基于AT89C51密码锁毕业设计.doc

电子信息工程系毕业论文江阴职业技术学院毕业论文课题： 电子密码锁的设计与仿真专 业 电子信息工程 学生姓名 顾晓涛 班 级 09电子（1）班 学 号 09030509 指导教师 包军卫 完成日期 2011年12月16号 摘 要在日常的生活和工作中, 住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。若使用传统的机械式钥匙开锁，人们常需携带多把钥匙, 使用极不方便, 且钥匙丢失后安全性即大打折扣。随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替传统的机械式密码锁，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，使密码锁无论在技术上还是在性能上都大大提高一步。随着大规模集成电路技术的发展，特别是单片机的问世，出现了带微处理器的智能密码锁，它除具有电子密码锁的功能外，还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性，应用日益广泛。随着人们对安全的重视和科技的发展，许多电子智能锁（指纹识别、IC卡辨认）已在国内外相继面世。但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡，只能适用于保密要求的箱、柜、门等。而且指纹识识别器若在公共场所使用存在容易机械损坏，IC卡还存在容易丢失、损坏等特点。加上其成本较高，一定程度上限制了这类产品的普及和推广。鉴于目前的技术水平与市场的接收程度，电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。基于以上思路，本次设计使用ATMEL公司的AT89C51实现一基于单片机的电子密码锁的设计，其主要具有如下功能：（1） 设置6位密码，密码通过键盘输入，若密码正确，则将锁打开。（2） 密码可以由用户自己修改设定（只支持6位密码），锁打开后才能修改密码。修改密码之前必须再次输入密码，在输入新密码时候需要二次确认，以防止误操作。（3） 报警、锁定键盘功能。密码输入错误液晶显示器会出现错误提示。（4） 电子密码锁的设计主要由三部分组成：44矩阵键盘接口电路、密码锁的控制电路、输出显示电路。另外系统还有LED提示灯，报警蜂鸣器等。密码锁设计的关键问题是实现密码的输入、清楚、更改、开锁等功能：（1） 密码输入功能：按下一个数字键，一个“*”就显示在最右边的液晶屏上。（2） 密码清除功能：当按下清除键时，清除前面输入的所有值，并清除所有显示。（3） 密码更改功能：将输入的值作为新的密码。（4） 开锁功能：当按下开锁键，系统将输入与密码进行检查核对，如果正确锁打开，否则不打开。AbstractIn our daily life, the security of house, company department, documents and finance forms, also some personal information always used the lock to protect them. If use the normal keys to lock out the door, we should taken many keys with ourself.That is so difficult to use. And if we lost the keys with careless, the security looks very easy to break out. As the developing of the technology,peopleask for high securty machines.For satisfy this request, the cipher lock is appeared.The cipher has higher security, lower cost, lower power and easy to use. Base on the thinking of the cipher lock, this design uses AT89C51 of ATMEL COMPANY to carry out the SCM digital cipher lock, its main function as follow:1. set password with 6 words, enter the words via keybord, if enter the right number, the lock will unlock.2. password can set and fix by yourself, you can just fix the password when the lock is keeping unlock. It need to enter the new password twice to avoid the wrong activity.3. alarm function. If enter the wrong password, the mon will show the error message.this lock is made by 3 parts: gob circuit of 4x4 matrix