基于51單片機的密碼鎖設(shè)計_畢業(yè)設(shè)計-資料下載頁

【導(dǎo)讀】基于AT89S51與AT24C02密碼鎖的設(shè)計

　　

【正文】 ，如果密碼輸入兩次都與原始密碼不相符即會報警。 電路如圖 38 所示 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 100R131KR18D3LED1D2Q2PNP12345K1RelayVCCGNDLOCKVCC 圖 38 開鎖電路 . 鍵 盤輸入模塊 鍵盤是單片機十分重要的輸入設(shè)備，是實現(xiàn)人機對話的紐帶。鍵盤是由一組規(guī)則排列的按鍵組成，一個按鍵實際上就是一個開關(guān)元件，即鍵盤是一組規(guī)則排列的開關(guān)。根據(jù)按鍵與單片機的連接方式不同，按鍵主要分為獨立式按鍵和矩陣式按鍵 ，有了這些按鍵，對單片機的控制就方便多了。 本設(shè)計按鍵數(shù)量較多，所以采用矩陣式按鍵以節(jié)省 I/O 口線。將 16 個按鍵分為 4 排 4列排列好，如圖 39 矩陣鍵盤硬件結(jié)構(gòu)。當(dāng)有一個鍵按下時，通過某一邊引腳賦低電平，掃描全部引腳看是否與最初的賦值一樣，不一樣則根據(jù)相應(yīng)的算法（通過改變后的值與初始值相 或，根據(jù)結(jié)果賦值）確定是哪個鍵按下。 鍵盤為 44 形式，按鍵包括阿拉伯?dāng)?shù)字 0~9，以及鎖定、更改和改密三個應(yīng)用按鍵。當(dāng)用戶需要輸入密碼或修改密碼時，按下相應(yīng)按鍵即會與單片機產(chǎn)生信號，并會執(zhí)行相應(yīng)的程序。 電路如圖 39 所示 S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16KEY1KEY2KEY3KEY4KEY5KEY6KEY7KEY8 圖 39 矩陣鍵盤電路 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 第 4 章 仿真設(shè)計 第 節(jié) Protues 仿真軟件概述 Protues 是目前使用比較廣泛的單片機類的仿真系統(tǒng)的軟件之一，它可以實現(xiàn)的功能比較多，可以實現(xiàn)程序與原理圖的連調(diào)，也可以單獨作為繪制原理圖的工具使用，與 Protel有著過之不及的功能，于此 同時還可以進(jìn)行 PCB 版圖的生成，在方法中與 Protel類似。此款軟件及繪制原理圖、 PCB 版圖和仿真于一身。 Protues 此款軟件的使用比較簡單。在運行環(huán)境搭載好的前提下，打開 ISIS 直接進(jìn)入到主界面，在左邊欄框中有一個快捷鍵 P(從庫中選取 )，點擊后出現(xiàn)一個對話框然后輸入想要查找的元器件即可。之后在單擊確定按鍵所選器件就會顯示在界面左上角的小框中此時點擊鼠標(biāo)左鍵就會放到圖層中，然后直接把鼠標(biāo)放到接頭處就會顯示一個畫筆的標(biāo)志此時按住鼠標(biāo)左鍵就可進(jìn)行連線了。如 圖 41 所示為繪圖界面。 圖 41 繪圖界面 第 節(jié) Protues 與 Keil 的連調(diào) 在進(jìn)行連調(diào)之前必須確保程序是完整的，原理圖也是沒有錯誤的。還要在正確的運行平臺下進(jìn)行操作。檢查沒有錯誤后，打開原理圖，點擊單片機就會出現(xiàn)一個對話框如圖 52所示，然后把生成的 .hex 文件添加到里面即可實現(xiàn)。在 這里比較重要的就是 .hex 文件的生成過程。首先把已編寫好的程序加載到 Keil 軟件下進(jìn)行編譯如果沒有遇到任何錯誤后，選擇相應(yīng)的選項就可以生成 .hex 文件了。之后再按照生成的的路徑去尋找這個文件。找到之后加載到之前點開的 對話框上即可。在此后點擊運行按鍵就會進(jìn)行仿真了，按照設(shè)計的蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 功能去調(diào)試就可以了。 加載 hex 如圖 42 所示 圖 42 加載 .hex 文件 第 節(jié) Protues 與 Keil 的連調(diào)的仿真結(jié)果 系統(tǒng)仿真運行環(huán)境下的結(jié)果如圖 43 所示 圖 43 系統(tǒng)仿真圖 開鎖仿真圖如 54 所示 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 圖 43 開鎖仿真圖 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 第 5 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 本系統(tǒng)軟件設(shè)計由主程序、初始化程序、 LCD 顯示程序、鍵盤掃描程序、鍵功能程序、密碼設(shè)置程序、 EEPROM 讀寫程序和延時程序等組成。 