單片機電子密碼鎖課程設計

1、單片機技術及應用綜合訓練（設計報告）前言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得尤為突出。在科學技術不斷發(fā)展的今天，電子密碼防盜鎖作為防盜衛(wèi)士的作用顯得日趨重要。本文從經(jīng)濟實用的角度出發(fā)，系統(tǒng)由STC89C52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、LCD顯示、報警、開鎖等電路模塊。它能完成以下功能：正確輸入密碼前提下，開鎖；錯誤輸入密碼情況下，報警；密碼可以根據(jù)用戶需要更改。用C語言編寫的主控芯片控制程序與EEPROM AT24C02讀寫程序相結(jié)合，并用Keil軟件進行編譯，設計了一款可以多次更改密碼，具有報警功

2、能的電子密碼控制系統(tǒng)。本密碼鎖具有設計方法合理，簡單易行，成本低，安全實用，保密性強，靈活性高等特點，具有一定的推廣價值。關鍵詞：電子密碼鎖、報警、液晶顯示目錄1、 選題要求···································

3、83;·12、 硬件電路設計·································12.1 51單片機············&

4、#183;···················22.2 鍵盤電路····························

5、3;····22.3 液晶顯示電路·····························22.4 警報電路·············&#

6、183;···················32.5 密碼儲存電路····························

7、83;32.6 晶振、復位及關鎖·························33、 軟件設計·····················

8、················44、 軟硬件調(diào)試結(jié)果·······························94.1 電路

9、總原理圖·····························94.2 調(diào)試結(jié)果···················

10、;·············105、 總結(jié)···································

11、3;····11一、選題要求本文從經(jīng)濟實用的角度出發(fā)，設計采用單片機為主控芯片，結(jié)合外圍電路，組成電子密碼控制系統(tǒng)，密碼鎖共6位密碼，每位的取值范圍為09，用戶可以自行設定和修改密碼。用戶想要打開鎖，必先通過提供的鍵盤輸入正確的密碼才可以，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，期間輸入密碼無效，以防竊賊多次試探密碼。6位密碼同時輸入正確，鎖才能打開。鎖內(nèi)有備用電池，只有內(nèi)部上電復位時才能設置或修改密碼，因此，僅在門外按鍵是不能修改或設置密碼的，因此保密性強、靈活性高。其特點如下：1) 保密性好，編碼量多，遠遠大于彈子鎖。隨機開鎖成

12、功率幾乎為零。2) 密碼可變，用戶可以隨時更改密碼，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) 無活動零件，不會磨損，壽命長。5) 使用靈活性好，不像機械鎖必須佩帶鑰匙才能開鎖。6) 電子密碼鎖操作簡單易行，一學即會。2、 硬件電路設計 下面是整個設計的流程圖：開開始 開始始初始化次數(shù)加1輸入密碼密碼正確？返返回回NYY開鎖程序開鎖？N修改密碼？次數(shù)>3？報警程序修改程序YNNY開始返回2.1 51單片機這次課程設計采用的是5系列單片機AT89C52。其外部封裝如下圖所示：AT89C52單片機有4組8位的可編

13、程I/O口，分別位P0、P1、P2、P3口，每個口有8位（8根引腳），共32根8。P0口（Pin39Pin32）：8位雙向I/O口線，名稱為P0.0P0.7P1口（Pin1Pin8）：8位準雙向I/O口線，名稱為P1.0P1.7 P2口（Pin21Pin28）：8位準雙向I/O口線，名稱為P2.0P2.7 P3口（Pin10Pin17）：8位準雙向I/O口線，名稱為P3.0P3.72.2 鍵盤電路 本次試驗采用的是行列鍵盤，C語言程序中有相應的驅(qū)動程序，其硬件電路如下所示，下右對應的為各個按鍵所對應的數(shù)字及功能。0123456789確認重輸改密2.3 液晶顯示電路 實驗中采用的是LM016L液

14、晶顯示，其數(shù)據(jù)端口采集數(shù)據(jù)通過單片機的P0口，接法如下圖所示。不同情況下會有不同的顯示，顯示內(nèi)容包括：Welcome、Hello Boss、Wrong、OK等內(nèi)容。2.4 警報電路 下圖是警報電路連接圖，警報觸發(fā)為：連續(xù)三次輸錯密碼，警報觸發(fā)后會有一個時間延遲，延遲時間內(nèi)任何操作都是無效的，過后通過關鎖按鈕可解除。2.5 密碼儲存電路 實驗中考慮到實用性方面時，就想到了密碼儲存及修改的問題，于是采用了FM24C02F作為面膜儲存模塊，電路連接如下所示：2.6 晶振、復位及關鎖 晶振、復位及關鎖電路如下所示(作圖所示按鈕為復位按鈕)： 三、軟件設計C語言源程序：第 11 頁#include<