keybord , gob circuit of cipher lock, gob circuit of 8 way display output. other wise, the system has LED light, and warning buzzer.the main function of this cipher lock is carried out enter, clear, and change the password, and unlock the door.1. enter the password: press one number button, one signal - will show on the digital tube on the right side, pls put the - to left side at the same time.2. clear the password: press the clear button to clear all codes you have enter before.3. change the password: use the new enter number as the new password.4. unlock function: press the unlock button, the system will check up the enter number and password, if yes the lock will open, if not it keep lock.目 录摘 要IAbstractII目 录III第一章 绪论11.1 背景11.2 电子锁11.3 电子密码锁的特点11.4 电子密码锁的的发展趋势2第二章 总体方案32.1 系统结构32.2 总体方案比较与论证32.3各方案比较42.3.1 显示方案的选择4第三章 硬件设计63.1 单片机AT89C51简介63.1.1 主要特性63.1.2 管脚的说明73.2 输入键盘83.3 显示部分93.3.1 引脚的功能93.3.2 液晶显示指令93.3.3 液晶显示指令103.4 震荡电路113.5 外部存储113.5.1 24c02引脚说明113.5.2 24c02内部寻址，读/写操作11第四章 软件设计134.1 软件设计方案134.2 软件设计总流程图144.3 具体功能软件实施154.3.1 键盘扫描154.3.2 按键消抖174.3.3 液晶显示184.3.4 密码修改20调 试215.1 调试前的准备215.2 硬件调试215.3 软件调试225.4 调试心得23总 结23致 谢24参考资料25附 录26硬件原理图26源程序26- IV -第一章 绪论1.1 背景随着社会物质财富的日益增长，安全防盗已成为社会问题。而锁自古以来就是把守门户的铁将军，人们对它要求甚高，既要安全可靠地防盗，又要使用方便，这也是制锁者长期以来研制的主题。目前国内，大部分人使用的还是传统的机械锁。然而，眼下假冒伪劣的机械锁泛滥成灾，互开率非常之高。所谓互开率，是各种锁具的一个技术质量标准，也就是1把钥匙能开几把锁的比率。经国家工商局、国家内贸局、中国消协等部门对锁具市场的调查，发现个别产品的互开率居然超标26倍。为何弹子锁的“互开率”会如此之高？据有关专家人士剖析，弹子锁质量好坏主要取决于弹子数量的多少以及弹子的大小，而弹子的多少和大小受一定条件的限制。此外，即使是一把质量过关的机械锁，通过急开锁，甚至可以在不损坏锁的前提下将锁打开。机械锁的这些弊端为一种新型的锁-电子密码锁，提供了发展的空间。1.2 电子锁电子锁是采取电子电路控制，以电磁铁或者卫星电机和锁体作为执行装置的机电一体化锁具，相比传统的机械锁具，电子锁不使用金属钥匙，保密性、精度都有很大提高。 电子锁的发明思路，源自古代发明的自动机械，例如古希腊数学家赫伦的液压自动门，中国古代诸葛亮的木牛流马，它们以重力或蒸汽压力驱动，最广泛的用途乃是用在古代墓道的地下机关。电子工业的诞生，使得以微小电量驱动机械成为可能，于是有了电子锁一日千里的跃进。1.3 电子密码锁的特点电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。它的种类很多，有简易的电路产品，也有基于芯片的性价比较高的产品。现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心，通过编程来实现的。其性能和安全性已大大超过了机械锁，主要特点如下：1 保密性好，编码量多，远远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零。2 密码可变。 用户可以经常更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降。3 误码输入保护。当输入密码多次错误时，报警系统自动启动，防止试探密码。1.4 电子密码锁的的发展趋势从目前的技术水平和市场认可程度看，使用最为广泛的是键盘式电子密码锁，该产品主要应用于保险箱、保险柜和金库，还有一部分应用于保管箱和运钞车。键盘式电子密码在键盘上输入，与打电话差不多，因而易于掌握，其突出优点是“密码”是记在被授权人脑子里的数字和字符，既准确又可靠，不会丢失（除了忘记），难以被窃（除非自己泄露）。但是密码不能太简单，太简单了就容易被他人在键盘上试探出来，或者可能被旁观者窥测出来，造成保密性不足。