哈尔滨理工大学荣成学院 简易密码锁

1、哈 尔 滨 理 工 大 学 荣 成 学 院单片机课程设计题目：基于AT24C04的简易密码锁设计班级： 电气12-2 姓名： 徐亚明 学号： 1230070224 目录一、总体方案设计2二、主控器件和外围器件及硬件电路22.1主控器件STC89C52RC22.2 AT24C04芯片简介52.3 LED显示62.4 功能按键设计7三、软件设计流程83.1操作说明:83.2系统流程图:83.3源程序：11四、心得体会20参考文献21 基于AT24C04的简易密码锁设计一、总体方案设计本系统由单片机系统、矩阵键盘、LED显示和报警系统组成。整个设计具有本机控制开锁，密码修改，密码显示，工作状态显示，

2、按键提示，密码错误报警等功能，可在密码外泄的情况下及时修改密码，具有保密性好、安全可靠、成本低廉、连接方便，简单易用，适用范围广等特点。 除上述基本的密码锁功能外，还具有掉电存储、声光提示等功能，依据实际的情况还可以添加遥控功能。本系统成本低廉，功能实用二、 主控器件和外围器件及硬件电路2.1主控器件STC89C52RCSTC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速、低功耗、超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟、机器周期和6时钟、机器周期可以任意选择。 主要特性如下： 工作电压：5.5V3.3V 工作频率范围：044MHz。 用户应用程序空间为8K字节 片上集

3、成512字节RAM 通用I/O口32个，复位后为：P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上位，P0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O口用时，需加上拉电阻。 ISP(在系统可编程)/IAP（再应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（RXD/P3.0,TXD/P3.1 ）直接下载用户程序，数秒即可完成一片。 具有EEPROM功能 具有看门狗功能 共3个16位定时器/计数器。及定时器T0、T1、T2 外部中断4路，下降沿中断或低电平触发电路，Power Down模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒 通用异步串行口（UART）,还可用定时器实现多个UART

4、 工作温度范围:-40+85度（工业级）/075度（商业级） PDIP封装STC89C52引脚图时钟及其复位电路2.2 AT24C04芯片简介I2C总线是一种用于IC器件之间连接的二线制总线。它通过SDA（串行数据线）及SCL（串行时钟线)两根线在连到总线上的器件之间传送信息，并根据地址识别每个器件：不管是单片机、存储器、LCD驱动器还是键盘接口。采用I2C总线标准的单片机或IC器件，其内部不仅有I2C接口电路，而且将内部各单元电路按功能划分为若干相对独立的模块，通过软件寻址实现片选，减少了器件片选线的连接。CPU不仅能通过指令将某个功能单元电路挂靠或摘离总线，还可对该单元的工作状况进行检测，

5、从而实现对硬件系统的既简单又灵活的扩展与控制。内部连接24c04电路图图中AT24C04的1.2.1脚十三条地址线，用于确定芯片的硬件地址，在AT89C51开发板上他们都接地，第8脚和第4脚分别为正、负电源。第5脚SDA为串行数据输入/输出，数据通过这条双向I2C总线串行传送，在AT89C51试验开发板上和单片机的P3.5连接。第6脚SCL为串行时钟输入线，在AT89C51试验开发上和单片机的P3.6连接。SDA和SCL都需要和正电源间各接一个5.1K的电阻上拉。第7脚需要接地。2.3 LED显示LED数码管是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的

6、各个笔划，公共电极。LED数码管常用段数一般为7段有的另加一个小数点。LED显示电路2.4 功能按键设计 按键定义图如图示：采用4X4键盘输入，键盘对应名称如下：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D 其中，【09】为数字键，用于输入相应的密码， 【A】号键为取消当前操作 【B】键为修改密码 【C】号键为确认 【D】号键为关闭密码锁三、 软件设计流程3.1操作说明: 密码锁初始密码为：0000.1、 开锁：插上电源后，程序自动调入初始密码，此时依次输入：0000，然后按（确认）键，此时锁会打开，密码锁打开。2、 退出并关锁：按下（取消）键，此时锁关闭，所有输入清除。3、 修改密

7、码：在开锁状态下，按下（修改）键，输入新的四位密码并按ok，表示重设密码成功，内部保存新密码并存储到AT24C04。4、 报警并锁定键盘：当输入密码错误后，报警，当连续3次输入错误后报警并锁定键盘。5、 当重置新密码时，新密码会保存于AT24C04存储器里。3.2系统流程图:系统流程图设计分析如下：首系统初始化，系统运行，当有设置键按下时进入时间修改模式，无按键按下时读取时间等数据送入显示器显示。在时间修改模式下设置时间完成后再将时间送入显示器显示。1、系统结构框图 AT89S52显示模块键盘输入模块报警电路复位电路开锁电路密码存储模块2、主程序设计流程图初始化 修改开锁密码正确 输入旧密码N

8、原密码相同 Y开锁出错报警 N N Y设新密码 返回 3、开锁程序流程图LCD初始化按开锁键输入密码确认程序开锁N输入密码正确？报警程序开锁成功返回Y 3.3源程序：22#include<reg52.h> #include<intrins.h>#define uint unsigned int #define uchar unsigned char uchar code table=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xbf,0xff; /数码管段码sbit beep=P27; /蜂鸣器端口sbit le