15、;reg52.h> #include<stdio.h>#include<intrins.h>#define CHECK_BUSY#define DataPort P0#define KeyPort P1sbit RS = P24;/液晶顯示的定義端口 sbit RW = P25;sbit EN = P26;sbit scl=P30;/24c02端口定義sbit sda=P31; sbit baojing=P21;/報警器sbit jdq=P20;/繼電器sbit jb=P23;/警報燈sbit close=P22;unsigned char old1,old2,o

16、ld3,old4,old5,old6; /原始密碼000000unsigned char new1,new2,new3,new4,new5,new6;/代表新密碼void delay1(unsigned int m) unsigned int n; for(n=0;n<m;n+);void delay(unsigned int m) unsigned int a; unsigned char b; for(a=0;a<m;a+) for(b=0;b<125;b+);void DelayUs2x(unsigned char t) while(-t);void DelayMs(u

17、nsigned char t) while(t-) DelayUs2x(256); DelayUs2x(256); void baojingqi() baojing=0; DelayUs2x(256); if(baojing=0) baojing=0; DelayUs2x(256);bit LCD_Check_Busy(void)/判忙函數(shù) #ifdef CHECK_BUSYDataPort= 0xFF; RS=0; RW=1; EN=0; _nop_(); EN=1;return (bit)(DataPort & 0x80);#elsereturn 0;#endif void LCD

18、_Write_Com(unsigned char com) /寫入命令函數(shù) / while(LCD_Check_Busy(); /忙則等待 DelayMs(5); RS=0; RW=0; EN=1; DataPort= com; _nop_(); EN=0; void LCD_Write_Data(unsigned char Data) /寫入數(shù)據(jù)函數(shù) /while(LCD_Check_Busy(); /忙則等待 DelayMs(5); RS=1; RW=0; EN=1; DataPort= Data; _nop_(); EN=0; void LCD_Clear(void)/清屏函數(shù) LCD_

19、Write_Com(0x01); DelayMs(5); void LCD_Write_Char(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char Data) /寫入字符函數(shù) if(y=0) LCD_Write_Com(0x80 + x); else LCD_Write_Com(0xC0 + x); LCD_Write_Data( Data); void LCD_Write_String(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *s) /寫入字符串函數(shù) while(*s) LCD_Write_Char

20、(x,y,*s); s+; x+; void LCD_Init(void) /液晶顯示的初始化函數(shù) LCD_Write_Com(0x38); /顯示模式設置 DelayMs(5); LCD_Write_Com(0x38); DelayMs(5); LCD_Write_Com(0x38); DelayMs(5); LCD_Write_Com(0x38); LCD_Write_Com(0x08); /顯示關閉 LCD_Write_Com(0x01); /顯示清屏 LCD_Write_Com(0x06); /顯示光標移動設置 DelayMs(5); LCD_Write_Com(0x0C); /顯示開

21、及光標設置unsigned char KeyScan(void) /鍵盤掃描函數(shù)，使用行列反轉(zhuǎn)掃描法 unsigned char cord_h,cord_l;/行列值中間變量 KeyPort=0x0f; /行線輸出全為0 cord_h=KeyPort&0x0f; /讀入列線值 if(cord_h!=0x0f) /先檢測有無按鍵按下 DelayMs(10); /去抖 if(KeyPort&0x0f)!=0x0f) cord_h=KeyPort&0x0f; /讀入列線值 KeyPort=cord_h|0xf0; /輸出當前列線值 cord_l=KeyPort&0xf

22、0; /讀入行線值 while(KeyPort&0xf0)!=0xf0);/等待松開并輸出 return(cord_h+cord_l);/鍵盤最后組合碼值 return(0xff); /返回該值unsigned char KeyPro(void) switch(KeyScan() case 0x7e:return 0;break;/0 按下相應的鍵顯示相對應的碼值 case 0x7d:return 1;break;/1 case 0x7b:return 2;break;/2 case 0x77:return 3;break;/3 case 0xbe:return 4;break;/4

23、case 0xbd:return 5;break;/5 case 0xbb:return 6;break;/6 case 0xb7:return 7;break;/7 case 0xde:return 8;break;/8 case 0xdd:return 9;break;/9 case 0xdb:return 10;break;/10 case 0xd7:return 11;break;/11 case 0xee:return 12;break;/12 case 0xed:return 13;break;/13 case 0xeb:return 14;break;/14 case 0xe7:

24、return 15;break;/15 default:return 0xff;break; void init() /24c02初始化子程序scl=1;_nop_();_nop_();sda=1;_nop_();_nop_();void respons() /應答unsigned char i;scl=1;_nop_();_nop_();while(sda=1)&&(i<250)i+;scl=0;_nop_();_nop_();void clock() /I2C總線時鐘 unsigned char i=0; scl=1; _nop_();_nop_(); while(s