当然，密码又不能太复杂，太复杂了可能自己都糊涂了，或者输入密码操作成功率低，造成使用不便。因此，为了发扬优点、克服弱点，键盘式电子密码也在不断发展中，如“任意设定密码”技术使得被授权人可以根据自己的需要或喜好设定密码，常用常新；而“自动更改密码”技术使得本次输入的密码将自动更改成下次应输入的密码，更改的规律不为他人所知，因而不怕旁观者窥测；独出心裁的“键盘乱序显示”技术使得键盘上的固定键位每次显示出的字符不固定，并且显示的窄小角度只能由操作者正面看得到，因而即使旁观者看见操作动作也难以窥测出密码；“多重密码设定”技术使得单组密码不一定有效，适合多人分权使用，需要输入两组以上的密码才被认可，大大提高了保密性，如果限定输入这些密码的先后顺序或时间区段，则保密性还可提高。在输入密码的过程中，为了限制试探密码的企图，通常输入错误码若干次或若干时间内输入不正确，即“封锁”键盘，不再接受输入操作。总之，尽管新式电子防盗锁层出不穷，但键盘式电子密码防盗锁不仅在市场上居于主流地位，而且，还经常作为其他类型电子防盗锁的辅助输入手段。第二章 总体方案2.1 系统结构本设计主要由单片机、矩阵键盘和数码管等部分组成。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，并且通过单片开锁机将控制引脚的高低电平送到液晶显示电路或者报警电路控制开锁还是报警，系统整体框图如图21所示图21系统结构框图2.2 总体方案比较与论证方案一：用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制，共设了9个用户输入键，其中只有4个是有效的密码按键，其它的都是干扰按键，若按下干扰键，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入；如果用户输入密码的时间超过10秒（一般情况下，用户不会超过10秒，若用户觉得不便，还可以修改）电路将报警20秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘2分钟，防止他人的非法操作。采用数字电路设计的方案好处就是设计简单但控制的准确性和灵活性差。方案二：以AT89C51为核心的单片机控制方案,如图22所示。功能全单片机具有资源丰富、速度快、编程容易等优点。利用单片机内部的随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）及其引脚资源，外接显示器，键盘输入等实现数据的处理传输和显示功能，基本上能实现设计指标，而且单片机编程设计灵活、I/O端口丰富、控制的准确性高，不但能实现基本的密码锁功能，还能添加调电存储、声光提示甚至添加遥控控制等附加功能，此外单片机方案有较大的活动空间，不但能实现所要求的功能，还能在很大的程度上扩展功能，而且还可以方便的对系统进行升级。图22单片机控制方案2.3各方案比较2.3.1 显示方案的选择方案一：由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光,因此液晶显示器画质高；同样液晶屏的功率消耗比较小；液晶是平板型结构，由两片玻璃组成的夹层盒，面积可大可小，安装时占用面积小减小了设备的体积；液晶的信息量大相同的面积上与数码管比可以显示更多的信息；且他本身没有老化问题寿命极长；与数码管相比液晶屏显示的更能够看懂，他能将英文细腻的显示出来是数码管做不到的。然而液晶屏也可在阳光下工作，具有防风、防雨、防水功能。这就说明能够使用在室外。但是液晶在阳光强的时候会反光是视角模糊看不清楚，对于这个现象由于屏幕较小可以用手挡住阳光是自己看的清楚一点。图23 液晶显示方案二：用数码管来显示，与液晶相同也能显示数字和字母，但是在显示字母的时候没有液晶那么细腻很难辨认，而且用数码管显示一个较长的英文就会用到好几个数码管扩大了空间，就显得美观。数码管的优点是在强光下也能看清上面显示的内容。图24 数码管显示综合两方案的比较用液晶显示比较合适。第三章 硬件设计 3.1 单片机AT89C51简介图3-1AT89C51芯片AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4K bytes的可反复擦写的只读程序存储器（EPROM）和128bytes的随机存取数据序存器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度/非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和FLASH存储单元，AT89C51单片机为许多嵌入式控制系统提供了一种灵活行高且价廉的方案。3.1.1 主要特性图32 AT89C51引脚图8031 CPU与MCS-51 兼容 4K字节可编程FLASH存储器(寿命：1000写/擦循环) 全静态工作：0Hz-24KHz 三级程序存储器保密锁定 128*8位内部RAM 32条可编程I/O线 两个16位定时器/计数器6个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路3.1.2 管脚的说明VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：管脚 备选功能:P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。 /PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。3.2 输入键盘如图32所示，采用44触点式键盘，分别有数字键，确定键，清除键和干扰键。图32 按键图3.3 显示部分为了提高密码锁的密码显示效果能力。本设计的显示部分由液晶显示器LCD1602取代普通的数码管来完成。只有按下键盘上的开启按键后，显示器才处于开启状态。同理只有按下关闭按键后显示器才处于关闭状态。否则显示器将一直处于初始状态，当需要对密码锁进行开锁时，按下键盘上的开锁按键后利用键盘上的数字键09输入密码，每按下一个数字键后在显示器上显示一个*，输入多少位就显示多少个*。当密码输入完成时，按下确认键，如果输入的密码正确的话， LCD子显示“RIGHT”，单片机其中P2.0引角会输出低电平，使三极管T2导通，电磁铁吸合，电子密码锁被打开，如果密码不正确，LCD显示屏会显示“ERROR”，P2.0输出的是高电平，电子密码锁不能被打开。3.3.1 引脚的功能表3-1 液晶显示引脚功能编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地8D1Data I/O2VDD电源正极9D2Data I/O3VL液晶显示偏压信号10D3Data I/O4RS数据/命令选择端(H/L)11D4Data I/O5R/W读/写选择端(H/L)12D5Data I/O6E使能信号13D6Data I/O7D0Data I/O14D7Data I/O3.3.2 液晶显示指令图33 液晶显示指令 清屏显示。指令码01H,光标复位到地址00H位置 光标复位。光标返回到地址00H 光标和显示模式设置。I/D：光标移动方向，1：右移，0：左移； S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。1有效，0则无效 显示开关控制。D：控制整体显示的开与关，1表示开显示，0表示关显示 C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁 光标或显示移位。 S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标 功能设置命令。 DL：0时为4位总线，1时为8位； N：0时为单行显示，1时双行； F: 0时显示5x7的点阵字符，1时5x10 字符发生器RAM地址设置 DDRAM地址设置 读忙信号和光标地址 BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。 写数据 读数据 3.3.3 液晶显示指令液晶的读时序图液晶的写时序图图34 液晶显示的时序图3.4 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）=1us。3.5 外部存储图35 24C02的实物图EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory），中文含意为“可擦除可编程只读存储器”。它是一种可重写的存储器芯片，并且其内容在掉电的时候也不会丢失；换句话说，它是非易失性的。它通过EPROM编程 器进行编程，EPROM编程器能够提供比正常工作电压更高的电压对EPROM编程。一旦经过编程，EPROM只有在强紫外线的照射下才能够进行擦除。3.5.1 24c02引脚说明图36 24C02的引脚功能图A0，A1，A2地址输入引脚，走位硬件寻址的依据，同种芯片可同时连接8片（23）；Vcc，Gnd电源，接地引脚，1.8-5.5vWp写保护，当Wp接地时，允许对器件的正常读写操作；当Wp接高电平时，写保护，只能进行读操作。SDA串行地址/数据输入/输出端口，双向传输，漏极开路，需外接上拉电阻到Vcc（典型阻值为10k）。SCL串行时钟输入，高低电平不同状态与SDA配合，执行不同的命令。3.5.2 24c02内部寻址，读/写操作前八位是地址地址信号，从最高位（MSB）开始，其中前四位是固定值1010，后三位有管脚A0、A1、A2的基地情况确定。最后一位是读写控制信号，0表示写，1表示读。若与SDA线发送过来的地址比较一致，则器件输出应答0，否则将返回等待状态。器件内部地址寻址是在器件寻址之后，对256个字节进行寻址，直接传送8位地址信号（00-FF）对应于器件内部的地址。图37 24C02寻址方式写操作先由主机发送起始命令，再发送送器件地址，当主机接收到器件的ACK应答后，便继续发送内部字节地址，当接收到ACK应答后继续发送数据，当8位数据发送完毕之后，主机接收到器件的ACK应答，在发送停止信号。图38 24C02写寻址读操作内部地址计数器存放着上一次访问时最后一个地址加1的值，只要芯片有电，该值就被保存。当读到最后页的最后字节，该地址变为0；当读到某页的页尾时，该地址转向该页页首。图39 24C02读寻址第四章 软件设计4.1 软件设计方案主要完成，开始时液晶显示提示输入密码。输入密码后按下确认键，系统会将所输入与系统密码进行比对。若输入密码正确则显示“SORRCET”开锁。然后可以选择上锁或者修改密码。选择修改密码则可以对系统进行修改密码操作。在修改密码前要输入正确旧的密码。正确输入旧密码之后，会有提示输入两次新密码，若两次密码一致，则修改成功。期间操作出现失误，系统会返回初始状态，操作错误超过3次，系统会锁定键盘，并报警用以防止恶意试探密码。