单片机电子密码锁课程设计

1、单片机技术及应用综合训练（设计报告）、/' 、 刖百随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变得尤为突出。在科学技 术不断发展的今天，电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用显得日趋重要。本文从经济实用的角度出发，系统由STC89C52与低功耗 CMOS型 EPROMAT24C02作为主控芯片与数据存储器单元，结合外围的键盘输入、LCD显示、报警、开锁等电路模块。它能完成以下功能：正确输入密码前提下，开锁；错误输入密码情况下， 报警；密码可以根据用户需要更改。用 C语言编写的主控芯片控制程序与EEPROMAT24C02读写程序相结合，并用Keil软件进行编译，设计了一款可以多次更改密

2、码，具有报警功能的电子密码控制系统。本密码锁具有设计方法合理，简单易行，成本低，安全实用，保密性强，灵活性高 等特点，具有一定的推广价值。关键词：电子密码锁、报警、液晶显示目录、选题要求T二、硬件电路设计 12.1 51单片机22.2 键盘电路 22.3 液晶显示电路 22.4 警报电路 32.5 密码储存电路 32.6 晶振、复位及关锁 3三、软件设计, 4四、软硬件调试结果 94.1 电路总原理图 94.2 调试结果 10五、总结 11一、选题要求本文从经济实用的角度出发，设计采用单片机为主控芯片，结合外围电路，组成 电子密码控制系统，密码锁共6位密码，每位的取值范围为09,用户可以自行设

3、定和 修改密码。用户想要打开锁，必先通过提供的键盘输入正确的密码才可以，密码输入错 误有提示，为了提高安全性，当密码输入错误三次将报警，期间输入密码无效，以防窃 贼多次试探密码。6位密码同时输入正确，锁才能打开。锁内有备用电池，只有内部上 电复位时才能设置或修改密码，因此，仅在门外按键是不能修改或设置密码的，因此保 密性强、灵活性高。其特点如下：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，用户可以随时更改密码，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。4）无活动零件，不会磨损，寿命长。

4、5）使用灵活性好，不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁。6）电子密码锁操作简单易行，一学即会。、硬件电路设计卜面是整个设计的流程图:2.151单片机这次课程设计采用的是 5系列单片机AT89C52。其外部封装如下图所示:1 19gA* 干 dJU4>KTAL1PO.O/AC'OPD2/*D2KTAL2叩 303P0.4/Dd PD知45R5TPO 了P9.1MB1F2 2/A1DPSEWP2 却由 11ALE柠 2 4/412EAF2 5/13口2以卢PZ 办 15P1,DT2P3.0/FWDPI TJT2EXP3 1/TKDPl.2户3.而历P1.3P3.34NTTpi 4P3 4H

5、UPI 5P3 miP1.&P3jfaWRPI 7P3.7/RO41的二 52jy3H1口二12Z.H诃Z-zAT89C52单片机有4组8位的可编程I/O 口，分别位P0、P1、P2、P3 口，每个口有8 位(8根引脚)，共32根网。P0 口(Pin39Pin32) : 8 位双向 I/O 口线，名称为 P0.0P0.7P1 口(Pin1Pin8) : 8位准双向I/O 口线，名称为P1.0P1.7P2 口(Pin21Pin28) : 8位准双向I/O 口线，名称为P2.0P2.7P3 口(Pin10Pin17) : 8位准双向I/O 口线，名称为P3.0P3.72.2键盘电路本次试验

6、采用的是行列键盘，C语言 程序中有相应的驱动程序，其硬件电路如 下所示，下右对应的为各个按键所对应的 数字及功能。0123456789确认重输改密2.3 液晶显示电路实验中采用的是LM016L液晶显示，其数据端口采集数据通过单片机的 P0 口，接 法如下图所示。不同情况下会有不同的显示，显示内容包括： Welcome、Hello Boss、 Wrong、OK等内容。2.4 警报电路下图是警报电路连接图，警报触发为：连续三次输错密码，警报触发后会有一个时 问延迟，延迟时间内任何操作都是无效的，过后通过关锁按钮可解除。2.5 密码储存电路实验中考虑到实用性方面时，就想到了密码储存及修改的问题，于是

7、采用了 FM24C02F作为面膜储存模块，电路连接如下所示：2.6 晶振、复位及关锁晶振、复位及关锁电路如下所示（作图所示按钮为复位按钮）：三、软件设计C语言源程序：#include<reg52.h>#include<stdio.h>#include<intrins.h>#define CHECK_BUSY#define DataPort P0#define KeyPort P1sbit RS = P2A4;/液晶显示的定义端口sbit RW = P2A5;sbit EN = P2A6;sbit scl=P3A0;/24c02端 口定义sbit sda=P3

