先按下鍵盤設(shè)置鍵后輸入原來的密碼，只有當輸入的原密碼正確后才能設(shè)置新密碼。新密碼輸入無誤后按確認鍵使新密碼將得到存儲，密碼修改成功。其原理圖如圖2.3所示：圖2.3 設(shè)計總體電路圖2.4電源部分2.4.1直流穩(wěn)壓電源電路在電子電路中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。直流電源部分為系統(tǒng)各部分提供穩(wěn)定、可靠的直流電源。它由變壓，整流，濾波，穩(wěn)壓四個部分組成。1、電源變壓器。由于各種電子設(shè)備要求直流穩(wěn)壓電源提供不同幅值的直流電壓，而市電提供的交流電壓一般為220v（或380v），因此需要利用變壓

20、器先將市電的電壓變換成所需要的交流電壓，再將變換后的交流電壓整流、濾波和穩(wěn)壓，最后獲得所需要的直流電壓。2、整流電路。整流電路是利用具有單向?qū)щ娦缘恼髌骷ㄈ缯鞫O管、晶閘管），將大小、方向變化的正弦交流電變換成單向脈動的直流電。這種單向脈動直流電壓含有很大的紋波成分，一般不能實用。3、濾波電路。濾波電路的主要任務(wù)是將整流后的單向脈動直流電壓中的紋波成分盡可能濾除掉，使其變成平滑的直流電。濾波電路通常由電容、電感等儲能元件組成。4、穩(wěn)壓電路。它能在電網(wǎng)電壓和負載電流的變化時，保持輸出直流電壓的穩(wěn)定。它是直流穩(wěn)壓電源的重要組成部分，決定著直流電源的重要性能指標2.4.2密碼鎖電源電路圖2.4

21、 電源輸入電路原理圖密碼鎖主控制部分電源需要用5v直流電源供電，其電路如圖2.4所示，把頻率為50hz、有效值為220v的單相交流電壓轉(zhuǎn)換為幅值穩(wěn)定的5v直流電壓。其主要原理是把單相交流電經(jīng)過電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓。由于輸入電壓為電網(wǎng)電壓，一般情況下所需直流電壓的數(shù)值和電網(wǎng)電壓的有效值相差較大，因而電源變壓器的作用顯現(xiàn)出來起到降壓作用。降壓后還是交流電壓，所以需要整流電路把交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。由于經(jīng)整流電路整流后的電壓含有較大的交流分量，會影響到負載電路的正常工作。需通過低通濾波電路濾波，使輸出電壓平滑。穩(wěn)壓電路的功能是使輸出直流電壓基本不受電網(wǎng)電壓波

22、動和負載電阻變化的影響，從而獲得穩(wěn)定性足夠高的直流電壓。本電路使用集成穩(wěn)壓芯片7805解決了電源穩(wěn)壓問題。2.5 鍵盤輸入矩陣式鍵盤的結(jié)構(gòu)與工作原理：在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時，為了減少i/o口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，如圖2.5所示。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個按鍵加以連接。這樣，一個端口(如p1口)就可以構(gòu)成4*4=16個按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構(gòu)成20鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵(9鍵)。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時，采用矩陣法來做鍵盤是合理的。圖2.5 鍵盤輸入原理圖

23、矩陣式結(jié)構(gòu)的鍵盤顯然比直接法要復雜一些，識別也要復雜一些，上圖中，列線通過電阻接正電源，并將行線所接的單片機的i/o口作為輸出端，而列線所接的i/o口則作為輸入。這樣，當按鍵沒有按下時，所有的輸出端都是高電平，代表無鍵按下。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會被拉低，這樣，通過讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。具體的識別及編程方法如下所述。矩陣式鍵盤的按鍵識別方法：確定矩陣式鍵盤上何鍵被按下介紹一種“行掃描法”。行掃描法行掃描法又稱為逐行(或列)掃描查詢法，是一種最常用的按鍵識別方法，如圖2.5所示鍵盤，介紹過程如下。判斷鍵盤中有無鍵按下將全部行線y0-y3置低電平，然后檢測列線

