畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于單片機(jī)電子密碼鎖

1、摘 要隨著社會(huì)物質(zhì)財(cái)富的日益增長(zhǎng)和人們生活水平的提高，安全成為居民最為重視的問(wèn)題。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。電子密碼鎖是由電子電路控制鎖體的新型鎖具，它采用觸摸鍵盤方式輸入開鎖密碼，操作方便。觸摸式電子鎖的輸入部分采用觸摸開關(guān)（鍵盤輸入），其優(yōu)勢(shì)在于傳統(tǒng)的機(jī)械開關(guān)之出在于其保密性高，使用靈活性好，安全系數(shù)高，無(wú)活動(dòng)零件，不會(huì)磨損，電子密碼鎖受到很多人的喜歡。出于成本問(wèn)題本次設(shè)計(jì)只采用按鈕替代觸摸式按鍵。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逐漸代替?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。

2、隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，特別是單片機(jī)的問(wèn)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，還引入了智能化管理、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，應(yīng)用日益廣泛。電子密碼鎖種類繁多，但這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是針對(duì)特定有效卡、指紋或聲音有效，且不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，只能適用于保密要求高且供個(gè)人使用的箱、柜、房間等。而且卡片式ic卡還有易丟失等特點(diǎn)，加上其成本一般較高，一定程度上限制了這類產(chǎn)品的普及和推廣。電子密碼鎖具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等優(yōu)點(diǎn)。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，電子密碼防盜鎖作為防盜衛(wèi)士的作用也日趨重要。本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)at89s52作為單片機(jī)的核

3、心單元，設(shè)計(jì)了一款具有本機(jī)開鎖和報(bào)警功能的電子密碼鎖，既簡(jiǎn)單又適用。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) at89s52 密碼鎖 矩陣鍵盤 匯編語(yǔ)言目錄1前言42設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)依據(jù)42.1關(guān)于匯編語(yǔ)言42.2主控芯片at89s5262.2.1at89s52性能簡(jiǎn)介72.2.2at89s52引腳功能說(shuō)明83文獻(xiàn)綜述114總體方案確定124.1電子密碼鎖的設(shè)計(jì)分析124.2系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)134.3初步設(shè)計(jì)思路155硬件電路設(shè)計(jì)155.1晶振電路155.2led顯示電路165.3鍵盤電路設(shè)計(jì)175.4復(fù)位部位185.5開鎖電路195.6報(bào)警電路206軟件設(shè)計(jì)216.1軟件設(shè)計(jì)思路216.2主程序設(shè)計(jì)216.3子程序設(shè)計(jì)22

4、6.3.1顯示子程序226.3.2按鍵判斷子程序236.3.3按鍵功能子程序246.3.4數(shù)字鍵輸入子程序256.3.5退格鍵子程序266.3.6enter鍵子程序276.3.7設(shè)置鍵子程序296.3.8退設(shè)置鍵子程序306.3.9close子程序317實(shí)驗(yàn)及調(diào)試328結(jié)論33致 謝35參 考 文 獻(xiàn)36附 錄371 前言目前，機(jī)械鎖是我們目前最常用的鎖，其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格便宜。但在使用中暴露了很多缺點(diǎn)：一是機(jī)械鎖是靠金屬制成的鑰匙上的不同齒形與鎖芯的配合來(lái)工作的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每4000把鎖中就有兩把鎖的鑰匙齒牙相同或類似，故安全性低。根據(jù)國(guó)外的統(tǒng)計(jì)資料，裝有電子防盜裝置的商業(yè)區(qū)或居民區(qū)盜

5、竊犯罪率平均下降30左右。二是鑰匙一旦丟失，無(wú)論誰(shuí)撿到都可以將鎖打開。三是機(jī)械鎖的材料大多為黃銅，質(zhì)地較軟，容易損壞。四是機(jī)械鎖鑰匙易于復(fù)制，不適于諸如賓館等公共場(chǎng)所使用。出于安全、方便等方面的需要，許多智能鎖(如指紋辨別、ic卡識(shí)別)已相繼問(wèn)世，但這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是針對(duì)特定指紋或有效卡，只能適用于保密要求高且僅供個(gè)別人使用的箱、柜、房間等。另外，卡片式的ic卡易丟失，加上其成本一般較高，在一定程度上限制了這類產(chǎn)品的普及和推廣。隨著人們生活水平的提高，電子密碼防盜鎖作為防盜衛(wèi)士的作用日趨重要。電子密碼防盜鎖用密碼代替鑰匙，不但省去了佩戴鑰匙的煩惱，也從根本上解決了普通門鎖保密性差的缺點(diǎn)。同時(shí)可設(shè)

6、多組密碼，其中有一組是管理員密碼，可以增加用戶密碼又清除所有用戶密碼。電子密碼鎖是目前流行的防盜工具，研究電子密碼鎖有一定的重要性。2 文獻(xiàn)綜述隨著人們生活水平的提高和安全意識(shí)的加強(qiáng)，對(duì)安全的要求也就越來(lái)越高。在日常的生活和工作中,住宅與部門的安全防范、單位的文件檔案、財(cái)務(wù)報(bào)表以及一些個(gè)人資料的保存多以加鎖的辦法來(lái)解決。若使用傳統(tǒng)的機(jī)械式鑰匙開鎖，人們常需攜帶多把鑰匙,使用極不方便,且鑰匙丟失后安全性即大打折扣。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)日常生活中的安全保險(xiǎn)器件的要求越來(lái)越高。為滿足人們對(duì)鎖的使用要求，增加其安全性，用密碼代替鑰匙的密碼鎖應(yīng)運(yùn)而生。密碼鎖具有安全性高、成本低、功耗低、易操作

7、等優(yōu)點(diǎn)。電子工業(yè)的迅速發(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。目前使用的電子密碼鎖大部分是基于單片機(jī)技術(shù)，以單片機(jī)為主要器件，其編碼器與解碼器的生成為軟件方式。在實(shí)際應(yīng)用中，由于程序容易跑飛，系統(tǒng)的可靠性能較差?；诂F(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列器件的電子密碼鎖，用門電路構(gòu)造系統(tǒng)，所有算法完全由硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，使得系統(tǒng)的工作可靠性大為提高。由于門電路也具有現(xiàn)場(chǎng)可編程功能

8、，當(dāng)設(shè)計(jì)需要更改時(shí)，只需更改門電路中的控制和接口電路，無(wú)需更改外部電路的設(shè)計(jì)，大大提高了設(shè)計(jì)的效率。從目前的技術(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。鍵盤式電子密碼在鍵盤上輸入，與打電話差不多，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，難以被竊。但是密碼不能太簡(jiǎn)單，太簡(jiǎn)單了就容易被他人在鍵盤上試探出來(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)、