软件采用模块化设计，在程序中以一个主函数，多个子函数的方式编写，这样多有利程序的可读、可移植等。函数共包含：1主函数；2键盘扫描函数；3显示扫描函数；4延时函数；4.2 软件设计总流程图图41 密码锁的总流程图4.3 具体功能软件实施 4.3.1 键盘扫描键盘设计应用编程式扫描方式，利用CPU完成其它工作的空余时间来调用键盘扫描子程序，响应键盘输入的要求。在执行键功能时，CPU不再响应键输入要求，直到CPU开始重新扫描键盘为止。扫描程序包括：1.判别有无按键按下；2.扫描键盘，取得闭合键的行、列值；3.判断闭合键是否释放，如未释放继续等待；4.将闭合键号保存，同时转去执行该闭合键的功能。uchar get_key()uchar row_code;uchar col_code;P1=0xf0;if(P1!=0xf0)delayms(10);if(P1!=0xf0)fm=0; delayms(2);row_code=0xfe;while(row_code!=0x7f)P1=row_code;if(P1!=row_code)col_code=(P1&0xf0)|0x0f;return(col_code)|(row_code);row_code=(row_code1)|0x01); fm=1;return(0x00);图42 键盘扫描流程图4.3.2 按键消抖图4-3 机械抖动原理设计采用的是机械触点式按键。机械式按键在按下和释放时，由于机械弹性作用的影响，通常伴随有一定时间的触点机械抖动，然后起触点才稳定下来。抖动时间的长短与开关的机械特性有关，一般为5 10 ms。在触点抖动期间检测按键的通断状态，可能导致判断错误。既按键一次按下或释放被错误的认为是多次操作，这个是不允许出现的，为了克服按键触点机械抖动所导致的检测误判，必须采取去抖动措施，由于按键多几考虑软件去抖。uchar get_key()uchar row_code;uchar col_code;P1=0xf0;if(P1!=0xf0)delayms(10);if(P1!=0xf0)在检测到有按键按下时，执行一个10ms左右（具体时间应视所使用的按键进行调整）的延时，然后确认该按键是否保持闭合状态的电平，若是，则确认该键处于闭合状态；同样，在检测到该键释放后用同样方法确认，从而可消除抖动的影响。4.3.3 液晶显示我设计的监测温湿度使用1602的的一般流程基本是：A：初始化初始化里面一般有设置显示行、清屏、设置光标的开关、光标的闪烁、设置起始地址、设定显示屏或光标移动方向指令。B：写命令、写数据写命令是按照那个时序图写的，时序图给低就写低，延时就延时，或写高就写高。基本操作时序：读状态 输入：RS=L，RW=H，E=H 输出：DB0DB7=状态字 写指令 输入：RS=L，RW=L，E=下降沿脉冲，DB0DB7=指令码 输出：无读数据 输入：RS=H，RW=H，E=H 输出：DB0DB7=数据 写数据 输入：RS=H，RW=L，E=下降沿脉冲，DB0DB7=数据 输出：无C：送显示图44液晶初始化流程图1、初始化LCDvoid LCD_Initial()LcdEn=0;LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38); /8位数据端口,2行显示,5*7点阵LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38);LCD_SetDisplay(LCD_SHOW|LCD_NO_CURSOR); /开启显示, 无光标LCD_Write(LCD_COMMAND,LCD_CLEAR_SCREEN); /清屏LCD_SetInput(LCD_AC_UP|LCD_NO_MOVE); 图44液晶显示写和读数据流程图2、向LCD写入命令或数据#define LCD_COMMAND0 / Command#define LCD_DATA1 / Data#define LCD_CLEAR_SCREEN0x01 / 清屏#define LCD_HOMING 0x02 / 光标返回原点void LCD_Write(bit style, unsigned char input)LcdEn=0;LcdRs=style;LcdRw=0;_nop_();DBPort=input;_nop_();LcdEn=1;_nop_();LcdEn=0;_nop_();LCD_Wait();4.3.4 密码修改用户能根据自己的需要修改密图45 密码修改流程图码，按下选择键用户进行密码的修改。首先输入旧密码一次，如果正确便进行密码的修改再输入新的密码两次，两次的密码进行比较，如果两次密码相同密码修改成功，不同就会从新输入新的密码，再进行比较，相同之后提示密码设置成功。/*函数名称：各种密码比较，输入子程序*/void mima()uchar key,i;uchar idata temp1_password6=0,0,0,0,0,0;/IIC里的密码uchar idata temp3_password6=0,0,0,0,0,0;/用于普通用户密比较uchar idata temp2_password6=0,0,0,0,0,0;/用于OLD密码验证uchar idata temp4_password6=0,0,0,0,0,0;/用于2次密码比较key=step_choose();/用户模式选择调 试5.1 调试前的准备Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。