24、的狀態(tài)。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與4根行線相交叉的4個按鍵之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下。判斷閉合鍵所在的位置在確認有鍵按下后，即可進入確定具體閉合鍵的過程。其方法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時，其它線為高電平。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測各列線的電平狀態(tài)。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。下面給出一個具體的例子：如圖2.5所示。89c51單片機的p1口用作鍵盤i/o口，鍵盤的列線接到p1口的低4位，鍵盤的行線接到p1口的高4位。列線p1.0-p1.3分別接有4個上拉電阻

25、到正電源+5v,并把列線p1.0-p1.3設(shè)置為輸入線，行線p1.4-p.17設(shè)置為輸出線。4根行線和4根列線形成16個相交點。檢測當前是否有鍵被按下。檢測的方法是p1.4-p1.7輸出全“0”，讀取p1.0-p1.3的狀態(tài)，若p1.0-p1.3為全“1”，則無鍵閉合，否則有鍵閉合。去除鍵抖動。當檢測到有鍵按下后，延時一段時間再做下一步的檢測判斷。若有鍵被按下，應(yīng)識別出是哪一個鍵閉合。方法是對鍵盤的行線進行掃描。p1.4-p1.7按下述4種組合依次輸出：p1.7 1 1 1 0p1.6 1 1 0 1p1.5 1 0 1 1p1.4 0 1 1 1在每組行輸出時讀取p1.0-p1.3,若全為“

26、1”，則表示為“0”這一行沒有鍵閉合，否則有鍵閉合。由此得到閉合鍵的行值和列值，然后可采用計算法或查表法將閉合鍵的行值和列值轉(zhuǎn)換成所定義的鍵值為了保證鍵每閉合一次cpu僅作一次處理，必須卻除鍵釋放時的抖動。2.6密碼存儲部分2.6.1 at24c02at24c02是美國atmel公司的低功耗cmos型e2prom，內(nèi)含2568位存儲空間，具有工作電壓寬(2.55.5 v)、擦寫次數(shù)多(大于10000次)、寫入速度快(小于10 ms)、抗干擾能力強、數(shù)據(jù)不易丟失、體積小等特點。而且他是采用了i2c總線式進行數(shù)據(jù)讀寫的串行器件，占用很少的資源和io線，并且支持在線編程，進行數(shù)據(jù)實時的存取十分方便。

27、at24c02正是運用了i2c規(guī)程，使用主從機雙向通信，主機(通常為單片機)和從機(at24c02)均可工作于接收器和發(fā)送器狀態(tài)。主機產(chǎn)生串行時鐘信號(通過scl引腳)并發(fā)出控制字，控制總線的傳送方向，并產(chǎn)生開始和停止的條件。無論是主機還是從機，接收到一個字節(jié)后必須發(fā)出一個確認信號ack。at24c02的控制字由8位二進制數(shù)構(gòu)成，在開始信號發(fā)出以后，主機便會發(fā)出控制字，以選擇從機并控制總線傳送的方向。圖2.6（a）at24c02管腳圖2.6.2密碼存儲電路圖2.6(b)中at24c02的1、2、3腳是三條地址線，用于確定芯片的硬件地址。在at89c51試驗開發(fā)板上它們都接地，第8腳和第4腳分別

28、為正、負電源。第5腳sda為串行數(shù)據(jù)輸入/輸出，數(shù)據(jù)通過這條雙向i2c總線串行傳送，在at89c51試驗開發(fā)板上和單片機的p3.7連接。第6腳scl為串行時鐘輸入線，在at89c51試驗開發(fā)板上和單片機的p3.6連接。sda和scl都需要和正電源間各接一個5.1k的電阻上拉。第7腳需要接地。圖2.6（b）密碼存儲電路原理圖at24c02中帶有片內(nèi)地址寄存器。每寫入或讀出一個數(shù)據(jù)字節(jié)后，該地址寄存器自動加1，以實現(xiàn)對下一個存儲單元的讀寫。所有字節(jié)均以單一操作方式讀取。為降低總的寫入時間，一次操作可寫入多達8個字節(jié)的數(shù)據(jù)。2.7復位部分2.7.1 復位電路的介紹復位操作有上電自動復位和按鍵手動復位