9、克服弱點(diǎn)，鍵盤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操作動(dòng)作也難以窺測(cè)出密碼?？傊M管新式電子防盜鎖層出不窮，但鍵盤式電子密碼防盜鎖仍然“老樹發(fā)新芽”，不僅在市場(chǎng)上居于主流地位，而且，還經(jīng)常作為其他類型電子防盜鎖的輔助輸入手段。3 設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)依據(jù)3.1 匯編語(yǔ)言的簡(jiǎn)單介紹匯編語(yǔ)言是計(jì)算機(jī)及電子信息類專業(yè)十分重要的基礎(chǔ)課程，學(xué)好微機(jī)原理、操作系統(tǒng)、編譯原理的知識(shí)準(zhǔn)備

10、。它能充分發(fā)和利用計(jì)算機(jī)硬件特性的語(yǔ)言，能夠完成高級(jí)語(yǔ)言難以勝任甚無(wú)法完成的任務(wù)。一、匯編語(yǔ)言特點(diǎn)匯編語(yǔ)言是計(jì)算機(jī)能提供給用戶的最快而又最有效的語(yǔ)言，時(shí)能夠利用計(jì)算機(jī)所有硬件特性并能直接控制硬件。所以高級(jí)言簡(jiǎn)單、易學(xué)且開發(fā)效率高，而匯編語(yǔ)言復(fù)雜、難懂、開發(fā)效低。對(duì)匯編語(yǔ)言的課程特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：(一)匯編語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)。主要變現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：第一，匯編語(yǔ)言容易得到高時(shí)空效率的程序 。由于匯編語(yǔ)言本質(zhì)上就機(jī)器語(yǔ)言，可直接、有效地控制計(jì)算機(jī)硬件，因而與高級(jí)語(yǔ)言比，容易得到運(yùn)行速度快、執(zhí)行代碼短、占用內(nèi)存空間少的高空效的目標(biāo)程序 。第二，用匯編語(yǔ)言能設(shè)計(jì)出高級(jí)語(yǔ)言無(wú)法實(shí)的程序。正是由于與機(jī)器

11、的密切相關(guān)性，使得匯編語(yǔ)言能充分用計(jì)算機(jī)的硬件特性，編寫出與硬件緊密相關(guān)而高級(jí)語(yǔ)言又無(wú)實(shí)現(xiàn)的程序來(lái)。 (二)匯編語(yǔ)言的缺點(diǎn)。主要表現(xiàn)在兩點(diǎn)：第一，匯編語(yǔ)言難、難理解、難調(diào)試難維護(hù)等。第二，匯編語(yǔ)言程序可移植性差。 3.2 主控芯片at89s52單片機(jī)也被稱為微控制器（microcontroller unit），英文縮寫mcu，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有cpu的專用處理器發(fā)展而來(lái)。最早的設(shè)計(jì)理念是通過(guò)將大量外圍設(shè)備和cpu集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。單片機(jī)按用途大體上可分為兩大類，一是通用型單片機(jī)，二是專用型單片機(jī)。單

12、片機(jī)用途十分廣泛，比如手機(jī)，家電，工業(yè)控制，機(jī)械人，都是一些自動(dòng)的，或智能裝置，在我們生活當(dāng)中隨時(shí)可以找到單片機(jī)的存在，然而本次密碼鎖設(shè)計(jì)也是利用單片機(jī)工作。由于單片機(jī)對(duì)成本是敏感的，所以目前占統(tǒng)治地位的軟件是最低級(jí)匯編語(yǔ)言，它是除了二進(jìn)制機(jī)器碼以上最低級(jí)的語(yǔ)言了，所以在我的密碼鎖設(shè)計(jì)中也是用匯編語(yǔ)言編程。 at89s52是一個(gè)有20個(gè)引腳的芯片，引腳配置如圖1所示。與8051相比，at89s52減少了兩個(gè)對(duì)外端口（即p0、p2口），使它最大可能地減少了對(duì)外引腳下，因而芯片尺寸有所減小。at89s52是一個(gè)低功耗，高性能cmos 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes isp(in-system

13、programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的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)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)mcs-51指令系統(tǒng)及80c52引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和isp flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的at89s52可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。3.2.1 at89s52性能簡(jiǎn)介at89s52具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4k bytes flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ram），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（i/o）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙

14、工串行通信口，看門狗（wdt）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。此外，at89s52設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0hz并可通過(guò)軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下，cpu暫停工作，而ram定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存ram的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有pdip、tqfp和plcc等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。圖 1 at89s52芯片引腳圖其主要功能特性： 1、4k可反復(fù)擦寫(1000次）isp flash rom2、32個(gè)雙向i/o口 3、4.5-5.5v工作電壓4、2個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器 5、時(shí)鐘頻率0-33mhz6、全雙工u

15、art串行中斷口線 7、128x8 bit內(nèi)部ram8、2個(gè)外部中斷源 9、低功耗空閑和省電模式10、中斷喚醒省電模式 11、3級(jí)加密位12、看門狗（wdt）電路 13、軟件設(shè)置空閑和省電功能14、靈活的isp字節(jié)和分頁(yè)編程15、雙數(shù)據(jù)寄存器指針 可以看出at89s52提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k字節(jié)flash閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部ram，32個(gè)i/o口線，看門狗（wdt），兩個(gè)數(shù)據(jù)指針，兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘。同時(shí),at89s52可降至0hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止cpu的工作，但允許ram

16、，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式何在ram中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直接到一個(gè)硬件復(fù)位。3.2.2 at89s52引腳功能說(shuō)明1、vcc：電源電壓2、gnd：接地3、p0口：p0口是一組8位漏極開路型雙向i/o口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口，作為輸出口用時(shí)，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)ttl邏輯門電路，對(duì)端口寫“1”可作為高阻抗輸入端口。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。在flash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。4、p1口：p1是一個(gè)帶內(nèi)

17、部上拉電阻的8位雙向i/o口，p1的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)ttl邏輯門電路。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(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，p1口作為第八位地址接收。 表 1 p1口第二功能端口引腳第二功能p1.5mosi（用于isp編程）p1.6miso（用于isp編程）p1.7sck（用于isp編程）5、p2口：p2口為一個(gè)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(gè)ttl門電流，當(dāng)p2口被寫“1”時(shí)，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(shí)，p2口的管腳被外部拉低，將輸

