可修改密码的三位数字号码锁.doc

1 课程设计目的 2 硬件介绍3 设计原理 4 设计原理图5 键盘扫描流程图 6 设计程序7 心得体会 一、 课程设计目的1.1技术要求 电源打开后，显示器显示“000”，“456”为默认内定密码；输入号码，再按“确定”开门键 。若号码正确，则门会打开（用蜂鸣器提示），否则显示器会清除为“000“；还可增加密码修改功能。当输入默认内定密码，门锁打开后，按下“修改密码”键，再依次按下三位数字，再按下“确认”键，即可修改为新的密码。 （1）3个数字输入键，1个确定开锁键，1个密码修改键，1个重设密码键； （2）1个正确输入指示键；1个正确输入蜂鸣器； （3）三位数码管12原始数据及主要任务设计并制作出一个以单片机为核心的电子所系统确定总体设计方案；设计键盘输入电路；设计显示电路；合理分配地址，编写系统程序；利用protel设计硬件电路原理图和pcb图；软硬件联机调试二、 硬件介绍2.1图1-1 是单片机AT89S51的内部结构总框图。它可以划分为CPU、存储器、并行口、串行口、定时/计数器和中断逻辑几个部分。 CPU由运算器和控制逻辑构成。其中包括若干特殊功能寄存器（SFR） AT89S51时钟有两种方式产生，即内部方式和外部方式。（如图1-2所示） AT89S51在物理上有四个存储空间：片内/片外程序存储大路、片内/片外数据存储器。片内有256B数据存储器RAM和4KB的程序存储器ROM。除此之外，还可以在片外扩展RAM和ROM，并且和有64KB的寻址范围。 AT89S51内部有一个可编程的、全双工的串行接口。它串行收发存储在特殊功能寄存器SFR的串行数据缓冲器SBUF中的数据。 AT89S51共有4个（P0、P1、P2、P3口）8位并行I/O端口，共32个引脚。P0口双向I/O口，用于分时传送低8位地址和8位数据信号；P1、P2、P3口均为准双向I/O口；其中P2口还用于传送高8位地址信号；P3口每一引脚还具有特殊功能（图1-3），用于特殊信号的输入输出和控制信。 AT89S51内部有两个16位可编程定时器/计数器T0、T1。最大计数值为216-1。工作方式和定时器或计数器的选择由指令来确定图1-1 AT89S51 内部结构框图AT89S51的内部结构总框图图1-2 AT89S51的时钟电路图1-3 P3口引脚的特殊功能2.2外部特性（引脚功能）AT89S51芯片有40条引脚，双列直插封装引脚图如下所示： Vcc(40)：电源+5V Vss(20): 接地 XTAL1（19）和XTAL2（18）：使用内部振荡电路时，用来接石英晶体和电容；使用外部时钟时，用来输入时钟脉冲 P0口（3932）：双向I/O口，既可作地址/数据总线口用，也可作普通I/O口用。 P1口（18）：准双向通用I/O口。 P2口（2128）：准双向口，既可作地址总线口输出地址高8位，也可作普通I/O口用。 P3口（1017）：多用途口，既 图3-4 AT89S51引脚图可作普通I/O口，也可按每位定义的第二功能操作。 ALE/PROG（30）：地址锁存信号输出端。在访问片外丰储器时，若ALE为有效高电平，则P0口输出地址低8位，可以用ALE信号作外部地址锁存信号。公式（21）fALE=1/6fOSC ,也可作系统中其它芯片的时钟源。第二功能PROG是对EPROM编程时的编程脉冲输入端。 RST/VPD（9）：复位信号输入端。AT89S51接能电源后，在时钟电路作用下，该脚上出现两个机器周期以上的高电平，使内部复位。第二功能是VPD，即备用电源输入端。当主电源Vcc发生故障，降低到低电平规定值时，VPD将为RAM提供备用电源，发保证存储在RAM中的信号不丢失。 EA/Vpp(31):内部和外部程序存储器选择线。EA=0时访问外部ROM 0000HFFFFH；EA=1时，地址0000H0FFFH空间访问内部ROM，地址1000HFFFFH空间访问外部ROM。 PSEN（29）：片外程序存储器选通信号，低电平有效。2.3晶体震荡器晶体振荡器，简称晶振，其作用在于产生原始的时钟频率，这个频率经过频率发生器的放大或缩小后就成了电脑中各种不同的总线频率。以声卡为例，要实现对模拟信号44.1kHz或48kHz的采样，频率发生器就必须提供一个44.1kHz或48kHz的时钟频率。如果需要对这两种音频同时支持的话，声卡就需要有两颗晶振。但是现在的娱乐级声卡为了降低成本，通常都采用SCR将输出的采样频率固定在48kHz，但是SRC会对音质带来损害，而且现在的娱乐级声卡都没有很好地解决这个问题。现在应用最广泛的是石英晶体振荡器。 石英晶体振荡器是一种高精度和高稳定度的振荡器，石英晶体振荡器也称石英晶体谐振器，它用来稳定频率和选择频率，是一种可以取代LC谐振回路的晶体谐振元件。石英晶体振荡器广泛地应用在电视机、影碟机、录像机、无线通讯设备、电子钟表、单片机、数字仪器仪表等电子设备中。为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。在单片机中为其提供时钟频率。