单片机电子密码锁课程设计报告

.PAGE３..---可修编.单片机技术及应用综合训练〔设计报告〕..--可修编.前言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。在科学技术不断开展的今天，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E²PROMAT24C02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软件进展编译，设计了一款可以屡次更改密码，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，本钱低，平安实用，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·····································1硬件电路设计·································12.151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软件设计·····································4软硬件调试结果·······························94.1电路总原理图·····························94.2调试结果································10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，每位的取值围为0~9，用户可以自行设定和修改密码。用户想要翻开锁，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，为了提高平安性，当密码输入错误三次将报警，期间输入密码无效，以防窃贼屡次试探密码。6位密码同时输入正确，锁才能翻开。锁有备用电池，只有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，因此性强、灵活性高。其特点如下：1)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，同时也可以防止因人员的更替而使锁的密级下降。

3)误码输入保护，当输入密码屡次错误时，报警系统自动启动。4)无活动零件，不会磨损，寿命长。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。硬件电路设计下面是整个设计的流程图：开开场开场始初始化次数加1输入密码密码正确？返返回回NYY开锁程序开锁？开开场开场始初始化次数加1输入密码密码正确？返返回回NYY开锁程序开锁？N修改密码？次数>3？报警程序修改程序YNNY开场返回2.151单片机这次课程设计采用的是5系列单片机AT89C52。其外部封装如下列图所示：AT89C52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[8]。P0口〔Pin39～Pin32〕：8位双向I/O口线，名称为P0.0～P0.7P1口〔Pin1～Pin8〕：8位准双向I/O口线，名称为P1.0～P1.7P2口〔Pin21～Pin28〕：8位准双向I/O口线，名称为P2.0～P2.7P3口〔Pin10～Pin17〕：8位准双向I/O口线，名称为P3.0～P3.72.2键盘电路本次试验采用的是行列键盘，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，接法如下列图所示。不同情况下会有不同的显示，显示容包括：Wele、HelloBoss、Wrong、OK等容。2.4警报电路下列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间延迟，延迟时间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>#defineCHECK_BUSY#defineDataPortP0#defineKeyPortP1sbitRS=P2^4;//液晶显示的定义端口sbitRW=P2^5;sbitEN=P2^6; sbitscl=P3^0;//24c02端口定义sbitsda=P3^1; sbitbaojing=P2^1;//报警器sbitjdq=P2^0;//继电器sbit=P2^3;//警报灯sbitclose=P2^2;unsignedcharold1,old2,old3,old4,old5,old6;//原始密码000000unsignedcharnew1,new2,new3,new4,new5,new6;//代表新密码voiddelay1(unsignedintm){unsignedintn;for(n=0;n<m;n++);}voiddelay(unsignedintm){unsignedinta;unsignedcharb;for(a=0;a<m;a++){for(b=0;b<125;b++);}}voidDelayUs2x(unsignedchart){while(--t);}voidDelayMs(unsignedchart){while(t--){DelayUs2x(256);DelayUs2x(256);}}voidbaojingqi(){baojing=0;DelayUs2x(256);if(baojing==0) { baojing=0; DelayUs2x(256); }}bitLCD_Check_Busy(void)//判忙函数{#ifdefCHECK_BUSYDataPort=0xFF;RS=0;RW=1;EN=0;_nop_();EN=1;return(bit)(DataPort&0x80);#elsereturn0;#endif}voidLCD_Write_(unsignedchar)//写入命令函数{//while(LCD_Check_Busy());//忙那么等待DelayMs(5);RS=0;RW=0;EN=1;DataPort=;_nop_();EN=0;}voidLCD_Write_Data(unsignedcharData)//写入数据函数{//while(LCD_Check_Busy());//忙那么等待DelayMs(5);RS=1;RW=0;EN=1;DataPort=Data;_nop_();EN=0;}voidLCD_Clear(void)//清屏函数{LCD_Write_(0x01);DelayMs(5);}voidLCD_Write_Char(unsignedcharx,unsignedchary,unsignedcharData)//写入字符函数{if(y==0){LCD_Write_(0x80+x);}else{LCD_Write_(0xC0+x);}LCD_Write_Data(Data);}voidLCD_Write_String(unsignedcharx,unsignedchary,unsignedchar*s)//写入字符串函数{while(*s){LCD_Write_Char(x,y,*s);s++;x++;}}voidLCD_Init(void) //液晶显示的初始化函数{LCD_Write_(0x38);//显示模式设置DelayMs(5);LCD_Write_(0x38);DelayMs(5);LCD_Write_(0x38);DelayMs(5);LCD_Write_(0x38);LCD_Write_(0x08);//显示关闭LCD_Write_(0x01);//显示清屏LCD_Write_(0x06);//显示光标移动设置