18、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(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，p2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，p2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。p2口在flash編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。6、p3口：p3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o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邏輯門電路。對(duì)p3口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端口時(shí)，被外部拉低的p3口將用上拉電阻輸出電流i。p3口除了作為一般的i/o口線外，更重要的用途是它的第二功能，p3口

19、的第二功能如下表3-2。p3口也可作為at89s52的一些特殊功能口，如下表2所示： 7、p3.0 rxd（串行輸入口） 8、p3.1 txd（串行輸出口） 9、p3.2 /int0（外部中斷0） 10、p3.3 /int1（外部中斷1） 11、p3.4 t0（記時(shí)器0外部輸入） 12、p3.5 t1（記時(shí)器1外部輸入） 13、p3.6 /wr（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） 14、p3.7 /rd（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） 15、p3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。表 2 p3口的第二功能端口功能第二功能端口引腳第二功能rxd（p3.0）串行輸入口t0（p3.4）定時(shí)/計(jì)數(shù)器0外部輸入tx

20、d（p3.1）串行輸出口t1（p3.5）定時(shí)/計(jì)數(shù)器1外部輸入int0（p3.2）外中斷0wr（p3.6）外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通int1（p3.3）外中斷1rd（p3.7）外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通16、rst：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩工作時(shí)，rst引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。wdt益出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置sfr auxr 的 disrto 位（地址8eh）可打開或關(guān)閉該功能。disrto 位缺省為reset輸出高電平打開狀態(tài)。17、ale/prog：當(dāng)訪問(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)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，ale仍以時(shí)鐘振蕩頻率的

21、1/6輸出的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目地，要注意的是：第當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ale脈沖。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。該位禁位后，只有一條movx 和movc指令ale才會(huì)被激活。此外，該引腳伎被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ale無(wú)效。18、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)at89s52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)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，高有兩次有效的psen信號(hào)。19、ea/vpp：外部訪問(wèn)允許。欲使cp

22、u公訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址0000hffffh），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。flash存儲(chǔ)器編程時(shí),該引腳加上12v的編程電壓vpp。20、xtal1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。21、xtal2：振蕩器反相放大器的輸出端。4 總體方案確定4.1 電子密碼鎖的設(shè)計(jì)分析在日常的生活和工作中,住宅與部門的安全防范、單位的文件檔案、財(cái)務(wù)報(bào)表以及一些個(gè)人資料的保存多以加鎖的辦法來(lái)解決。若使用傳統(tǒng)的機(jī)械式鑰匙開鎖，人們常需攜帶多把鑰匙,使用極不方便,且鑰

23、匙丟失后安全性即大打折扣。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)日常生活中的安全保險(xiǎn)器件的要求越來(lái)越高。為滿足人們對(duì)鎖的使用要求，增加其安全性，用密碼代替鑰匙的密碼鎖應(yīng)運(yùn)而生。密碼鎖具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等優(yōu)點(diǎn)。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逐漸代替?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。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，特別是單片機(jī)的問(wèn)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，還引入了智能化管理、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，應(yīng)用日益廣泛。在國(guó)內(nèi)外電子

24、防盜鎖應(yīng)用于金融業(yè)，其根本的作用是“授權(quán)”，即被“授權(quán)”的人才可以存取錢、物。廣義上講，金融業(yè)的“授權(quán)”主要包括以下三種層次的內(nèi)容：1、授予保管權(quán)，如使用保管箱、保險(xiǎn)箱和保險(xiǎn)柜；2、授予出入權(quán)，如出入金庫(kù)、運(yùn)鈔車和保管室；3、授予流通權(quán)，如自動(dòng)存取款。目前，金融行業(yè)電子防盜鎖的應(yīng)用主要集中在前兩個(gè)層面上。下面將介紹幾種在金融行業(yè)中使用較多的電子防盜鎖以及它們的技術(shù)發(fā)展方向。當(dāng)然，以上所說(shuō)的授權(quán)技術(shù)再高超，都必須由精良的“鎖具”擔(dān)當(dāng)承載結(jié)構(gòu)部件，實(shí)現(xiàn)開啟、閉鎖的功能，而且承擔(dān)實(shí)體防護(hù)作用，抵抗住或盡量延遲破壞行為，讓電子防盜鎖“軟、硬不吃”。一般情況下，鎖具防盜的關(guān)鍵是鎖身外殼、閉鎖的部件（如伸

25、縮的鎖舌或鎖栓、鎖扣盒鎖扣板以及依靠電磁力直接閉鎖的電磁部件等）的強(qiáng)度（應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛度，能夠承受一定數(shù)值、一定方向的靜壓力和沖擊力以及力矩）、鎖止型式（能承受某些方式和工具的作用）、配合間隙（防止采用機(jī)械的、電子的方法探入鎖具內(nèi)部而被開啟）和布局（將薄弱的、與鎖的開啟直接相關(guān)的零部件和電路置于殼體保護(hù)之下，并且不易被識(shí)別出來(lái)）。提高電子防盜鎖之防護(hù)能力的必然途徑是報(bào)警，在許多場(chǎng)所有人值守、有電視監(jiān)控，具有報(bào)警功能，可以綜合物理防范和人力防范兩種作用。報(bào)警的前提是具備探測(cè)功能，根據(jù)電子防盜鎖的使用場(chǎng)所和防護(hù)要求，可選擇多種多樣的探測(cè)手段。在中國(guó)的城市金融業(yè)中，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)報(bào)警已經(jīng)成為對(duì)各金

26、融網(wǎng)點(diǎn)的基本要求。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，安全防范風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)很有必要，即依據(jù)使用的防盜報(bào)警器材的性能、安裝布局和人員值守狀況等，可以評(píng)估被防護(hù)物或區(qū)域的防護(hù)能力，得出風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，其中，電子防盜鎖的性能至關(guān)重要。4.2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)at89s52為核心的單片機(jī)控制方案。單片機(jī)是一塊集成芯片，可以利用它的靈活的編程設(shè)計(jì)和豐富的io端口，實(shí)現(xiàn)電子密碼鎖的功能。由于單片機(jī)是集成芯片，可以更精確的控制密碼鎖的功能實(shí)現(xiàn)。利用單片機(jī)進(jìn)行控制密碼鎖，不但能實(shí)現(xiàn)基本的密碼鎖功能，還能添加調(diào)電存儲(chǔ)、聲光提示甚至添加遙控控制功能，為了節(jié)省本次設(shè)計(jì)的成本，這次設(shè)計(jì)沒(méi)用到聲光提示或遙控控制。其基本原理如圖

