.PAGE.基于AT89C51型單片機(jī)電子密碼鎖的設(shè)計(jì)摘要：我們的生活中，鎖時(shí)一種常見的生活用品，從普通的鑰匙鎖到保險(xiǎn)箱的密碼鎖，鎖給我們的生活帶來了極便利。但機(jī)械式密碼鎖體積比擬龐大不便在其他小地方使用，這時(shí)體積小而且方便快捷的密碼鎖就為我們解決了這個(gè)問題。本文介紹了一個(gè)由AT89C51單片機(jī)為核心的數(shù)字電子密碼鎖，該密碼鎖通過適當(dāng)?shù)某绦驅(qū)崿F(xiàn)了對密碼的認(rèn)證的過程，通過液晶顯示器顯示輸入過程，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話的友好界面，當(dāng)輸入的密碼為已設(shè)定好的密碼時(shí)，電子鎖將會(huì)自動(dòng)翻開，否那么系統(tǒng)將會(huì)提醒再次重新輸入，當(dāng)三次輸入的密碼錯(cuò)誤系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警。在輸入過程中，可通過功能鍵修改輸入數(shù)字，具有重新輸入密碼的功能，方便修改誤輸入的數(shù)字關(guān)鍵詞：電子密碼鎖，密碼檢驗(yàn)，自動(dòng)報(bào)警，單片機(jī)，液晶顯示目錄1.目的意義12.國外開展23.設(shè)計(jì)容及要求34.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)44.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)造圖44.2系統(tǒng)的工作原理及說明45.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)55.1復(fù)位以及振蕩電路55.23X4矩陣鍵盤55.3報(bào)警蜂鳴器65.4液晶顯示電路65.5串口輸入電路圖76.程序流程圖87.原理圖88調(diào)試與仿真99.程序1310.收獲與展望2411對本科意見2512期望成績25..1.目的意義經(jīng)過了一個(gè)學(xué)期單片機(jī)的的學(xué)習(xí)，通過本次課程設(shè)計(jì)，了解電子鎖的根本工作原理，通過對已學(xué)習(xí)的AT89C51型單片機(jī)，熟悉AT89C51并行接口的各種工作方式和應(yīng)用，并且掌握AT89C51計(jì)數(shù)器/定時(shí)器的工作方式和應(yīng)用編程外部中斷的方法，以及對液晶顯示問題的解決。掌握單片機(jī)的設(shè)計(jì)步驟方法，繼而到達(dá)能設(shè)計(jì)單片機(jī)實(shí)際應(yīng)用的目的。2國外進(jìn)展情況目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向開展趨勢將是進(jìn)一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路裝化等幾個(gè)方面開展。下面是單片機(jī)的主要開展趨勢。

CMOS化近年，由于CHMOS技術(shù)的進(jìn)小，大促進(jìn)了單片機(jī)的CMOS化。CMOS芯片除了低功耗特性之外，還具有功耗的可控性，使單片機(jī)可以工作在功耗精細(xì)管理狀態(tài)。這也是今后以80C51取代8051為標(biāo)準(zhǔn)MCU芯片的原因。因?yàn)閱纹瑱C(jī)芯片多數(shù)是采用CMOS〔金屬柵氧化物〕半導(dǎo)體工藝生產(chǎn)。CMOS電路的特點(diǎn)是低功耗、高密度、低速度、低價(jià)格。采用雙極型半導(dǎo)體工藝的TTL電路速度快，但功耗和芯片面積較大。隨著技術(shù)和工藝水平的提高，又出現(xiàn)了HMOS〔高密度、高速度MOS〕和CHMOS工藝。CHMOS和HMOS工藝的結(jié)合。目前生產(chǎn)的CHMOS電路已到達(dá)LSTTL的速度，傳輸延遲時(shí)間小于2ns，它的綜合優(yōu)勢已在于TTL電路。因而，在單片機(jī)領(lǐng)域CMOS正在逐漸取代TTL電路。