8、A1;sbit baojing=P2A1;/ 报警器sbit jdq=P2A0;/ 继电器sbit jb=P2A3;/ 警报灯sbit close=P2A2;unsigned char old1,old2,old3,old4,old5,old6; / 原始密码000000unsignedcharnew1,new2,new3,new4,new5,new6;/ 代 表新密 码void delay1(unsigned int m)unsigned int n;for(n=0;n<m;n+);void delay(unsigned int m)unsigned int a;unsigned ch

9、ar b;for(a=0;a<m;a+)for(b=0;b<125;b+);void DelayUs2x(unsigned char t)while(-t);void DelayMs(unsigned char t)while(t-)DelayUs2x(256);DelayUs2x(256);void baojingqi()baojing=0;DelayUs2x(256);if(baojing=0)baojing=0;DelayUs2x(256);bit LCD_Check_Busy(void)/ 判忙函数#ifdef CHECK_BUSYDataPort= 0xFF;RS=0;R

10、W=1;EN=0;_nop_()；EN=1;return (bit)(DataPort & 0x80);#elsereturn 0;#endifvoid LCD_Write_Com(unsigned char com) / 写 入命令函数/ while(LCD_Check_Busy(); 忙则等待DelayMs(5);RS=0; RW=0; EN=1;DataPort= com;_nop_(); EN=0;void LCD_Write_Data(unsigned char Data) / 写 入数据函数while(LCD_Check_Busy(); 忙则等待DelayMs(5);RS=

11、1; RW=0; EN=1;DataPort= Data;_nop_(); EN=0;void LCD_Clear(void)/ 清屏函数LCD_Write_Com(0x01);DelayMs(5);void LCD_Write_Char(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char Data) / 写入字 符函数if(y=0) LCD_Write_Com(0x80 + x); else LCD_Write_Com(0xC0 + x);LCD_Write_Data( Data);void LCD_Write_String(unsigned char

12、 x,unsigned char y,unsigned char *s) / 写入字符 串函数while(*s) LCD_Write_Char(x,y,*s); s+;x+;void LCD_Init(void)函数LCD_Write_Com(0x38);DelayMs(5);LCD_Write_Com(0x38);DelayMs(5);LCD_Write_Com(0x38);DelayMs(5);LCD_Write_Com(0x38);LCD_Write_Com(0x08);LCD_Write_Com(0x01);LCD_Write_Com(0x06);设置/液晶显示的初始化DelayMs(

13、5);LCD_Write_Com(0x0C);设置unsigned char KeyScan(void)使用行列反转扫描法/显示模式设置/显不'关闭/显示清屏/显本光标移动/显示开及光标/键盘扫描函数,unsigned char cord_h,cord_l;KeyPort=0x0f;行列值中间变量/行线输出全为0/读入列线值cord_h=KeyPort&0x0f;if(cord_h!=0x0f)先检测有无按键按下DelayMs(10);去抖if(KeyPort&0x0f)!=0x0f)cord_h=KeyPort&0x0f; / 读入列线值KeyPort=cor

14、d_h|0xf0;输出当前列线值cord_l=KeyPort&0xf0; / 读入行线值while(KeyPort&0xf0)!=0xf0); 等待松开并 输出return(cord_h+cord_l);键盘最后组合码值return(0xff); / 返回该值 unsigned char KeyPro(void)switch(KeyScan()case 0x7e:return 0;break;/0按下相应的键显示相对应的码值case 0x7d:return 1;break;/1case 0x7b:return 2;break;2case 0x77:return 3;break;

15、3case 0xbe:return 4;break;4case 0xbd:return 5;break;5case 0xbb:return 6;break;6case 0xb7:return 7;break;/7case 0xde:return 8;break;8case 0xdd:return 9;break;9case 0xdb:return 10;break;/10case 0xd7:return 11;break;/11case 0xee:return 12;break;12case 0xed:return 13;break;/13case 0xeb:return 14;break;1

16、4case 0xe7:return 15;break;15default:return 0xff;break;void init() /24c02初始化子程序scl=1;_nop_();_nop_();sda=1;_nop_();_nop_();void respons() / 应答 unsigned char i;scl=1;_nop_();_nop_();while(sda=1)&&(i<250) i+;scl=0;_nop_();_nop_();void clock()12c 总线时钟unsigned char i=0;scl=1;_nop_();_nop_();w

17、hile(sda=1)&&(i<255) i+;scl=0;_nop_();_nop_();void start()/ 启动 I2C 总线sda=1;_nop_();_nop_();scl=1;_nop_();_nop_();sda=0;_nop_();_nop_();scl=0;_nop_();_nop_();void stop()/ 停止 I2C 总线sda=0;_nop_();_nop_();scl=1;_nop_();_nop_();sda=1;_nop_();_nop_();void writebyte(unsigned char a)节/写一个字unsigne