27、12所示。矩陣鍵盤控制89s52單片機(jī)輸入錯(cuò)誤鎖定鍵盤延時(shí)報(bào)警控制電路修改密碼開鎖控制電路指示電路串口顯示電路圖 2 單片機(jī)控制方案與數(shù)字電路控制相比較，單片機(jī)方案有較大的活動(dòng)空間，不但能實(shí)現(xiàn)所要求的功能而且能在很大的程度上擴(kuò)展功能，而且還可以方便的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)。本方案采用一種是用以at89s52為核心的單片機(jī)控制方案。利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)和豐富的i/o端口，及其控制的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)基本的密碼鎖功能。本設(shè)計(jì)的任務(wù)采用單片機(jī)at89s52作為單片機(jī)的核心單元，利用單片機(jī)的串行發(fā)射、接收等功能設(shè)計(jì)一款具有本機(jī)開鎖和報(bào)警功能的電子密碼鎖，主要分為四個(gè)部分： 1）選擇密碼：將編好的密碼程序存儲(chǔ)在e

28、prom中，用戶通過(guò)密碼選擇鍵進(jìn)行選擇。具體操作過(guò)程：首先按下密碼選擇鍵，然后在逐漸輸入號(hào)碼，最后按下確認(rèn)鍵即可。2）密碼顯示：為了防止密碼泄露，以一個(gè)字母號(hào)提醒用戶是否有鍵按下，有鍵按下就是顯示“-”，沒(méi)有就不顯示。3）鍵盤程序：4*4鍵盤程序，p1.0-p1.3為列線，p1.4-p1.7為行線。4）本機(jī)鍵開鎖：用戶鍵入正確的密碼，在按確認(rèn)鍵后，便會(huì)自動(dòng)開鎖。如果不正確系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警，由揚(yáng)聲器發(fā)出5秒報(bào)警聲。當(dāng)連續(xù)三次出現(xiàn)密碼錯(cuò)誤時(shí)，系統(tǒng)會(huì)長(zhǎng)期報(bào)警不止，必須按復(fù)位方可停止。5）不開鎖時(shí)，鎖關(guān)閉。6）報(bào)警電路，包括兩個(gè)報(bào)警，密碼錯(cuò)誤一次報(bào)警5秒，密碼連續(xù)錯(cuò)誤3次連續(xù)報(bào)警，必須按復(fù)位鍵方可停止報(bào)警

29、。7）新增修改密碼功能4.3 初步設(shè)計(jì)思路輸入密碼用矩形鍵盤，包括數(shù)字鍵和功能鍵。（下面的電路介紹的時(shí)候，能否對(duì)著一個(gè)整體的電路結(jié)果框圖來(lái)介紹比較直觀）led數(shù)碼管顯示輸入密碼，用74ls06驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管發(fā)光顯示數(shù)碼，用單片機(jī)p0公共端，p2作段碼，控制各位顯示器分時(shí)進(jìn)行顯示。開鎖電路，開鎖用12伏電源驅(qū)動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)候?yàn)殒i關(guān)狀態(tài)，當(dāng)p3.1為零自動(dòng)變?yōu)殒i開狀態(tài)，按close恢復(fù)鎖狀態(tài)。報(bào)警電路，包括兩個(gè)報(bào)警，密碼錯(cuò)誤一次報(bào)警5秒，密碼連續(xù)錯(cuò)誤3次連續(xù)報(bào)警，必須按復(fù)位鍵方可停止報(bào)警。打開電源后，顯示器不顯示，設(shè)原始密碼為“123456”，只要輸入此密碼便開門。當(dāng)有密碼輸入時(shí)，在數(shù)碼管上顯示“-”。這

30、樣使得系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)處于閉鎖狀態(tài)。鍵盤包括：數(shù)字鍵09功能鍵back，退格鍵功能鍵enter，若密碼與設(shè)定密碼相同，則開鎖。密碼輸入錯(cuò)誤一次報(bào)警五秒，密碼輸入錯(cuò)誤三次一直報(bào)警不聽。報(bào)警解除,當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤三次，必須按復(fù)位鍵，解除報(bào)警關(guān)鎖鍵close，開鎖后，必須按close鎖合上5 硬件電路設(shè)計(jì)5.1 晶振電路圖 3 晶振電路at89s52引腳xtal1和xtal2與晶體振蕩器及電容c2、c1按圖4-7所示方式連接。晶振、電容c1c2及片內(nèi)與非門（作為反饋、放大元件）構(gòu)成了電容三點(diǎn)式振蕩器，振蕩信號(hào)頻率與晶振頻率及電容c1、c2的容量有關(guān)，但主要由晶振頻率決定，范圍在033mhz之間，電容c1、c

31、2取值范圍在530pf之間。根據(jù)實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)中采用12mhz做為系統(tǒng)的外部晶振。電容取值為20pf。5.2 led顯示電路用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)led數(shù)碼管有很多方法，按顯示方式可分靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)（掃描）顯示；按譯碼方式可分硬件譯碼和軟件譯碼。靜態(tài)顯示就是顯示驅(qū)動(dòng)電路具有輸出鎖存功能，單片機(jī)將所要顯示的數(shù)據(jù)送出后就不再管，直到下一次顯示數(shù)據(jù)更新時(shí)才會(huì)顯示新的數(shù)據(jù)。靜態(tài)顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的cpu時(shí)間。動(dòng)態(tài)顯示需要cpu時(shí)刻對(duì)顯示器件進(jìn)行數(shù)據(jù)刷新，顯示數(shù)據(jù)有閃爍感，占用的cpu時(shí)間多。這兩種顯示方式各有利弊，靜態(tài)顯示雖然數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的cpu時(shí)間，但每個(gè)顯示單元都需要單獨(dú)的顯示驅(qū)動(dòng)電路，使用的硬

32、件較多；動(dòng)態(tài)顯示雖然有閃爍感，占用的cpu時(shí)間多，但使用的硬件少，能節(jié)省線路板空間。led數(shù)碼管的外圍電路一般需要一個(gè)限流電阻和加大驅(qū)動(dòng)電流的晶體管。 圖 4 共陽(yáng)極、共陰極發(fā)光管硬件電路位碼接p0，段碼接p2，單片機(jī)p0口出來(lái)接反相器，再接到數(shù)碼管公共端。整個(gè)顯示過(guò)程中采用動(dòng)態(tài)顯示，即6位顯示器逐一輪流顯示，每位持續(xù)1ms，10ms或20ms之內(nèi)循環(huán)一遍，當(dāng)然可以適當(dāng)進(jìn)行更改，但刷新速度不要小于每秒三十楨。這樣，由于視覺(jué)暫留現(xiàn)象，我們看到的便是6只顯示器同時(shí)在顯示。顯示電路如下圖5:圖 5 顯示電路5.3 鍵盤電路設(shè)計(jì)由于本設(shè)計(jì)所用到的按鍵數(shù)量較多而不適合用獨(dú)立按鍵式鍵盤。采用的是矩陣式按鍵