DelayMs(5);LCD_Write_(0x0C);//显示开及光标设置}unsignedcharKeyScan(void)//键盘扫描函数，使用行列反转扫描法{unsignedcharcord_h,cord_l;//行列值中间变量KeyPort=0x0f;//行线输出全为0cord_h=KeyPort&0x0f;//读入列线值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=cord_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}unsignedcharKeyPro(void){switch(KeyScan()){case0x7e:return0;break;//0按下相应的键显示相对应的码值case0x7d:return1;break;//1case0x7b:return2;break;//2case0x77:return3;break;//3case0xbe:return4;break;//4case0xbd:return5;break;//5case0xbb:return6;break;//6case0xb7:return7;break;//7case0xde:return8;break;//8case0xdd:return9;break;//9case0xdb:return10;break;//10case0xd7:return11;break;//11case0xee:return12;break;//12case0xed:return13;break;//13case0xeb:return14;break;//14case0xe7:return15;break;//15default:return0xff;break;}}voidinit()//24c02初始化子程序{ scl=1; _nop_();_nop_(); sda=1; _nop_();_nop_();}voidrespons() //应答{ unsignedchari; scl=1; _nop_();_nop_(); while((sda==1)&&(i<250)) i++; scl=0;_nop_();_nop_();}voidclock()//I2C总线时钟{unsignedchari=0;scl=1;_nop_();_nop_();while((sda==1)&&(i<255))i++;scl=0;_nop_();_nop_();}voidstart()//启动I2C总线{ sda=1; _nop_();_nop_(); scl=1; _nop_();_nop_(); sda=0; _nop_();_nop_(); scl=0; _nop_();_nop_();}voidstop()//停顿I2C总线{ sda=0; _nop_();_nop_(); scl=1; _nop_();_nop_(); sda=1; _nop_();_nop_();}voidwritebyte(unsignedchara)//写一个字节{ unsignedcharb,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_();}unsignedcharreadbyte()//读一个字节{unsignedchari,j,k=0;scl=0;_nop_();_nop_();sda=1;for(i=0;i<8;i++){ _nop_(); _nop_(); scl=1;_nop_(); _nop_();if(sda==1)j=1;elsej=0;k=(k<<1)|j; scl=0; } _nop_(); _nop_(); return(k);}unsignedcharread24c02(unsignedcharaddress)//从24c02的地址address中读取一个字节数据{unsignedchardate;start();writebyte(0xa0);clock();writebyte(address);clock();start();writebyte(0xa1);clock();date=readbyte();stop();delay1(100);return(date);}voidwrite24c02(unsignedcharaddress,unsignedcharinfo)//向24c02的address地址中写入一字节数据info{start();writebyte(0xa0);clock();writebyte(address);clock();writebyte(info);clock();stop();delay1(5000);//这个延时一定要足够长，否那么会出错。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(){unsignedcharnum,i,bj,c=0;unsignedchartemp[6];bitFlag;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,"wele");//写入第一行信息old1=read24c02(110);old2=read24c02(111);old3=read24c02(112);old4=read24c02(113);old5=read24c02(114);old6=read24c02(115);while(1)//主循环{num=KeyPro();//扫描键盘if(num!=0xff)//如果扫描是按键有效值那么进展处理{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,"");//去除该行if(i<6)//密码是6位，大于6位时不再输入按键值{ temp[i]=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(0,1,"");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那么进展处理{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,"");//去除该行if(i<6)//密码是6位，大于6位时不再输入按键值{ temp[i]=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){num=0;new1=temp[0];new2=temp[1];new3=temp[2];new4=temp[3];new5=temp[4];new6=temp[5];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");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=temp[0];new2=temp[1];new3=temp[2];new4=temp[3];new5=temp[4];new6=temp[5];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;//先把比拟位置1old1=read24c02(110);old2=read24c02(111);old3=read24c02(112);old4=read24c02(113);old5=read24c02(114);old6=read24c02(115);Flag=Flag&(new1==old1)&(new2==old2)&(new3==old3)&(new4==old4)&(new5==old5)&(new6==old6);//比拟输入值和已有密码if