安装这个软件进行调试。5.2 硬件调试1.液晶显示模块的硬件调试利用proteus画好相应的硬件流程图，注意液晶显示器LCD1602的各个引脚，尤其与单片机的接口，在硬件调试的测试软件中要对它的控制引脚进行定义。他的硬件调试电路如图5-1所示图51硬件显示调试图2.按键测试图52 按键调试图在proteus中连接好按键和LED灯，P2口是按键，P1口相对应的位置连接LED灯。程序内容如下：#includemain()while(1)P1=P2;把该程序编译生成HEX文件下载到仿真文件中，程序的内容很简单，在P2口有按键按下时把P2口的键值取过来放到P1口点亮LED灯，目的是查看此种按键设计是否正确可用。5.3 软件调试联机调试用kill和proteus进行联机调试，在两个软件中分别进行相应的设置，然后开始联机调试，如图5-3、5-4所示。图53联机调试Keil C界面图5-4 联机调试Protues界面5.4 调试心得由此可见调试部分是多么重要，在调试中学到了不少有用的知识，做出来的成品是经过多次修改的，并不是感觉做的很完善了就好了，而是要确保没一点错误，要达到没有错误就要不断检验，不断修改。所以好的产品是要经过无数次的修改、完善，最终才能做成。所以在以后写的程序中要注意程序的完善，完整。尽自己最大努力，做出最好的程序，及产品。除此之外，在对本课题的设计中，我还理解了团队合作的重要性，如果没有团队的合作不可能短时间内完成对本课题的设计，所以在以后的设计中，应该注意这个问题。总 结通过这次对基于单片机的数字钟设计的设计与制作过程，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在设计过程中我们先后利用keil软件进行编程、Proteus进行仿真、protel进行原理图的绘制，最后再利用仿真进行检查看程序是否能显示其功能。在过程中让我进一步深刻的学习各种软件的利用以及各种软件给我们带来的便利。特别是proteus在没有实物的情况下进行仿真进行程序的检查看是否能现实功能。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。所以还得继续努力，进一步提升自己。致 谢在这份大学的最后一页里，我要感谢的人很多，首先要感谢我的学校，感谢在这四年中交给我的做人道理，让我从一个懵懂得高中生变成一个成熟的青年。还要感谢我的论文指导老师邹老师，在他的指导下我完成了论文，邹老师多次询问研究进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。邹老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人，给以终生受益无穷之道。我从心里感谢他。还要感谢的是我们各课任课老师，他们从大一把我们迎进来，到现在把我们送走，在三年来一直照顾我们的学习和生活，所以在这里也一定要特别感谢他们。当然，还要感谢寝室的兄弟们在我完成论文的过程中给予我的帮助和鼓励，也是他们陪我度过这三年的生活最后要感谢的就是我的父母、朋友，对于他们我更是有千言万语，还是汇聚成一句话：感谢你们一直都伴随着我。现在即将挥别我的学校、老师、同学，还有我三年的大学生活，虽然依依不舍，但是对未来的路，我充满了信心。最后，感谢在大学期间认识我和我认识的所有人，有你们伴随，才有我大学生活的丰富多彩，绚丽多姿！0参考资料1 石文轩,宋薇.基于单片机MCS一51的智能密码锁设计M.武汉工程职业技术学院学报,2004,(01);2 祖龙起,刘仁杰.一种新型可编程密码锁J.大连轻工业学院学报,2002,(01);3 叶启明.单片机制作的新型安全密码锁J.家庭电子,2005,(10);4 郭海英.基于单片机的电子安全密码锁的设计M.现代电子技术,2005,(13);5 李明喜.新型电子密码锁的设计J.机电产品开发与创新,2004,(03);6 董继成.一种新型安全的单片机密码锁J.电子技术,2004,(03);7 祖龙起,刘仁杰,孙乃凌.一种新颖的电子密码锁J.电子世界,2001,(10);8 李明喜.新型电子密码锁的设计J.机电产品开发与创新,2004,(03);9 杨茂涛.一种电子密码锁的实现J.福建电脑,2004,(08);10 瞿贵荣.实用电子密码锁J.家庭电子,2000,(07);11 王千.实用电子电路大全M，电子工业出版社，2001，p101;12 何立民.单片机应用技术选编M，北京：北京航空大学出版社，1998;13 李华.MCS-51系列单片机使用接口技术M，北京航空航天大学出版社，1993;14 彭为.单片机典型系统设计实例精讲M，北京：电子工业出版社，2006;15 潘永雄.新编单片机原理与应用M，西安：西安电子科技大学出版社，2003;16 童诗白,华成英，模拟电子技术基础M，北京：高等教育出版社，2000;17 阎石主.数字电子技术基础M， 北京：高等教育出版社，1998;附 录硬件原理图源程序/*/*项目名称：多功能数字密码锁设计 */*功能：除了基本的密码验证功能外，还添加超级用户的功能*/* 选择用户 1 选择以普通用户进入系统，普通用户的初始密*/*为 000000 ，选择用户 2 以超级用户进入，在你输入普通 */*用户的密码之后可以随意修改普通用户的密码，并保存在EEPROM*/*里，防止掉电数据消失。如果程序跑飞了，或者死机了又或者 */*忘记密码，可以按着REST键30秒左右，等待Lcd1602屏幕上显示 */*Rest