低功耗化單片機(jī)的功耗已從Ma級(jí)，甚至1uA以下；使用電壓在3~6V之間，完全適應(yīng)電池工作。低功耗化的效應(yīng)不僅是功耗低，而且?guī)砹水a(chǎn)品的高可靠性、高抗干擾能力以及產(chǎn)品的便攜化。

低電壓化幾乎所有的單片機(jī)都有WAIT、STOP等省電運(yùn)行方式。允許使用的電壓圍越來越寬，一般在3~6V圍工作。低電壓供電的單片機(jī)電源下限已可達(dá)1~2V。目前0.8V供電的單片機(jī)已經(jīng)問世。

大容量化以往單片機(jī)的ROM為1KB~4KB，RAM為64~128B。但在需要復(fù)雜控制的場合，該存儲(chǔ)容量是不夠的，必須進(jìn)展外接擴(kuò)大。為了適應(yīng)這種領(lǐng)域的要求，須運(yùn)用新的工藝，使片存儲(chǔ)器大容量化。目前，單片機(jī)ROM最大可達(dá)64KB，RAM最大為2KB。本文所涉及的是市場占有率最高的是MCS—51系列，因?yàn)槭澜缟虾芏嘀腎C生產(chǎn)廠家都生產(chǎn)51兼容的芯片。到目前為止，MCS—51單片機(jī)已有數(shù)百個(gè)品種，還在不斷推出功能更強(qiáng)的新產(chǎn)品。3.設(shè)計(jì)容及要求①課程設(shè)計(jì)中，鎖體用LED燈代替。綠燈亮表示開鎖，紅燈亮表示閉鎖②其密碼為四位，代碼自己設(shè)定③開鎖指令為串行輸入碼，當(dāng)開鎖密碼與儲(chǔ)存密碼一致時(shí)電子鎖才能被翻開。當(dāng)開鎖密碼與儲(chǔ)存密碼不一樣時(shí)，可重復(fù)進(jìn)展。假設(shè)連續(xù)三次未能將鎖翻開，電路那么報(bào)警并實(shí)現(xiàn)自鎖④選擇電路方案，完成對確定電路方案的設(shè)計(jì)。計(jì)算電路元件參數(shù)與原件選擇，畫出總體電路原理圖，并闡述根本原理，安裝調(diào)試設(shè)計(jì)電路。4系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)造圖AT89C51AT89C51電源3X4鍵盤3X4鍵盤數(shù)碼管數(shù)碼管復(fù)位電路蜂鳴器復(fù)位電路蜂鳴器LEDLED如下圖，系統(tǒng)主要有3*4鍵盤，復(fù)位電路，LED燈，蜂鳴器，液晶顯示電路組成4.2系統(tǒng)的工作原理說明本系統(tǒng)采用AT89C51的單片機(jī)為核心的系統(tǒng)，加以3X4矩陣鍵盤，LED燈，蜂鳴器等。矩陣鍵盤分別為0,1,2,3,4，5,6,7,8，9，重新輸入，確認(rèn)輸入。系統(tǒng)開場顯示為"INPUTPASSWORD〞提示輸入密碼；當(dāng)密碼輸入完畢按下ENTER鍵時(shí)，假設(shè)輸入密碼與設(shè)定密碼一樣時(shí)，即密碼正確，液晶顯示為"MISSIONSUCCESS〞 提示鎖翻開。同時(shí)LED綠燈亮，假設(shè)密碼不正確LED顯示，電路顯示提示"FORGOTPASSWORD〞LED紅燈亮，假設(shè)連續(xù)三次輸入不正確那么發(fā)生報(bào)警同時(shí)鎖定鍵盤密碼，不能進(jìn)展任何操作。假設(shè)再輸入過程中發(fā)現(xiàn)輸入錯(cuò)誤數(shù)字，可通過重新輸入AC鍵去除所有數(shù)字。為了防止惡意嘗試，假設(shè)連續(xù)輸入3次密碼輸入錯(cuò)誤那么發(fā)生報(bào)警。5.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)5.1復(fù)位以及振蕩電路本設(shè)計(jì)晶振選擇頻率為12MHZ5.23X4矩陣鍵盤如下圖，本系統(tǒng)采用3X4矩陣鍵盤，12個(gè)按鍵分為輸入數(shù)字鍵：.3.4.5.6.7.8.9;功能鍵：確認(rèn)輸入ENTER.重新輸入AC。鍵盤與單片機(jī)相連，其方式為前三行分別p1.0-1.3連接：后四行分別與p1.5-1.8連接分別控制圖主程序流程圖5.3報(bào)警器報(bào)警局部由瓷壓電發(fā)生裝置機(jī)外圍電路組成5.4液晶顯示電路為了時(shí)該電子鎖能人性化顯示輸入密碼的狀態(tài)以及密碼輸入的正確與否添加了液晶顯示放棄了數(shù)碼管顯示。