第 節(jié) 主程序 流程圖 圖 51 所示為主程序流程圖，開始接上電源，程序進(jìn)行初始化設(shè)置，然后在鍵盤上輸入密碼，此系統(tǒng)進(jìn)行鍵盤掃描，然后啟動程序，進(jìn)行保護(hù)，再次在鍵盤上輸入密碼，系統(tǒng)進(jìn)行掃描，如和之前一樣，則執(zhí)行程序，如不是，則執(zhí)行另一種程序，最后結(jié)束。 開 始初 始 化鍵 盤 掃 描啟 動 程 序鍵 盤 掃 描密 碼 程 序 判 斷關(guān) 閉 程 序結(jié) 束 圖 51 主程序流程圖 第 節(jié) 按鍵功能流程圖 圖 52 為按鍵功能流程圖，在按鍵當(dāng)中，有與輸入、開鎖、清除、設(shè)置、確認(rèn)的程序相對應(yīng)的按鍵，并按順序與輸入的數(shù)相比較，當(dāng)輸入正確時，進(jìn)入密碼程序，錯誤時進(jìn)行清除，輸 入兩次正確的，可進(jìn)行重新設(shè)置，最后確認(rèn)程序。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 鍵 值 功 能密 碼 輸 入 程 序鍵 值 = ‘ 開 鎖 ’鍵 值 = ‘ 輸 入 ’鍵 值 = ‘ 清 除 ’ 清 除 程 序設(shè) 置 程 序YYY鍵 值 = ‘ 設(shè) 置 ’確 認(rèn) 程 序YY鍵 值 = ‘ 確 認(rèn) ’開 鎖 程 序返 回 圖 52 按鍵功能流程 第 節(jié) 密碼設(shè)置流程圖 如圖 53 為密碼設(shè)置流程圖，開始按下設(shè)置鍵，輸入舊密碼，如果錯誤，累計三次錯誤，進(jìn)行報警程序。如輸入正確，可以改密碼，確認(rèn)后再次輸入更改后密碼，如兩次輸入一樣，則更改成功。 Y按 下 按 鍵輸 入 原 密 碼輸 入 新 密 碼確 認(rèn) 程 序再 次 輸 入 新 密 碼確 認(rèn) 程 序兩 次 新 密 碼輸 入 相 同輸 入 次 數(shù) 加 1比 較 結(jié) 果相 同次 數(shù) 3報 警 程 序設(shè) 置 成 功返 回設(shè) 置 程 序YYNNN 圖 53 密碼設(shè)置流程圖 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 第 節(jié) 開鎖流程圖 圖 54 為開鎖流程圖，開始時按開鎖鍵，輸入密碼，如果輸入正確， 則開鎖成功。如果輸入錯誤累計三次，則執(zhí)行報警程序。 N初 始 化輸 入 密 碼輸 入 程 序所 輸 入 密碼 正 確輸 入 次 數(shù) 加 1次 數(shù) 3報 警 程 序開 鎖 成 功返 回開 始 程 序YYN 圖 54 開鎖流程圖 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 結(jié)論 此次畢業(yè)設(shè)計我之所以選擇基于 AT89S52 與 AT24C02 的密碼鎖的設(shè)計，是因為我對于單片機與芯片之間的數(shù)據(jù)傳輸還存在著一定的問題。此次通過本次畢業(yè)設(shè)計，我查閱了大量的資料，具體了解 AT89S52 芯片、存儲器芯片的讀寫操作、編程程序的簡化與規(guī)范。 在進(jìn)行總體的設(shè)計以后，我使用了 keil c 軟件編寫了程序并且進(jìn)行了 protues 軟件的仿真。 在仿真成功了以后。我才開始進(jìn)行開始制作硬件電路。 硬件電路包括，復(fù)位電路、晶振電路、矩陣按鍵電路、 LCD1602 液晶顯示電路、報警指示電路、開鎖電路和 AT24C02 存儲器電路！在進(jìn)行硬件電路制作的時候，我花了大量的時間，因為既要設(shè)計的美觀又要考慮實際的電路布線規(guī)則，所以還是感覺制作起來極其困難。 電路制作好了以后，我使用下載器把程序下載進(jìn)去以后，發(fā)現(xiàn)并沒有我想象的那么的成功，然后我只能逐一的調(diào)試各個模塊，最后發(fā)現(xiàn)還是存在許多的問題的，如業(yè)績顯示模塊在使用主控單片機的 P0 模塊是，還是要需要使用上拉電阻的。在進(jìn) 行矩陣電路的制作時，電路很容易發(fā)生短路，因此必須使用萬用表逐個的測量使用短路的現(xiàn)象！ 從策劃開始，我開始查找和收集大量的資料，進(jìn)行程序編程的時候，我又要把各個軟件仔細(xì)的熟悉了一下，再到仿真成功，硬件調(diào)試成功。在這個復(fù)雜的過程中我真的學(xué)到了很多。我學(xué)會以了系統(tǒng)的看待了一個問題，也必須細(xì)心的對待每一個問題，因為一個整體無論在哪一個小的方面出了問題，都會造成整個系統(tǒng)的出錯。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 參考文獻(xiàn) [1]. 劉昌華，易逵 .《 8051 單片機的 C 語言應(yīng)用程序設(shè)計與實踐》 [M]. 國防工業(yè)出版社 . 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