33、鍵盤，它由行線和列線組成，也稱行列式鍵盤，按鍵位于行列的交叉點(diǎn)上，密碼鎖的密碼由鍵盤輸入完成，與獨(dú)立式按鍵鍵盤相比，要節(jié)省很多i/o口。本設(shè)計(jì)中使用的這個(gè)4*4鍵盤不但能完成密碼的輸入還能作特別功能鍵使用，比如清空顯示功能等。鍵盤的每個(gè)按鍵功能在程序設(shè)計(jì)中設(shè)置。其大體功能（看鍵盤按鍵上的標(biāo)記）及與單片機(jī)引腳接法如圖6圖 6 鍵盤電路5.4 復(fù)位部位單片機(jī)復(fù)位是使cpu和系統(tǒng)中的其他功能部件都處在一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作，例如復(fù)位后pc0000h，使單片機(jī)從第個(gè)單元取指令。無(wú)論是在單片機(jī)剛開始接上電源時(shí)，還是斷電后或者發(fā)生故障后都要復(fù)位。在復(fù)位期間（即rst為高電平期間），p0口

34、為高組態(tài)，p1p3口輸出高電平；外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)psen無(wú)效。地址鎖存信號(hào)ale也為高電平。根據(jù)實(shí)際情況選擇如圖4-6所示的復(fù)位電路。該電路在最簡(jiǎn)單的復(fù)位電路下增加了手動(dòng)復(fù)位按鍵，在接通電源瞬間，電容c1上的電壓很小，復(fù)位下拉電阻上的電壓接近電源電壓，即rst為高電平，在電容充電的過(guò)程中rst端電壓逐漸下降，當(dāng)rst端的電壓小于某一數(shù)值后，cpu脫離復(fù)位狀態(tài)，由于電容c1足夠大，可以保證rst高電平有效時(shí)間大于24個(gè)振蕩周期，cpu能夠可靠復(fù)位。增加手動(dòng)復(fù)位按鍵是為了避免死機(jī)時(shí)無(wú)法可靠復(fù)位。當(dāng)復(fù)位按鍵按下后電容c1通過(guò)r5放電。當(dāng)電容c1放電結(jié)束后，rst端的電位由r5與r6分壓比決定

35、。由于r5r6因此rst為高電平，cpu處于復(fù)位狀態(tài)，松手后，電容c1充電，rst端電位下降，cpu脫離復(fù)位狀態(tài)。r5的作用在于限制按鍵按下瞬間電容c1的放電電流，避免產(chǎn)生火花，以保護(hù)按鍵觸電。圖 7 復(fù)位電路原理圖5.5 開鎖電路開鎖控制電路的功能是當(dāng)輸入正確的密碼后將鎖打開。系統(tǒng)使用單片機(jī)其中一引腳線發(fā)出信號(hào)，經(jīng)三極管放大后，由繼電器驅(qū)動(dòng)電磁閥動(dòng)作將鎖打開。用戶通過(guò)鍵盤任意設(shè)置密碼，并儲(chǔ)存在eeprom中作為鎖碼指令。只有用戶操作鍵盤時(shí)，單片機(jī)的電源端才能得到3v電源，否則單片機(jī)處于節(jié)電工作方式。開鎖步驟如下：首先按下鍵盤上的開鎖按鍵，然后利用鍵盤上的數(shù)字鍵09輸入密碼，最后按下確認(rèn)鍵。當(dāng)

36、用戶輸入一密碼后，單片機(jī)自動(dòng)識(shí)碼，如果識(shí)碼不符，則報(bào)警。只有當(dāng)識(shí)碼正確，單片機(jī)才能控制電子鎖內(nèi)的微型繼電器吸臺(tái)。當(dāng)繼電器吸臺(tái)以后帶動(dòng)鎖桿伸縮，這時(shí)，鎖勾在彈簧的作用下彈起，完成本次開鎖。開鎖以后，單片機(jī)自動(dòng)清除掉由用戶輸人的這個(gè)密碼。如圖8所示：圖 8開鎖電路5.6 報(bào)警電路報(bào)警電路由兩個(gè)pnp9012驅(qū)動(dòng)，接到單片機(jī)p3.3，報(bào)警部分由陶瓷壓電發(fā)聲裝置及外圍電路組成，密碼正確時(shí)，不發(fā)聲直接開鎖，當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)，單片機(jī)的p3.3引腳為低電平，三極管導(dǎo)通轟鳴器發(fā)出噪鳴聲報(bào)警。如圖9所示：圖 9 報(bào)警電路6 軟件設(shè)計(jì)6.1 軟件設(shè)計(jì)思路本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)由主程序、初始化程序、lcd顯示程序、鍵盤掃描

37、程序、鍵功能程序、密碼設(shè)置程序、eeprom讀寫程序和延時(shí)程序等組成。先把顯示程序編號(hào)，在proteus里仿真，顯示程序可以很方便檢查整體的正確性；然后再把鍵盤程序完成?，F(xiàn)實(shí)程序和鍵盤程序是本次設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，只要把這兩個(gè)程序做完整，后面的開鎖，報(bào)警都很簡(jiǎn)單。6.2 主程序設(shè)計(jì)主程序設(shè)計(jì)首先是初始化，把需要的口地址，標(biāo)志位，初始密碼初始化，把初始密碼設(shè)置為“123456”，然后不斷循環(huán)執(zhí)行顯示子程序和掃描鍵盤程序，主程序流程框圖如下圖10：開始初始化顯示程序鍵盤掃描 圖 10 主程序流程圖 6.3 子程序設(shè)計(jì)6.3.1 顯示子程序首先初始化顯示子程序，不顯示，當(dāng)有密碼輸入時(shí)候，為了防止密碼泄露，以

