单片机课程设计,密码锁,含程序

1、单片机原理及系统课程设计报告摘 要随着科技和人们的生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统机械锁由于构造简单，被撬事件屡见不鲜；电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的青睐。 本设计以单片机AT89C51作为密码锁监控装置的检测和控制核心，分为主机控制和从机执行机构（本设重点介绍主机设计），实现钥匙信息在主机上的初步认证注册、密码信息的加密、钥匙丢失报废等功能。根据51单片机之间的串行通信原理，这便于对密码信息的随机加密和保护。而且采用键盘输入的电子密码锁具有较高的优势。采用数字信号编码和二次调制方式，不仅可以实现多路信息的控制，提高信号传输的抗干

2、扰性，减少错误动作，而且功率消耗低；反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。软件设计采用自上而下的模块化设计思想，以使系统朝着分布式、小型化方向发展，增强系统的可扩展性和运行的稳定性。AbstractAlong with the exaltation of social science and the living level of people, how carry out the family to guard against theft, this problem also change particularly outstanding.Because of the simple con

3、struct of traditional machine lock,the affairs of theft is hackneyed.the electronics lock is safer because of its confidentiality, using the vivid good, the safe coefficient is high, being subjected to the large customer close. It can carry out the key information to register in the main on board in

4、itial attestation, the password information encrypt etc. Go to correspond by letter the principle according to the string between 51 machines, this is easy to encrypt and protect to the passwords information random. Adopt the numerical signal codes,not only can carry out many controls of the road in

5、formation, raise the anti- interference that signal deliver, reduce the mistake action,but also the power consume is low， Respond quickly,the efficiency deliver is high, work stable credibility etc. The software design adoption the design thought from top to bottom, to make the system toward wear di

6、stribute type,turn to the direction development of small, strengthen the system and can expand the stability and circulate.基于单片机密码锁的设计1.引言1.1设计目的计算机的产生加快了人类改造世界的步伐，但是它毕竟体积大。微计算机（单片机）在这种情况下诞生了，它为我们改变了什么？纵观我们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置，到飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输，到工业自动化过程的实时控制和数据处理，以及我们生活中广泛使用的各种智能IC 卡、电子宠物等，这些

7、都离不开单片机。 电子锁可以在日常生活和现代办公中，住宅与办公室的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存等多种场合使用。大大提高了主人物资的安全性，安全可以代替老式机械锁。目前使用的密码锁种类繁多，各具特色。本文从经济实用的角度出发，采用AT89C51单机，研制了一款具有防盗自动报警功能的电子密码锁。该密码锁设计方法合理，简单易行，成本低，符合住宅、办公室用锁要求，具有一定的推广价值。1.2功能要求 通过进行设计，拟所设计电子密码锁具有以下功能：（1）输入密码，用LDE灯闪烁指示有键值输入，确认后如与设定密码一致，门锁打开，不一致，则提示错误，门锁维持锁合状态。（2）输入密码

8、错误3次后，键盘锁定，蜂鸣器报警，指示灯持续闪烁。（3）输入正确密码后，点击change键重设密码，连续两次输入新密码一致后，状态灯全亮，更改密码成功。1.3设计方法总体设计过程中以STC89C51单片机为核心控制整个设备实现各项功能，用 4×4的矩阵键盘作为整个系统的输入设备；另一方面，为了实现电子密码锁的功能，在单片机的输出端分别加载了警模块、密码错误指示模块、密码正确指示模块等电路，从而整体实现了电子密码锁的各项功能。2.设计方案及原理 本设计通过51单片机为控制核心，接入矩阵键盘扫描电路，蜂鸣器报警电路，密码锁状态指示灯，键盘输入指示灯。系统组成框图如图1所示。3.硬件电路设