9、d=P24; /LED灯端口sbit scl=P11; /时钟线SCL端口sbit sda=P12; /数据线SDA端口uchar old1,old2,old3,old4; /定义旧密码变量uchar new1,new2,new3,new4; /定义新密码变量uchar a=11,b=11,c=11,d=11,ppp=0; uchar aa,key,temp;bit allow,genggai,ok,wanbi,retry,close; void delay(uint ms) /延时函数uint i,j;for(i=ms;i>0;i-)for(j=113;j>0;j-);void

10、nop() /短延迟-延迟两个机器周期_nop_();_nop_();void delay1(unsigned int m) /延时函数unsigned int n; for(n=0;n<m;n+);void init() /复位scl=1;nop();sda=1;nop();void start() /开始 sda=1;nop();scl=1;nop();sda=0;nop();scl=0;nop();void stop() /停止 sda=0;nop();scl=1;nop();sda=1;nop();void writebyte(unsigned char j) /写入密码unsi

11、gned char i,temp; temp=j; for (i=0;i<8;i+) temp=temp<<1; scl=0; nop(); sda=CY; nop(); scl=1; nop(); scl=0; nop(); sda=1; nop();unsigned char readbyte() /读密码 unsigned char i,j,k=0; scl=0; nop(); sda=1; for (i=0;i<8;i+) nop(); scl=1; nop(); if(sda=1) j=1; elsej=0; k=(k<<1)|j; scl=0;

12、nop();return(k);void clock() /锁住键盘 unsigned char i=0; scl=1; nop(); while(sda=1)&&(i<255) i+; scl=0; nop();unsigned char read24c02(unsigned char address) /访问24C02芯片 unsigned char i; start(); writebyte(0xa0); clock(); writebyte(address); clock(); start(); writebyte(0xa1); clock(); i=readby

13、te(); stop(); delay1(100); return(i);void write24c02(unsigned char address,unsigned char info) /向24C02芯片写入 start(); writebyte(0xa0); clock(); writebyte(address); clock(); writebyte(info); clock(); stop(); delay1(5000); void display(uchar qian,uchar bai,uchar shi,uchar ge) /显示密码 P2=0xfe; P0=tableqian

14、; delay(5); P2=0xfd; P0=tablebai;delay(5);P2=0xfb;P0=tableshi;delay(5);P2=0xf7;P0=tablege;delay(5);void keyscan() /键盘输入 P3=0xf7; temp=P3; temp=temp&0xf0; if(temp!=0xf0) delay(10); temp=P3; temp=temp&0xf0; if(temp!=0xf0) temp=P3; switch(temp) case 0xe7: key=0; aa+; break; case 0xd7: key=1; aa

15、+; break; case 0xb7: key=2; aa+; break; case 0x77: key=3; aa+; break; while(temp!=0xf0) temp=P3; temp=temp&0xf0; / display(key); P3=0xfb; temp=P3; temp=temp&0xf0; if(temp!=0xf0) delay(10); temp=P3; temp=temp&0xf0; if(temp!=0xf0) temp=P3; switch(temp) case 0xeb: key=4; aa+; break; case 0x

16、db: key=5; aa+; break; case 0xbb: key=6; aa+; break; case 0x7b: key=7; aa+; break; while(temp!=0xf0) temp=P3; temp=temp&0xf0; P3=0xfd; temp=P3; temp=temp&0xf0; if(temp!=0xf0) delay(10); temp=P3; temp=temp&0xf0; if(temp!=0xf0) temp=P3; switch(temp) case 0xed: key=8; aa+; break; case 0xdd:

17、 key=9; aa+; break; while(temp!=0xf0) temp=P3; temp=temp&0xf0; P3=0xfe; temp=P3; temp=temp&0xf0; if(temp!=0xf0) delay(10); temp=P3; temp=temp&0xf0; if(temp!=0xf0) temp=P3; switch(temp) case 0xee: genggai=1; aa=0; break; case 0xde: if(allow) ok=1; break; case 0xbe: retry=1; break; case 0x

18、7e: close=1; break; while(temp!=0xf0) temp=P3; temp=temp&0xf0; void shumima() /输入密码if(wanbi=0)switch(aa)case 1:new1=key; if(!allow)a=10; else a=key;break;case 2:new2=key;if(a=10) b=10;else b=key;break;case 3:new3=key; if(a=10) c=10;else c=key;break;case 4:new4=key;if(a=10) d=10;else d=key;wanbi=

19、1;break;void yanzheng() /验证密码 if(wanbi=1) if(new1=old1)&(new2=old2)&(new3=old3)&(new4=old4)allow=1;elsebeep=beep;void main()init();/ write24c02(2,0x00);/ write24c02(3,0x00);/ write24c02(4,0x00);/ write24c02(5,0x00);old1=read24c02(2); old2=read24c02(3);old3=read24c02(4);old4=read24c02(5);

20、while(1)keyscan();shumima();yanzheng();if(allow=1) /密码正确LED灯亮led=0;if(!genggai)wanbi=0;if(genggai=1) /更改密码 if(allow=1) while(wanbi=1) keyscan();shumima();if(retry|close) wanbi=0;break;display(a,b,c,d);if(ok=1) /确认 ok=0; aa=0;genggai=0;old1=new1;old2=new2;old3=new3; old4=new4;write24c02(2,old1);write24c02(3,old2);write24c02(4,old3);write24c02(5,old4);a=11;b=11;c=11;d=11;if(retry=1) /重新输入retry=0; aa=0;wanbi=0;a=11;b=11;c=11;d=11;new1=0;new2=0;new