38、一個(gè)字母號(hào)提醒用戶是否有鍵按下，有鍵按下就是顯示“-”，沒(méi)有就不顯示。在此程序中顯示用到動(dòng)態(tài)顯示，如果將程序中的段碼表0bfh，改為共陽(yáng)極段碼表，動(dòng)態(tài)顯示就是對(duì)應(yīng)的數(shù)字，如果為0bfh則輸入全部顯示“-”。顯示緩沖區(qū)為30h-35h，按30h-35h循序一次顯示，動(dòng)態(tài)顯示程序框圖如下圖11：顯示30h單元顯示33h單元顯示32h單元顯示31h單元顯示34h單元返回顯示34h單元顯示子程序圖 11 顯示子程序流程圖6.3.2 按鍵判斷子程序掃描鍵盤方法為線翻轉(zhuǎn)法，先把行和列分別置1和置0，即mov p1，#0f0h，當(dāng)有按鍵輸入時(shí)候p1的值發(fā)生改變，證明有鍵按下，之后再確認(rèn)是那個(gè)鍵按下。確認(rèn)那個(gè)

39、鍵按下使用37h，39h做循環(huán)次數(shù)，不斷掃描，先把p1.0置0，掃描第一個(gè)鍵，當(dāng)p1端口置等于掃描到的鍵碼值時(shí)候，證明是鍵按下，如果不相等繼續(xù)掃描。按鍵判斷子程序流程圖如下圖12：掃描鍵盤是否有鍵按下二次確認(rèn)按鍵密碼輸入程序按鍵功能子程序確認(rèn)那個(gè)鍵按下退格程序顯示子程序nnyy返回圖 12 掃描鍵盤子程序流程圖6.3.3 按鍵功能子程序鍵值存放在40h單元里面，判斷鍵值等于那個(gè)數(shù)字，分別執(zhí)行不同的子程序，然后返回.按鍵功能子程序流程圖如下圖13：鍵功能程序鍵值09？鍵值back？鍵值enter？鍵值設(shè)置？鍵值退出設(shè)置？數(shù)字輸入序設(shè)置程序開鎖程序退格程序退出設(shè)置序yyyyynnnn返回n鍵值cl

40、ose？關(guān)鎖程序y圖 13 按鍵功能子程序流程圖6.3.4 數(shù)字鍵輸入子程序首先判斷是否在報(bào)警，再判斷數(shù)字是否已經(jīng)輸入六個(gè)，將31h單元送到30h，將32h單元送到31h，將33h單元送到32h，將34h單元送到33h，將35h單元送到34h，將35h單元送到40h，40h在按鍵子程序中存放鍵盤的值。數(shù)字鍵輸入子程序流程圖如下圖14：31h單元送到30h34h單元送到33h33h單元送到32h32h單元送到31h35h單元送到34h返回40h單元送到35h是否在報(bào)警是否輸入滿6個(gè)數(shù)字鍵輸入子程序nyy圖 14 數(shù)字鍵輸入子程序流程圖6.3.5 退格鍵子程序首先判斷是否在報(bào)警，再判斷數(shù)字是否已經(jīng)

41、有數(shù)字輸入，34h單元送到35h，將33h單元送到34h，將32h單元送到33h，將31h單元送到32h ，將30h單元送到31h，將#0ah單元送到30h，其中#0ah未段碼表中的#0ffh，在數(shù)碼管上為不顯示。程序框圖如下圖15：34h單元送到35h31h單元送到32h32h單元送到33h33h單元送到34h30h單元送到31h返回#0ah單元送到30h是否在報(bào)警是否已經(jīng)開鎖退格鍵子程序nyy是否有數(shù)字輸入nyyyn圖 15 退格鍵子程序流程圖6.3.6 enter鍵子程序首先判斷是否在報(bào)警，是則返回，否則再判斷數(shù)字鍵是否已經(jīng)輸入滿六個(gè)，是則初始化顯示，否則返回。初始化顯示后再判斷密碼是否

42、正確，正確執(zhí)行開鎖電路，否則執(zhí)行報(bào)警程序。密碼輸入錯(cuò)誤，錯(cuò)誤次數(shù)3bh單元內(nèi)容加1，判斷密碼次數(shù)是否滿三次，未滿3次，開中斷報(bào)警定時(shí)5秒；滿三次則一直循環(huán)報(bào)警，除復(fù)位鍵，任何按鍵按下無(wú)效。按復(fù)位鍵恢復(fù)開機(jī)狀態(tài)。enter鍵子程序流程圖如下圖16：返回是否在報(bào)警數(shù)字輸入是否滿六個(gè)enter子程序ny判斷密碼是否正確nyny初始化顯示開鎖電路設(shè)置鍵是否按下設(shè)置鍵子程序密碼錯(cuò)誤程序圖 16 enter鍵子程序流程圖返回密碼錯(cuò)誤是否滿3次密碼錯(cuò)誤程序y一直報(bào)警按下無(wú)效除復(fù)位鍵，任何按鍵必須按復(fù)位鍵恢復(fù)初始狀態(tài)報(bào)警次數(shù)加1報(bào)警五秒，按下無(wú)效除復(fù)位鍵，任何按鍵圖 17 密碼錯(cuò)誤子程序流程圖6.3.7 設(shè)置

43、鍵子程序首先判斷是否處于報(bào)警狀態(tài)，是則返回，否則在判斷是否處于鎖開狀態(tài)，是則將新密碼輸入標(biāo)志位置為1，再把數(shù)字輸入個(gè)數(shù)清零，讓鍵盤可以繼續(xù)輸入新密碼否則返回。新密碼標(biāo)志位置1設(shè)置鍵標(biāo)志位置1數(shù)字輸入個(gè)數(shù)清零返回是否在報(bào)警是否已經(jīng)開鎖設(shè)置鍵子程序nnyy圖 18 設(shè)置鍵子程序流程圖6.3.8 退設(shè)置鍵子程序首先判斷是否處于報(bào)警狀態(tài)，是則返回，否則再判斷是否處于設(shè)置狀態(tài)，是則恢復(fù)開鎖狀態(tài)，將新密碼賦給密碼儲(chǔ)存單元，否則返回。新密碼賦給密碼存儲(chǔ)單元返回是否在報(bào)警是否處于設(shè)置設(shè)置鍵子程序nnyy圖 19 退設(shè)置鍵子程序流程圖6.3.9 close子程序首先判斷是否處于報(bào)警狀態(tài)，是則返回，否則再判斷是否