9、计完整硬件连接图详见附录1。3.1 AT89C51核心如图2所示是电子密码锁的时钟电路和复位电路。在复位电路中应用了12MHZ的晶体振荡器作为时钟源，经过分频之后为单片机内部系统所用。图1系统结构框图图2单片机时钟及晶振电路3.2矩阵键盘扫描电路使用矩阵键盘，所以本设计就采用行列式键盘，同时也能减少键盘与单片机接口时所占用的I/O线的数目，在按键比较多的时候，通常采用这样方法。其原理，首先辨别键盘中有无键按下，有单片机I/O口向键盘送全扫描字，然后读入行线状态来判断。方法是：向行线输出全扫描字01H，把全部列线依次置1位置为低电平，然后将列线的电平状态读入累加器A中。如果有按键按下，总会有一根

10、行线电平被拉至低电平从而使行线不全为1。电路如图3所示。 图3键盘扫描电路3.3指示及报警电路通过打开和和关闭来带替门锁，表明门锁的开闭状况，通过错误和正确LED灯来说明在确认输入密码后，密码是否正确，并通过闪烁指示灯来提示使用者键盘有键值输入。最后若连续三次输入密码错误，则启动蜂鸣器报警电路。电路原理图如图4所示。4.软件电路设计系统源程序详见附录2。4.1电子密码锁主程序流程图通过输入密码，用LDE灯闪烁指示有键值输入，确认后如与设定密码一致，门锁打开，不一致，则提示错误，门锁维持锁合状态。如果输入密码错误3次后，键盘锁定，蜂鸣器报警，指示灯持续闪烁。若输入正确密码后，点击change键重

11、设密码，连续两次输入新密码一致后，状态灯全亮，更改密码成功如图5所示。 图4指示及报警电路图5主流程图4.2键盘扫描流程图首先辨别键盘中有无键按下，有单片机I/O口向键盘送全扫描字，然后读入行线状态来判断。方法是：向行线输出全扫描字01H，把全部列线依次置1位置为低电平，然后将列线的电平状态读入累加器A中。如果有按键按下，总会有一根行线电平被拉至低电平从而使行线不全为1。流程图如图6所示。图6键盘扫描电路4.3密码比较及报警流程图密码锁按下on启动后，之后进行相应的指示控制及错误报警。如果输入的密码连续错误达3次，则键盘锁定，蜂鸣器连续报警10秒左右并闪烁灯不断闪烁流程图如图7所示。图7密码比

12、较及报警流程图5.系统仿真及调试本次采用Keil4软件进行程序调试，并通过Proteus软件进行仿真。图8为密码正确，门锁打开。6.体会与总结本次设计中，从选题到对于设计方案的选择以及在设计过程中，在缪老师指导下对设计方案进行了多次改进，明白了再设计过程中方案是必须要考虑到实际生活中的因素和实用性了，所以最后选则去掉了LED显示。通过这次课程设计，时间虽然短暂，然而，在这短短的两周中，却得到了很多的收获与历练，课程设计与平时所学的理论知识最大的不同在于它并非是死的东西，当你面对一个活生生的问题的时候，你需要去考率的东西比对你面对理论知识时要多得多，你会去反问自己What to do? How

13、to do? 你会从你自己的思考中发现对于处理这个知识你所欠缺的东西，进而去催化你努力学习的所需要的知识！图8仿真及调试在这次课程设计中，对于Keil4和Proteus软件的学习，甚至于比上学期所进行的课程学习学到的知识更多。无论是图形的美化，更改，还是对于Proteus中进行仿真系统的搭建都是对于这款软件运用不小的收获。对于在Word中进行公式编辑和整体版面的整理优化，都是对自己运用能力的考验，当然也是一种提高。在结束非常感谢同组同学的帮助合作以及缪仲翠老师的细心指导。最后，我通过一首小诗结束这次课程设计：青崖屹，杯酒醉飞鸿，剑鸣随雨泣，回望眼，萧萧阔野叠枯骨，淡然把成败皆历，苦乐悲欢自己，