29、兩種方式：1、上電自動復位上電自動復位時在加電瞬間電容通過充電來實現(xiàn)的，其電路如圖2.7a所示。在通電瞬間，電容c通過電阻r充電，rst端出現(xiàn)正脈沖，用以復位。只要電源vcc的上升時間不超過1ms，就可以實現(xiàn)自動上電復位，即接通電源就完成了系統(tǒng)的復位初始化。關(guān)于參數(shù)的選定，在振蕩穩(wěn)定后應(yīng)保證復位高電平持續(xù)時間（即正脈沖寬度）大于2個機器周期。當采用的晶體頻率為6mhz時，可取c為22f，r為k；當采用晶體為12mhz時，可取c為10f，r為8.2k.如果上述電路復位不僅要使點單片機復位，而且還要使單片機的一些外圍芯片也同時復位，那么上述電阻、電容參考值應(yīng)作少許調(diào)整。對于coms型的89c51，

30、由于在rst端內(nèi)部有一個下拉電阻，故可將外部電阻去掉，而將外界電容減至1f。2、手動復位所謂手動復位，是指通過接通以按鈕開關(guān)，使單片機進入復位狀態(tài)。系統(tǒng)上電運行以后，若需要復位，一般是通過手動復位來實現(xiàn)的。通常采用手動復位和上電自動復位組合，其電路如圖2.7所示。 圖2.7(a )上電復位 圖2.7(b )按鍵電平復位復位電路雖然簡單，但其作用非常重要。一個單片機系統(tǒng)能否正常運行，首先要檢查是否能復位成功。初步檢查可用示波器探頭監(jiān)視rst引腳，按下復位鍵，觀察是否有足夠幅度的波形輸出（瞬時的），還可以通過改變復位電路阻容值進行實驗。2.7.2復位電路此次設(shè)計主要采用按鍵電平復位，單片機復位是使

31、cpu和系統(tǒng)中的其他功能部件都處在一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作，例如復位后pc0000h，使單片機從第個單元取指令。無論是在單片機剛開始接上電源時，還是斷電后或者發(fā)生故障后都要復位。在復位期間（即rst為高電平期間），p0口為高組態(tài)，p1p3口輸出高電平；外部程序存儲器讀選通信號psen無效。地址鎖存信號ale也為高電平。根據(jù)實際情況選擇如圖4-6所示的復位電路。該電路在最簡單的復位電路下增加了手動復位按鍵，在接通電源瞬間，電容c1上的電壓很小，復位下拉電阻r上的電壓接近電源電壓，即rst為高電平，在電容充電的過程中rst端電壓逐漸下降，當rst端的電壓小于某一數(shù)值后，cpu脫離復

32、位狀態(tài)，由于電容c1足夠大，可以保證rst高電平有效時間大于24個振蕩周期，cpu能夠可靠復位。增加手動復位按鍵是為了避免死機時無法可靠復位。當復位按鍵按下后電容c1通過r5放電。當電容c1放電結(jié)束后，rst端的電位由r5與r6分壓比決定。由于r53?報警程序nyny返回確認程序再次輸新密碼兩次新密碼輸入相同？ny圖3.3 密碼修改流程圖3.4 密碼比較判斷模塊初始化按開鎖鍵輸入密碼確認程序所輸入密碼正確？y開鎖成功開鎖程序輸入次數(shù)加1次數(shù)3?報警程序返回nyn該模塊的功能是將鍵盤輸入的密碼與設(shè)定的密碼進行比較，如果密碼正確則開鎖;若不正確,則密碼輸入次數(shù)計數(shù)單元計數(shù)如達不到3次,返回鍵盤掃描

33、模塊;若計數(shù)已達3次,則調(diào)用自動報警模塊。圖3.4 密碼判斷流程3.5自動報警模塊該模塊采用軟件延時的方法, 改變單片機p2.1引腳輸出波形的頻率，就可以調(diào)整控制蜂鳴器音調(diào)，產(chǎn)生各種不同音色、音調(diào)的聲音，達到現(xiàn)場報警的目的另外，改變p2.1輸出電平的高低電平占空比，則可以控制蜂鳴器的聲音大小。snd:setb p2.1 ；p2.1輸出高電平，啟動蜂鳴器鳴叫mov r7,#1eh ；延時30msdl:mov r6,#0f9hdl1:djnz r6,dl1；小循壞延時1msdjnz r7,dlclr p2.1 ；p2.1輸出低電平，停止蜂鳴器鳴叫ret第四章 總結(jié)與體會在大學學習的這段期間內(nèi)，知識