44、處于開鎖狀態(tài)，是則恢復(fù)關(guān)鎖狀態(tài)，否則返回?；謴?fù)初始狀態(tài)返回是否在報(bào)警是否已經(jīng)處于開鎖狀態(tài)close子程序nyny 圖 20 close鍵功能流程圖7 實(shí)驗(yàn)及調(diào)試在本次設(shè)計(jì)中，我采用的是匯編語(yǔ)言，首先我用wave6000一段一段的編寫程序，然后再用proteus軟件進(jìn)行仿真，經(jīng)過(guò)努力軟件編程部分基本完成，在proteus里面仿真能實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，當(dāng)有密碼輸入時(shí)候，數(shù)碼管顯示“-”，但是如果把斷碼改為共陰極段碼，當(dāng)有密碼輸入時(shí)候，數(shù)碼管顯示亂碼。軟件編程結(jié)束的同時(shí)，硬件也焊接好了。開始調(diào)試，調(diào)試的結(jié)果跟proteus調(diào)試不一樣，首先段碼怎么改數(shù)碼管顯示總是亂碼，其次是干擾太大。我在想亂碼

45、應(yīng)該是我軟件出現(xiàn)問(wèn)題了，我請(qǐng)教了別的同學(xué)，怎么解決亂碼問(wèn)題，然后我把動(dòng)態(tài)顯示的程序改了，把本來(lái)p0口右移顯示用rr a循環(huán)掃描，改為一個(gè)一個(gè)顯示先setb p0.0顯示第一個(gè)，然后clr p0.0，setb p0.1關(guān)閉第一個(gè)，顯示第二個(gè)如此類推。程序進(jìn)行proteus仿真，不會(huì)再出現(xiàn)亂碼；然而在硬件了調(diào)試卻不是這樣，還是出現(xiàn)亂碼，這時(shí)候我可以確認(rèn)是硬件出現(xiàn)問(wèn)題。硬件的調(diào)試不成功，我們把矛頭指向干擾，我們開始把一些菊花鏈不斷修改過(guò)來(lái)，但是任憑我們?nèi)绾涡薷?，亂碼一直出現(xiàn)，但是這時(shí)候可以發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管不會(huì)亂跳，證明干擾已經(jīng)減少，排除了干擾和軟件問(wèn)題，這時(shí)候我們確認(rèn)是硬件電路的問(wèn)題。顯示出現(xiàn)亂碼，表示顯

46、示電路出現(xiàn)問(wèn)題，數(shù)碼管用的是共陰極，沒(méi)加反相器，馬上就加上74ls06，反相器出來(lái)接一個(gè)排阻，把硬件電路焊好，繼續(xù)調(diào)試，結(jié)果還是一樣，亂碼。但是幸運(yùn)的是，輸入密碼按確認(rèn)鍵能正常工作，這時(shí)候就剩下顯示問(wèn)題。顯示亂碼還是顯示電路出現(xiàn)問(wèn)題，然后我去請(qǐng)教別的同學(xué)，討論得出結(jié)論p0.0接數(shù)碼管公共端必須接上拉電阻，我馬上把上拉電阻接好，繼續(xù)調(diào)試，結(jié)果終于出來(lái)了，不會(huì)再出現(xiàn)亂碼，完全能正常工作。在實(shí)驗(yàn)的調(diào)試過(guò)程我們經(jīng)過(guò)了排除軟件，排除干擾，確認(rèn)電路出現(xiàn)問(wèn)題，修改電路，調(diào)試成功。下圖為proteus軟件仿真：圖21 proteus軟件仿真圖8 結(jié)論很多人把畢業(yè)設(shè)計(jì)作為一個(gè)艱難的任務(wù)，但是從我的角度來(lái)看，我很

47、喜歡這樣的設(shè)計(jì)，在大學(xué)的四年里我最喜歡的也是設(shè)計(jì)課程，所以我不會(huì)把它當(dāng)做是一個(gè)任務(wù)，我只把它當(dāng)做是一個(gè)興趣，設(shè)計(jì)可能是一個(gè)繁瑣的過(guò)程，當(dāng)我設(shè)計(jì)調(diào)試出來(lái)的時(shí)候，那一份喜悅是無(wú)法形容的。在整個(gè)硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)中按部就班是最好的設(shè)計(jì)方法，做一步調(diào)試一步，如果把東西一次做完再調(diào)試，如果調(diào)試結(jié)果失敗，要檢查出問(wèn)題難度就會(huì)更高，在我們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦幸矐?yīng)該按部就班。本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)步驟：1、 顯示電路2、 鍵盤電路3、 開鎖電路4、 報(bào)警電路5、 復(fù)位電路6、 密碼設(shè)置7、 繼續(xù)完善各電路整個(gè)設(shè)計(jì)最大的問(wèn)題就是顯示電路問(wèn)題，顯示電路原本是一個(gè)很簡(jiǎn)單的電路，首先是軟件出現(xiàn)問(wèn)題，用簡(jiǎn)單的右移動(dòng)態(tài)顯示會(huì)顯示亂碼

48、，是因?yàn)閮?nèi)存單元出現(xiàn)混亂，內(nèi)存單元的內(nèi)容先顯示了再賦值，這樣使到數(shù)碼管顯示亂碼。其實(shí)是硬件問(wèn)題，菊花鏈造成了很大的干擾，在焊接前應(yīng)該做好元件的分布，合理分布電路板。在本次設(shè)計(jì)中，讓我深刻體會(huì)到proteus仿真和硬件調(diào)試是有一定的區(qū)別，例如at89s52的p0口需要接上拉電阻才能顯示，proteus是在理想狀態(tài)下進(jìn)行的仿真。在設(shè)計(jì)過(guò)程中我學(xué)到了很多東西，學(xué)會(huì)如何使用proteus，wave6000一些仿真軟件，學(xué)會(huì)如何使用單片機(jī)開發(fā)板，硬件繪圖，很多硬件的使用方法，連接方法。畢業(yè)論文完成之后，還以寫一份畢業(yè)論文總結(jié)報(bào)告，這對(duì)自己來(lái)說(shuō)，是一個(gè)總結(jié)，也是一個(gè)提醒。因?yàn)楫厴I(yè)論文的完成，既為大學(xué)四年劃

49、上了一個(gè)完美的句號(hào)，也為將來(lái)的人生之路做好了一個(gè)很好的鋪墊。開始是搜集資料。在指導(dǎo)老師的指點(diǎn)下，通過(guò)各種渠道開始準(zhǔn)備工作通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、圖書館搜集相關(guān)學(xué)術(shù)論文、核心期刊、書籍等。通過(guò)一個(gè)月的深入學(xué)習(xí)，搜集了一大堆與畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的資料，摒棄了一些無(wú)關(guān)緊要的內(nèi)容，保留了有參考價(jià)值的資料作為備用。在這段時(shí)期，我整天出入圖書館。在常見的搜索引擎中，我了解到一些相關(guān)的知識(shí)，同時(shí)特意瀏覽了大量的外文網(wǎng)站，并將這些內(nèi)容列成提綱，便于以后查詢，以減少后期工作量。 接下來(lái)，我開始對(duì)所搜集的資料進(jìn)行整理、分析研究，并制作了課題研究的方案及網(wǎng)站設(shè)計(jì)規(guī)劃，開題報(bào)告完成之后隨即進(jìn)入緊張而有序的寫作及設(shè)計(jì)之中。根據(jù)取其精華，去