本設(shè)計(jì)使用JHD1602A液晶顯示自帶英文庫，各引腳分別接入p2.0圖電路原理圖5.5串口輸入電路圖為了方便寫入程序，分別參加了串口輸入電路6.程序流程圖7原理圖8.調(diào)試與仿真1．電路通電2開場輸入密碼3輸入密碼4輸入成功5重新輸入6輸入錯(cuò)誤9程序#include<reg51.h>#include<string.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintuchartable[]="INPUTPASSWORD:";uchartable1[]="*";uchartable2[]="MissionSuccess!";uchartable3[]="ForgotPassword"";ucharnew[4];ucharpassword[]={1,3,1,4};//原始碼sbitP30=P3^0;sbitP31=P3^1;sbitP35=P3^5;sbitP36=P3^6;uchark=0;ucharj=0;/*鍵盤簡介〔4*3〕0123456789重輸確認(rèn)*/voiddelay(uintms){ uintm,s;for(m=0;m<ms;m++) { for(s=0;s<1141;s++); }}voidwrite_(uchar)//寫指令{ P30=0; P2=; delay(1); P31=1; delay(1); P31=0;}voidwrite_dat(uchardat)//寫數(shù)據(jù){ P30=1;P2=dat; P31=1; delay(1); P31=0;}voidjiaodui()//密碼校對{ uchari=0; while(password[i]==new[i]) { i++; if(i==4)break; } if(i==4) { P36=1;//開鎖 write_(0X80+0X40); delay(5); for(i=0;i<17;i++) { write_dat(table2[i]); delay(20); } } else//密碼錯(cuò)誤 { j++; if(j==3) { P35=1; write_(0X80+0X40); delay(5); for(i=0;i<16;i++) { write_dat(table3[i]); delay(20); } while(1); } elseif(j!=3) { k=0; write_(0X80+0X40); } }}ucharkey_press()//檢查是否有按鍵按下{ uchari; P1=0Xf0; delay(20); i=P1; if(i==0Xf0) { return0; } else { return1; }}voidkey_scan()//確認(rèn)所按按鍵的具體位置，及對應(yīng)數(shù)據(jù){ ucharkey,i=0X7F,j; delay(10); if(key_press()) { do{ i=(i<<1)|(i>>7); P1=i; key=P1; j=key&0Xf0; }while(j==0XF0); while(key_press()); switch(key) { case0X7E: key=0;break; case0XBE: key=1;break; case0XDE: key=2;break; case0X7D: key=3;break; case0XBD: key=4;break; case0XDD: key=5;break; case0X7B: key=6;break; case0XBB: key=7;break; case0XDB: key=8;break; case0X77: key=9;break; case0XB7: key=10;break; case0XD7: key=11;break; } if(key<10) { new[k]=key;k++; write_dat(table1[0]); } elseif(key==11)jiaodui(); elseif(key==10) { k=0; write_(0X80+0X40); } }}voidmain(){ uinti,j; P30=1; P31=0; P35=0; P36=0;