34、是通過一門門獨立的課程傳授給我們的。而實際問題能夠順利的得到解決，不但需要多方面的知識，而且還需要對這些知識綜合地加以運用。所以此次畢業(yè)設(shè)計既是學習的過程，也是實踐的過程,不僅對所學的知識加以了鞏固和延伸。也讓我學會慎密、全面的考慮問題，抓住主要矛盾加以解決的思維方法和圍繞問題多方設(shè)法以求得解決的頑強意志。大學生活使我從一個懵懂無知的少年變成了可以勇敢面對人生的強者，無論是在思想上還是在專業(yè)課的學習上，電子電氣系的老師和同學們給予了我極大的幫助，在這里我要對老師們無私的關(guān)懷和幫助表示衷心的感謝！對幫助過我的同學們表示真摯的感謝！ 參考文獻1 石文軒,宋薇.基于單片機mcs一51的智能密碼鎖設(shè)計

35、m.武漢工程職業(yè)技術(shù)學院學報,2004,(01)；2 祖龍起,劉仁杰.一種新型可編程密碼鎖j.大連輕工業(yè)學院學報,2002,(01)；3 葉啟明.單片機制作的新型安全密碼鎖j.家庭電子,2005,(10)；4 郭海英.基于單片機的電子安全密碼鎖的設(shè)計m.現(xiàn)代電子技術(shù),2005,(13)；5 李明喜.新型電子密碼鎖的設(shè)計j.機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,2004,(03)；6 董繼成.一種新型安全的單片機密碼鎖j.電子技術(shù),2004,(03)；7 祖龍起,劉仁杰,孫乃凌.一種新穎的電子密碼鎖j.電子世界,2001,(10)；8 李明喜.新型電子密碼鎖的設(shè)計j.機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,2004,(03)；9 楊

36、茂濤.一種電子密碼鎖的實現(xiàn)j.福建電腦,2004,(08)；10 瞿貴榮.實用電子密碼鎖j.家庭電子,2000,(07)；11 atmega.atmega8l-8ac,2006,(01)；12 wireless world，1998，vol、84，no、1509，p69；13 王千.實用電子電路大全m，電子工業(yè)出版社，2001，p101；14 何立民.單片機應(yīng)用技術(shù)選編m，北京：北京航空大學出版社，1998；15 李華.mcs-51系列單片機使用接口技術(shù)m，北京航空航天大學出版社，1993；16 彭為.單片機典型系統(tǒng)設(shè)計實例精講m，北京：電子工業(yè)出版社，2006；17 潘永雄.新編單片機原理與

37、應(yīng)用m，西安：西安電子科技大學出版社，2003；18 童詩白,華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)m，北京：高等教育出版社，2000；19 閻石主.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)m，北京：高等教育出版社，1998；20 李朝青.單片機原理及接口技術(shù) m，北京：北京航空航天大學出版社，2005；21 李瀚蓀.電路分析基礎(chǔ)m，北京：高等教育出版社1991；22 周潤景，袁偉亭，景曉松。prtoeus在mcs-51&arm7系統(tǒng)中的應(yīng)用百例m，北京：電子工業(yè)出版社，2006；附錄 電子密碼鎖程序清單s1ok *;顯示緩沖區(qū);led1 equ 6fhbuff equ 6ehtimers1 equ 6dh ;輸入回車的次數(shù)tim

38、ers2 equ 6ch ;報警的次數(shù)timers equ 6bh ;輸入數(shù)字的位數(shù);led6 equ 6ah;密碼緩沖區(qū)ps1 equ 69hps2 equ 68hps3 equ 67hps4 equ 66hps5 equ 65hps6 equ 64h;at24c02讀取緩沖區(qū)at1 equ 63hat2 equ 62hat3 equ 61hat4 equ 60hat5 equ 5fhat6 equ 5eh;按鍵標志位f_1 bit 20hf_2 bit 21hf_3 bit 22hf_4 bit 23hbuf_full bit 24h ;密碼已經(jīng)夠六位的標志位，為1表示滿ch_state