25、da=1)&&(i<255) i+; scl=0; _nop_();_nop_();void start() /啟動I2C總線sda=1;_nop_();_nop_();scl=1;_nop_();_nop_();sda=0;_nop_();_nop_();scl=0;_nop_();_nop_();void stop() /停止I2C總線sda=0;_nop_();_nop_();scl=1;_nop_();_nop_();sda=1;_nop_();_nop_(); void writebyte(unsigned char a) /寫一個字節(jié)unsigned char

26、 b,tem; tem=a; for(b=0;b<8;b+) tem=tem<<1; scl=0; _nop_(); _nop_(); sda=CY;/temp左移時，移出的值放入了CY中 _nop_(); _nop_(); scl=1;/待sda線上的數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，將scl拉高 _nop_(); _nop_(); scl=0; _nop_(); _nop_(); sda=1; _nop_(); nop_();unsigned char readbyte() /讀一個字節(jié) unsigned char i,j,k=0; scl=0; _nop_(); _nop_(); sda=1

27、; for(i=0;i<8;i+) _nop_(); _nop_(); scl=1; _nop_(); _nop_(); if(sda=1) j=1; else j=0; k=(k<<1)|j; scl=0; _nop_();_nop_();return(k);unsigned char read24c02(unsigned char address)/從24c02的地址address中讀取一個字節(jié)數(shù)據(jù) unsigned char date; start(); writebyte(0xa0); clock(); writebyte(address); clock(); sta

28、rt(); writebyte(0xa1); clock(); date=readbyte(); stop(); delay1(100); return(date);void write24c02(unsigned char address,unsigned char info) / 向24c02的address地址中寫入一字節(jié)數(shù)據(jù)info start(); writebyte(0xa0); clock(); writebyte(address); clock(); writebyte(info); clock(); stop(); delay1(5000); /這個延時一定要足夠長，否則會出

29、錯。因為24c02在從sda上取得數(shù)據(jù)后，還需要一定時間的燒錄過程。main() unsigned char num,i,bj,c=0; unsigned char temp6; bit Flag; init(); /初始化24C02 LCD_Init(); /初始化液晶屏 DelayMs(10); /延時用于穩(wěn)定，可以去掉 LCD_Clear(); /清屏 LCD_Write_String(0,0,"welcome"); /寫入第一行信息 old1=read24c02(110); old2=read24c02(111); old3=read24c02(112); old4

30、=read24c02(113); old5=read24c02(114); old6=read24c02(115);while (1) /主循環(huán)num=KeyPro(); /掃描鍵盤if(num!=0xff) /如果掃描是按鍵有效值則進行處理 if(i=0) /輸入是第一個字符的時候需要把改行清空，方便觀看密碼LCD_Write_String(0,1," ");/清除該行if(i<6) /密碼是6位，大于6位時不再輸入按鍵值tempi=num;LCD_Write_Char(i,1,'*'); i+; /輸入數(shù)值累加if(num=11)/重試鍵i=0;L

31、CD_Write_String(0,1," ");if(num=12)i=0;LCD_Write_String(0,1," ");if(bj=0)while(i<=6)num=KeyPro(); /掃描鍵盤if(num!=0xff) /如果掃描是按鍵有效值則進行處理 if(i=0) /輸入是第一個字符的時候需要把改行清空，方便觀看密碼LCD_Write_String(0,1," ");/清除該行if(i<6) /密碼是6位，大于6位時不再輸入按鍵值tempi=num;LCD_Write_Char(i,1,'*

32、9;); i+; /輸入數(shù)值累加if(num=11)/重試鍵i=0;LCD_Write_String(0,1," ");if(num=10)num=0;new1=temp0;new2=temp1;new3=temp2;new4=temp3;new5=temp4;new6=temp5;old1=new1;old2=new2;old3=new3;old4=new4;old5=new5;old6=new6; /新密碼代替舊密碼write24c02(110,old1);write24c02(111,old2);write24c02(112,old3);write24c02(113,

33、old4);write24c02(114,old5);write24c02(115,old6);LCD_Write_String(0,1,"ok ");bj=1; DelayMs(220);DelayMs(220);DelayMs(220);if(close=0)bj=1;i=0;LCD_Write_String(0,1," ");i=0;if(num=10) /數(shù)字10為確認鍵new1=temp0;new2=temp1;new3=temp2;new4=temp3;new5=temp4;new6=temp5;if(i=7)/6位后的按鍵輸入數(shù)值，相當于確認按鍵（任意按鍵即可）i=0; /計數(shù)器復位Flag=1;/先把比較位置1old1=read24c02(110); old2=read24c02(111);old3=read24c02(112);old4=read24c02(113);old5=read24c02(114);ol