18、d char b,tem;tem=a;for(b=0;b<8;b+)tem=tem<<1;scl=0;_nop_()； _nop_()；sda=CY; /temp 左移时，移出的值放入了 CY中_nop_()； _nop_()；scl=1; 待sda线上的数据稳定后， 将scl拉高_nop_()； _nop_()；scl=0;_nop_()； _nop_()；sda=1;_nop_(); nop_();unsigned char readbyte()/ 读一个字节unsigned char i,j,k=0;scl=0;_nop_();_nop_();sda=1;for(i=0

19、;i<8;i+)_nop_();_nop_();scl=1; _nop_();_nop_();if(sda=1) j=1;else j=0;k=(k<<1)|j;scl=0;_nop_();_nop_();return(k);unsigned charread24c02(unsignedcharaddress)/从24c02的地址address中读取一个字节数据unsigned char date;start();writebyte(0xa0);clock();writebyte(address);clock();start();writebyte(0xa1);clock()

20、;date=readbyte();stop();delay1(100);return(date);voidwrite24c02(unsignedcharaddress,unsigned char info) / 向 24c02 的 address地址中写入一字节数据 infostart();writebyte(0xa0);clock();writebyte(address);clock();writebyte(info);clock();stop();delay1(5000); 这个延时一定要足够长，否 则会出错。因为24c02在从sda上取得数据后， 还需要一定时间的烧录过程。main()u

21、nsigned char num,i,bj,c=0;unsigned char temp6;bit Flag;init();/ 初始化 24C02LCD_Init(); /初始化液晶屏DelayMs(10);延时用于稳定，可以去掉LCD_Clear(); / 清屏LCD_Write_String(0,0,"welcome"); / 写入第一行信息old1=read24c02(110);old2=read24c02(111);old3=read24c02(112);old4=read24c02(113);old5=read24c02(114);old6=read24c02(1

22、15);while (1)主循环num=KeyPro(); / 扫描键盘if(num!=0xff)如果扫描是按键有效值则进行处理if(i=0)/输入是第一个字符的时候需要把改行清空，方便观看密码LCD_Write_String(0,1,"");/ 清除该行if(i<6) 密码是6位，大于6位时不再输入按键值tempi=num;LCD_Write_Char(i,1,'*');i+;输入数值累加if(num=11)/ 重试键i=0;LCD_Write_String(0,1,”");if(num=12)i=0;LCD_Write_String(0,

23、1,"");if(bj=0)while(i<=6)num=KeyPro(); / 扫描键盘if(num!=0xff)如果扫描是按键有效值则进行处理if(i=0)/输入是第一个字符的时候需要把改行清空，方便观看密码LCD_Write_String(0,1,"");/ 清除该行if(i<6) 密码是6位，大于6位时不再输入按键值tempi=num;LCD_Write_Char(i,1,'*');i+;/输入数值累加if(num=11)/ 重试键i=0;LCD_Write_String(0,1,”");if(num=10)

24、num=0;new1=temp0;new2=temp1;new3=temp2;new4=temp3;new5=temp4;new6=temp5;old1=new1;old2=new2;old3=new3;old4=new4;old5=new5;old6=new6; / 新密码代替旧密码write24c02(110,old1);write24c02(111,old2);write24c02(112,old3);write24c02(113,old4);write24c02(114,old5);write24c02(115,old6);LCD_Write_String(0,1,"ok &

25、quot;);bj=1; DelayMs(220);DelayMs(220);DelayMs(220);if(close=0)bj=1;i=0;LCD_Write_String(0,1,"");i=0;if(num=10)/数字10为确认键new1=temp0;new2=temp1;new3=temp2;new4=temp3;new5=temp4;new6=temp5;if(i=7)/6位后的按键输入数值，相当于确认按键(任意按键即可)i=0;/计数器复位Flag=1;/先把比较位置1old1=read24c02(110);old2=read24c02(111);old3=

26、read24c02(112);old4=read24c02(113);old5=read24c02(114);old6=read24c02(115);Flag=Flag&(new1=old1)&(new2=old2)&(ne w3=old3)&(new4=old4)&(new5=old5)&(ne w6=old6);/比较输入值和已有密码if(Flag)如果比较全部相同，标志位置1i=0;LCD_Write_String(0,1,"Hello Boss!");密码正确显示的信息jdq=0;bj=0;delay(3000);jdq=1;LCD_Write_String(0,1,"");elsei=0;c+;LCD_Write_String(0,1,"error!"); 密码错误，提示 重新输入while(c=3)baojingqi();jb=0;DelayMs(255);DelayMs(255);baojing=1;i=0;jb=1;LCD_Write_String(0,1,"&