39、bit 25h ;系統(tǒng)更改的狀態(tài)標志位，為1表示busyflag1 bit 26h ;功能鍵標志位，為1表示功能按鍵。f_f1 bit 27hf_f2 bit 28hpsw_f bit 29h ;密碼是否正確的標志位;口資源定義spk bit p2.1jdq bit p2.3sda bit p2.4 ;定義串口數(shù)據(jù)端scl bit p2.5;發(fā)光二極管燈l1 bit p1.0l2 bit p1.1l3 bit p1.2;org 0000hajmp mainorg 000bh;ajmp timer0org 001bh;ajmp timer1org 0030hmain:mov sp, #70hmo

40、v tmod, #11hmov th0, #3chmov tl0, #0b0hmov th1, #3chmov tl1, #0b0hclr f_1 ;清除標志位clr f_2clr f_3clr f_4clr buf_fullclr ch_stateclr flag1clr f_f1clr f_f2clr psw_fmov buff,#00h ;調(diào)用lcall initps ;初始化環(huán)境lcall initatlcall xsa ;調(diào)用默認顯示mov timers1,#00hnopmov ps1, #11h ;初始化密碼830620mov ps2, #0ahmov ps3, #02hmov p

41、s4, #13hmov ps5, #0bhmov ps6, #02hstart:nop ;程序開始lcall ch_key ;檢查鍵盤ajmp start ;返回ch_key:lcall ks ;檢查有沒有按鍵按下jnz lk1ajmp ch_keylk1:lcall t12msacall ksjnz lk2retlk2:noplcall sbie ;按鍵識別子程序mov buff, a ;送緩沖區(qū)以識別是數(shù)字鍵還是功能鍵？lcall ch_kf ;判斷按鍵功能。jb flag1 ,key_fun ;標志為1，則為功能鍵;*數(shù)字按鍵輸入并且存放到緩沖區(qū)內(nèi)等待比較*g:nop ;設(shè)一標志，辨別輸

42、入是否滿;setb tr0inc timers ;輸入數(shù)字的位數(shù)mov a, timersclr csubb a, #01hjnz ps_2mov ps1, buff ;依照順序存放密碼ajmp nextps_2:mov a, timerssubb a, #02hclr cjnz ps_3mov ps2, buffajmp nextps_3:mov a, timersclr csubb a, #03hjnz ps_4mov ps3, buffajmp nextps_4:mov a, timersclr csubb a, #04jnz ps_5mov ps4, buffajmp nextps_5

43、:mov a, timersclr csubb a, #05jnz ps_6mov ps5, buffajmp nextps_6:mov a, timersclr csubb a, #06hjnz ch_keymov ps6, buffnext:lcall xscmov r7, timers ;比較輸入的次數(shù)。cjne r7, #06h ,fullfull:jc next9setb buf_fullmov timers,#06hclr l3nopclr p2.1lcall t100msdsetb p2.1nopajmp ch_keynext9:clr p2.1 ;密碼輸入一位，鳴叫一聲。clr

44、 l3lcall t100msd ;延時100mssetb l3setb p2.1ajmp ch_key;*功能按鍵比較并且跳轉(zhuǎn)*key_fun:clr flag1clr cmov a, buffsubb a, #03h ;按鍵cl跳轉(zhuǎn)jnz en_cajmp clen_c:clr cmov a, buff ;按鍵en跳轉(zhuǎn)subb a, #00hjnz f1_cajmp enf1_c:clr cmov a, buffsubb a, #1bhjnz f2_cajmp fu1f2_c:clr cmov a, buffsubb a, #1ahjnz f3_cajmp fu2f3_c:clr cmov

45、 a, buffsubb a, #19hjnz f4_cajmp fu3f4_c:clr cmov a, buffsubb a, #18hjz fu4exit8:nopljmp ch_key; *開門子程序 *cl:nopsetb l3mov buff, #00h ;消密碼緩沖mov timers,#00hlcall initps ;消除at緩沖，加調(diào)電存儲后一定要加上lcall xsclcall bplcall bplcall t100msdlcall bpclr flag1ajmp ch_keyfu4:noplcall bplcall t100msdlcall bplcall t100msdlcall bplcall t100msdlcall bplcall t100msdlcall bpclr flag1ajmp ch_keyfu3:noplcall bplcall t100msdlcall bplcall killxs ;關(guān)閉顯示clr fla