石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。只要在晶体振子板极上施加交变电压，就会使晶片产生机械变形振动，此现象即所谓逆压电效应。当外加电压频率等于晶体谐振器的固有频率时，就会发生压电谐振，从而导致机械变形的振幅突然增大。2.4复位电路时钟电路工作后，在REST管脚上加两个机器周期的高电平，芯片内部开始进行初始复位2.5震荡电路本设计晶振选择频率为12MHZ，电容选择30pF如图（34）。经计算得单片机工作胡机器周期为：12（112M）=1us2.6发光二极管LED由于LED使用P0口驱动要加上上拉电阻如上图2.7蜂鸣器 由于蜂鸣器使用P0口驱动要加上上拉电阻如上图三、 设计原理本设计主要由单片机、矩阵键盘、液晶显示器和密码存储等部分组成。其中矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。由用户通过连接单片机的矩阵键盘输入密码，后经过单片机对用户输入的密码与自己保存的密码进行对比，从而判断密码是否正确，然后控制引脚的高低电平传到开锁电路或者报警电路控制开锁还是报警，实际使用时只要将单片机的负载由继电器换成电子密码锁的电磁铁吸合线圈即可，当然也可以用继电器的常开触点去控制电磁铁吸合线圈。本系统共有两部分构成，即硬件部分与软件部分。其中硬件部分由电源输入部分、键盘输入部分、密码存储部分、复位部分、晶振部分、显示部分、报警部分、开锁部分组成，软件部分对应的由主程序、初始化程序、LCD显示程序、键盘扫描程序、启动程序、关闭程序、建功能程序、密码设置程序、EEPROM读写程序和延时程序等组成。其原理框图如下图AT89C51键盘输入复位电路密码存储电路晶振电路电源输入显示电路报警电路开锁电路四、 设计原理图五、键盘扫描流程图设C=1右移扫描列调消抖动子程序读P1值A0？调用显示子程序结束开始送入行扫描初值C=0?R5=0?设C=1左移测列C=0?设置初值 N N Y N Y 六、设计程序P1.7 EQU 40HP1.6 EQU 41HP1.5 EQU 42H ORG 00H MOV R7,#00H DJNZ R7,$ MOV R7,#10H MOV R6,#03 MOV R1,#32HL1: MOV A,R7 MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV R1,A DEC R1 INC R7 DJNZ R6,L1START:ORL P1,#0FFH MOV R4,#03 MOV R0,#40HCLEAR:MOV R0,#00H INC R0 DJNZ R4,CLEARL2: MOV R3,#0F7H MOV R1,#00HL3: MOV A,R3 MOV P0,A MOV A,P0 MOV R4,A SETB C MOV R5,#03HL4: RLC A JNC KEYIN INC R1 DJNZ R5,L4 CALL DISP MOV A,R3 SETB C RRC A MOV R3,A JC l3 JMP l2KEYIN:MOV A,R1 XRL A,#0BH JZ X3 MOV A,R1 XRL A,#0FH JZ X4 MOV R7,#10D1: MOV R6,#248 DJNZ R6,$ DJNZ R7,D1D2 : MOV A,P1 XRL A,R4 JZ D2 MOV A,R1 MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV R7,A XRL A,#0AH JZ SETO MOV A,R7 XRL A,#0BH JZ START MOV A,R7 XCH A,#40H XCH A,#41H XCH A,#42H CALL DISP JMP L2X3: JMP DISP2X4: JMP COMPDISP: MOV R0,#43HDISP1:MOV A,R0 ADD A,#50H MOV P2,A CALL DELAY DEC R0 MOV A,R0 ADD A,#40H MOV P2,A CALL DELAY DEC R0 MOV A,R0 ADD A,#30H MOV P2,A CALL DELAY RETSETO: MOV R2,03H MOV R0,#40H MOV R1,#30HE1: MOV A,R0 XCH A,R1 INC R0 INC R1 DJNZ R2,E2 CALL DELAYE2: JMP STARTCOMP: MOV R1,#45H MOV R0,#35H MOV R2,#03H C1: MOV A,R1 XRL A,R0 JNZ C3 DEC R1 DEC R0 DJNZ R2,C1 CLR P1.1 CLR P1.2 MOV R2,#200 C2: MOV R6,#248 DJNZ R6,$DJNZ R2,C2C3: INC R5 MOV A,R5 MOV R5,A CJNE R5,#03H CLR P2.1 MOV R5,#00HC4: JMP STARTDISP2:MOV