14、平心道理，问年少，看鹏飞处，往来天地三万里，豪情应书凌云语，破阵当用霸王击！风云起，且听我狂歌一曲。参考文献1 王思明，张鑫，茍军年，张金敏，杨乔礼.单片机原理及应用系统设计 M.科学处版社.2012.2 蔡明文，冯先成.单片机课程设计 M.华中科技大学出版社.2007.3 彭为，黄科，雷道仲.单片机典型系统设计 M.电子工业出版社.2006.附录1（密码锁硬件连接图）附录2（源程序）#include<reg51.h> #include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar

15、 passward37=0xeb,0xeb,0xeb,0xeb,0xeb,0xeb,0xeb,0xeb,0xeb,0xeb,0xeb,0xeb,0xeb,0xeb,0xeb,0xeb,0xeb,0xeb,0xeb,0xeb,0xeb;/存放密码用，共三组，包括初始密码、确认密码及修改的密码uint i,k=0;/定义全局变量，k存放输入密码错误次数，i用来判断按键，密码是否正确uchar key; /存放按键sbit led=P32;/密码错误灯sbit fmq=P33;/蜂鸣器void delay(uint x)/延时x毫秒uint j;while(x-)for(j=0;j<120;j

16、+);uchar keyscan()/键盘扫描，返回值为按键代号uint sp,lu;uchar scode,kcode,l,u;while(1)for(u=1;u<i;u+)P1=0xf0;if(P1&0xf0)!=0xf0)/判断是否有键输入delay(10);if(P1&0xf0)!=0xf0)/再次判断是否有键输入scode=0xfe;for(l=1;l<5;l+)/判断输入键位置P1=scode;if(P1&0xf0)!=0xf0)kcode=P1;fmq=0;for(sp=0,lu=0;sp<24200;sp+)for(u=1;u<i

17、;u+,lu+)P2=figueu;if(lu>12100)break;if(sp>2420|lu>2420)fmq=1;if(lu>12100)break;fmq=1;return(kcode); break;else P1=0x0e;scode=_crol_(scode,1);void input(uint x)/输入函数，用x控制输入量为新密码还是要验证的密码uchar t;i=0;P2=figuei; /第一个数码管亮i=1;while(1)/用i控制输入的为密码的第几位，最后用i区分输入的为密码还是功能键t=keyscan();if(t=0xee)/输入为de

18、lete键if(i>1)i-;P2=figuei-1;else if(t=0xed)/输入为enter键P2=0x07;break;else if(t=0xde)/输入为取消键i=1;P2=figuei-1;else if(t=0x7e)/输入为lock键i=8;break;else if(t!=0xbe)/输入的为有效数字if(i<7)/输入密码位数少于或等于六位passwardxi+=t;else/输入密码超过六位i=1;break;void judge(uint p,uint q)/密码判断函数，用于比较输入密码是否正确或前后两次是否一致,比较结果用i显示，若i为7则正确fo

19、r(i=1;i<7;i+)if(passwardpi!=passwardqi)break;void control()/按下的是开锁键uint s;while(1)s=0;P3=0xfe;/初始时锁被锁上、显示锁子被锁灯亮input(1);if(i=8)/输入的为lock键break;if(i=7)/输入的为6位密码judge(0,1);if(i!=7)/输入的密码不足六位或密码错误k+;P3=0xfa;if(k>=3)/错误次数超过三次则报警,报警时灯闪且蜂鸣器响十秒左右P3=0xf2;while(s<100)delay(100);s+;led=led;delay(1500);P3=0xfe; continue;else/密码正确k=0;/初始化密码输错次数P3=0xed;/锁开显示灯亮,密码正确灯亮delay(1500);P3=0xfd;i=0;key=keyscan(); /扫描按键delay(300);if(key=0xe7)/是否为修改密码input(1);/确认原始密码if(i=8)/输入的为lock键br