50、其糟粕的原則，我撰寫了初稿，并加入了自己新穎的見解，特別是在制作網(wǎng)站的過(guò)程中，吸取其它外文網(wǎng)站的優(yōu)點(diǎn)，并加入自己的創(chuàng)新點(diǎn)。在此期間，我多次與張老師電話或短信以及利用qq,e-mail進(jìn)行溝通，聽取老師好的建議，積極采納。 老師將初稿修改后及時(shí)反饋給我，看了之后才發(fā)現(xiàn)論文中的論文漏洞很多，特別是論文的格式，而就設(shè)計(jì)的網(wǎng)站規(guī)劃來(lái)說(shuō)，提出了幾點(diǎn)建議，如不要全盤覆蓋課本上的知識(shí)，用一個(gè)章節(jié)作為典型來(lái)表達(dá)你的創(chuàng)新點(diǎn)就可以了。至此，我發(fā)現(xiàn)，要干好一件事并非那么簡(jiǎn)單，但也不是很難，敷衍了事是萬(wàn)萬(wàn)不可的，對(duì)待任何事情都要認(rèn)真去思考，用思想來(lái)完成任務(wù)。 一篇優(yōu)秀的論文不是寫出來(lái)的，而是修改出來(lái)的，這需要的是耐心

51、，還要用心。在網(wǎng)站的制作過(guò)程中，我遇到的問(wèn)題很多，有些是在自己技術(shù)所在范圍之外，每當(dāng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)自己的想法或者運(yùn)行不下去的時(shí)候，我就會(huì)出現(xiàn)浮躁的情緒，但是我沒(méi)有放棄，而是適時(shí)地調(diào)節(jié)自己的心態(tài)，在同學(xué)老師的幫助下，完成了初次的設(shè)計(jì)。越是不懂的東西才要去學(xué)，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中你會(huì)收獲很多，其中一點(diǎn)就是互相學(xué)習(xí)是最好的學(xué)習(xí)途徑，在學(xué)習(xí)之后你會(huì)感覺(jué)到很有成就感，這也是我在完成網(wǎng)站制作之后體會(huì)到的。 在整個(gè)畢業(yè)論文設(shè)計(jì)的過(guò)程中我學(xué)到了做任何事情所要有的態(tài)度和心態(tài)，首先我明白了做學(xué)問(wèn)要一絲不茍，對(duì)于出現(xiàn)的任何問(wèn)題和偏差都不要輕視，要通過(guò)正確的途徑去解決，在做事情的過(guò)程中要有耐心和毅力，不要一遇到困難就打退堂鼓，只

52、要堅(jiān)持下去就可以找到思路去解決問(wèn)題的。在工作中要學(xué)會(huì)與人合作的態(tài)度，認(rèn)真聽取別人的意見，這樣做起事情來(lái)就可以事倍功半。 致 謝大學(xué)生活一晃而過(guò)，回首走過(guò)的歲月，心中倍感充實(shí)，當(dāng)我寫完這篇畢業(yè)論文的時(shí)候，有一種如釋重負(fù)的感覺(jué)，感慨良多。首先要誠(chéng)摯的感謝我的母校華南農(nóng)業(yè)大學(xué)珠江學(xué)院，我為學(xué)校感到驕傲，一定會(huì)把我在校所學(xué)的知識(shí)貢獻(xiàn)社會(huì)。還要感謝我的論文指導(dǎo)黃老師。她在忙碌的教學(xué)工作中擠出時(shí)間來(lái)審查、修改我的論文。還有教過(guò)我的所有老師們，你們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。感謝大學(xué)四年陪伴在我身邊的同學(xué)、朋友，感謝他們?yōu)槲姨岢龅挠?/p>

53、益的建議和意見，有了他們的支持、鼓勵(lì)和幫助，我才能充實(shí)的度過(guò)了四年的學(xué)習(xí)生活。參 考 文 獻(xiàn)何立民.1998.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編.北京：北京航空大學(xué)出版社彭為.2006.單片機(jī)典型系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例精講.北京：電子工業(yè)出版社潘永雄. 2003.新編單片機(jī)原理與應(yīng)用.西安：西安電子科技大學(xué)出版社張毅剛，彭喜元. 2009.單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì).北京：電子工業(yè)出版社葉啟明. 2005,(10).單片機(jī)制作的新型安全密碼鎖:家庭電子郭海英.基于單片機(jī)的電子安全密碼鎖的設(shè)計(jì).現(xiàn)代電子技術(shù),2005,(13)楊素行. 2006.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程:高等出版社余孟嘗.2006.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程:高

54、等出版社祖龍起,劉仁杰.2002.一種新型可編程密碼鎖.大連輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2002,(01)附 錄存儲(chǔ)單元分配30h-35h 顯示緩沖區(qū)41h-45h 輸入暫存區(qū)50h-55h 原始密碼存儲(chǔ)單元36h 臨時(shí)單元，存儲(chǔ)位碼內(nèi)容37h、39h 在按鍵子程序中用于內(nèi)外循環(huán)計(jì)數(shù)38h 按鍵子程序存放查表后得到的編碼3ah 臨時(shí)單元，存放逐行開的編碼3bh 密碼錯(cuò)誤次數(shù)計(jì)數(shù)器40h 在按鍵子程序中存放鍵盤的值r0 在顯示子程序中作顯示緩沖區(qū)的指針r2 數(shù)字鍵輸入次數(shù)計(jì)數(shù)器r4 在中斷中作計(jì)數(shù)器r5、r6 延時(shí)子程序循環(huán)計(jì)數(shù)器r7 顯示子程序六個(gè)數(shù)碼管逐個(gè)顯示計(jì)數(shù)器20h.0=1 密碼正確標(biāo)志位20h.1=1 設(shè)置鍵按下標(biāo)志位20h.2=1 當(dāng)前輸入的是新密碼標(biāo)志位20h.3=1 密碼三次錯(cuò)誤報(bào)警開啟標(biāo)志位 ;主程序or